利用氧化还原反应检测燃料氢气中的杂质

2021-05-21于瑞祥高艳秋任逸尘魏王慧

低温与特气 2021年2期

关键词：方法

董翊，于瑞祥，姜阳，高艳秋，任逸尘，魏王慧

(上海市计量测试技术研究院，上海 201203)

1 前言

氢气作为一种清洁能源，现在已经成为最受瞩目的新能源，被广泛应用于新能源汽车和分布式发电产业中。随着产业升级和环境保护的加强，当今社会对氢气的需求量越来越大，纯度要求越来越高；在新能源汽车行业，对氢气纯度要求达到99.97%[1]，其中组分氩、氮分别小于300 (μmol/mol)[2]。在集成电路加工生产中对氢气的纯度要求更高，达到99.999%甚至99.999 9%[3-4]。现有的氢气中微量杂质的检测方法存在氧和氩在色谱柱上分离困难，氮气峰被氢气峰掩盖，普通进样方式无法准确定量的问题。一种分析方法是采用中心切割后得到氧+氩[5]，再用微量氧分析仪测得氧，扣除氧后间接得到氩含量，这种间接的方法在定量上并不精确。另一种分析方法是用吸附剂将氧除去，再用阀切割方法得到氩，但主成分氢气峰在气路切割时易干扰到氩组分，甚至氮组分也会出现在氢气拖尾峰上，影响氩和氮测量的准确性和重复性。

本文研究设计了氧化反应装置，不通过中心切割方法实现了对氢气中氩、氮和甲烷的定量检测，解决了氢气峰对杂质峰的干扰问题，提高了测试的准确度和精度。