氧中氫分析儀在電解水制氫氣中應用
認識氫氣（H2）：氫氣（Hydrogen）是氫元素形成的一種單質，化學式H2，分子量為2.01588。常溫常壓下氫氣是一種無色無味極易燃燒且難溶于水的氣體。氫氣的密度為0.089g/L（101.325kpa,0°C），只有空氣的1/14，是世界上已知的密度zui小的氣體。氫氣是無毒、無色氣體，它是地球上zui豐富的元素。據(jù)估計，氫原子約占宇宙總質量的四分之三。氫氣除了用于我們所了解發(fā)電、交通燃料等方面外，它還被廣泛用作煉油，氨和甲醇生產(chǎn)以及鋼鐵制造中。每年全球對氫氣的需求為7000萬噸。隨著未來氫能利用終端的增加，預計對于氫氣需求量還有增長空間。
氫氣是如何產(chǎn)生的？地球上沒有天然氫沉積物，必須通過化學方法將其從其他化合物中提取出來，主要有甲醇制氫、水電解制氫、天然氣制氫三種制氫方式。當前，絕大多數(shù)工業(yè)氫是通過稱為蒸汽甲烷重整（SMR）的過程從天然氣中產(chǎn)生的。
什么是灰氫、藍氫、綠氫？灰氫是通過化石燃料（例如石油、天然氣、煤炭等）燃燒產(chǎn)生的氫氣，在生產(chǎn)過程中會有二氧化碳等排放。目前，市面上絕大多數(shù)氫氣是灰氫，約占當今全球氫氣產(chǎn)量的95％左右。藍氫是將天然氣通過蒸汽甲烷重整或自熱蒸汽重整制成。雖然天然氣也屬于化石燃料，在生產(chǎn)藍氫時也會產(chǎn)生溫室氣體，但由于使用了碳捕捉、利用與儲存（CCUS）等先進技術，溫室氣體被捕獲，減輕了對地球環(huán)境的影響，實現(xiàn)了低碳制氫。綠氫是通過使用再生能源（例如太陽能、風能、核能等）制造的氫氣，例如通過可再生能源發(fā)電進行電解水制氫，在生產(chǎn)綠氫的過程中，完全沒有碳排放。雖然氫能是清潔的可再能源，在釋放能量的過程中沒有碳排放，但目前生產(chǎn)氫能的過程卻并不是“零碳“的。從灰氫過渡到藍氫，再到實現(xiàn)綠氫，是氫能未來低碳化、無碳化的趨勢。
電解水制氫是指水分子在直流電作用下被解離生成氧氣和氫氣，分別從電解槽陽極和陰極析出。根據(jù)電解槽隔膜材料的不同，可分為堿性電解（AWE），質子交換膜（PEM）電解以及固體氧化物（SOEC）電解三種技術路線。
質子交換膜（PEM）電解水制氫：PEM電解水制氫選用具有良好化學穩(wěn)定性、質子傳導性、氣體分離性的質子交換膜作為固體電解質，能有效阻止電子傳遞，提高電解槽安 全性。
堿性（AWE）電解水制氫：堿性電解水制氫電解槽隔膜主要由石棉組成，起分離氣體的作用。堿性電解水規(guī)模zui大、商業(yè)化程度zui高，它雖結構簡單、技術成熟、成本低，但效率低、性能差，且其石棉隔膜存在著污染環(huán)境等缺陷。
固體氧化物（SOEC）電解水制氫：固體氧化物電解水制氫采用固體氧化物為電解質材料，工作溫度800~1000℃，制氫過程電化學性能顯著提升，效率更高，但其高溫條件和啟動慢等劣勢限制其應用場景。
氧中氫分析儀和氫中氧分析儀在電解水制氫行業(yè)應用:不論那種制氫方法，要達到使用要求的話，都需要達到一定的純度，那么如何判斷氫氣是否達標呢？這就需要用到氣體分析儀表，等來檢測氫氣純度。電解水制氫氣產(chǎn)生的氫氣純度較高(99.9%以上)，遠高其他制氫方式，所以絕大多數(shù)用氫氣場所采用電解水制氫設備。但由于電解水制氧附帶產(chǎn)生的氧氣一旦和氧氣混合超過一定比率，就會發(fā)生無法避免的危險事故，所以電解水制氧設備一般配套要求氧中氫分析儀和氫中氧分析儀，用來在線實時監(jiān)測氫氣和氧氣的含量。
FTC320EX氧中氫分析儀|氫中氧分析儀
德國Messkonzept
GmbH公司的FTC320氧中氫分析儀|氫中氧分析儀采用熱導式原理，測試二元組份氣體的量程可達到0-100%Vol，分辨率為1ppm,線性可達1%FS，響應時間非?？欤蛇_到1秒（T90）。FTC320可以在特定的范圍內對二元氣體。傳感器內部熱導芯片經(jīng)過特定的薄膜處理，可以在高濕和腐蝕性氣體中測量。
FTC320EX氧中氫分析儀|氫中氧分析儀特點：
l 6次方線性化擬合，精度非常高。
l 隔離的4~20mA輸出，在100%Vol.的范圍內，可以任意設置量程
l 自由設置開始和結束
l 經(jīng)典的2點校準或單點校準
l 可自由設置顯示屏ppm或Vol.%顯示，分辨率達到1ppm
l 快速響應，T90響應時間小于1秒(取決于流量)
l 耐正壓(20bar)和真空密封不銹鋼(LF316i) 氣體管路
l 三個隔離繼電器分別顯示警報和儀器狀態(tài)
l RS232數(shù)字接口，可以輸出所有參數(shù)
l 在整個100%Vol.范圍內，數(shù)字輸出達到1ppm分辨率
l 小巧且堅固的變送器嵌入鋁殼，適合野外作業(yè)（防護等級為IP65）
l 尺寸：145mm(寬)x 80mm (高，沒有連接器)x 85 mm(深)
l 電源：18V-36VDC/700mA
填充隔爆玻璃細珠選項
易燃易爆氣體可能會被引入充滿玻璃細珠的FTC320分析儀中。在這里，外殼的內部空間密布著玻璃細珠（直徑0.6mm）。在不太可能的泄漏導致爆炸性環(huán)境的情況下，玻璃細珠之間的很小的空間防止了由于分析儀的故障引起的同時點火。
當玻璃細珠松動時候，切勿打開FTC320的外殼。當分析儀外殼被打開時，它可能無法與易燃氣體一起安 全工作，引起爆炸。
防冷凝和灰塵處理選項
當干燥劑或其他干燥設備和顆粒過濾失效或效率低時，被測氣體可能冷凝或大的顆粒物進入分析儀，造成分析儀損壞。黛爾特（北京）科技有限公司的FTC320-EX氧中氫分析儀內部傳感器采用一層PTFE涂層保護熱導傳感器。
FTC320EX氧中氫分析儀|氫中氧分析儀測量范圍
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測量氣體
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背景氣
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基本量程
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Min.量程
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Min.壓縮零點量程
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H2，氫氣
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O2，氧氣
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0~100% Vol.
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0~0.5% Vol.
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98%~100%
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O2，氧氣
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H2，氫氣
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0~100% Vol.
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0~3% Vol.
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99.5%~100%
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