燃料电池车用氢气中氯化氢测量不确定度评估

按照GB/T 37244—2018《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》附录A中氢气中总卤化物含量的测定方法,采用离子色谱法对燃料电池汽车用氢气样品中的氯化氢含量进行测试,并对测试过程中的不确定度进行评估。结果表明,标准曲线建立、样品吸收过程和重复性测试的标准不确定度分量分别为0.033 1,0.016 1和0.001 1,不确定度的主要来源为标准曲线拟合,该过程引入的不确定度占约50%。取置信概率为95%,包含因子k=2,通过对标准溶液进行两次平行测定重新拟合标准曲线,将结果不确定度由0.24μmol/mol降低至0.18μmol/mol,氯化氢的摩尔分数最终测定结果为(3.25±0.18)μmol/mol。因此,在检测中,可以通过多次平行测定标准溶液等方式降低测试结果的不确定度,提高检测结果的准确性。     

一种测定重整氢气中微量氯化氢含量的方法

建立了一种测定氢气中微量氯化氢(HCl)含量的分析方法。以弱碱性溶液(稀碳酸钠和碳酸氢钠混合液)作吸收液,并控制其中的OH-总数为0.33μmol,在0.5~0.8 L/min的采样速度,适宜的采样体积和采样时间下吸收富集氢气中微量的HCl,用阴离子色谱分离法测定吸收液中的Cl-含量。结果表明,该方法可用于检测HCl含量小于0.1μL/L的氢气,其标准曲线的线性相关系数为0.999 6。     

光腔衰荡光谱法测定质子交换膜燃料电池用氢气中的痕量氨

氨是质子交换膜燃料电池用氢气杂质控制中的一项重要指标,但现行检测方法存在检测限高或前处理繁琐等问题。为提升检测灵敏度和效率,应用光腔衰荡光谱技术对质子交换膜燃料电池用氢气中痕量氨进行测定。实验结果表明：光腔衰荡光谱法的测定结果受管路死体积及测试压力影响较小;光腔衰荡光谱法的平衡时间受管路死体积及测试流量影响较大。在氨摩尔分数0.01～10.20μmol/mol范围内该方法具有良好的准确性,不受质子交换膜燃料电池用氢气中水、硫化氢、一氧化碳等杂质的干扰,是一种操作简便、灵敏度高、准确性好的测试方法,对完善燃料电池车用氢气质量管理体系具有一定意义。     

车用燃料氢气中杂质组分分析方法标准化现状与探讨——以质子交换膜燃料电池汽车为例

作为氢燃料电池的能量来源,氢气的纯度及杂质含量都极大地影响着电池的寿命、效率和安全等性能,准确测定燃料氢气的纯度和杂质含量是极其重要的。为此,阐述了现行质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气产品标准所涉及的水分、总烃、氧、氦、氮、氩、一氧化碳、二氧化碳、总硫、甲醛、甲酸、氨、总卤化物和颗粒物等14类杂质组成的各种分析方法的原理、适应性、方法优缺点和研究进展,并进行了比较分析。研究结果表明:(1)直接采用露点法、电子法、石英晶体振荡法和光腔衰荡光谱法等现行国家标准方法测量水分;(2)采用配备热导检测器、火焰离子化检测器和甲烷转化炉组合的气相色谱仪,并设计多阀多柱流程可以实现一台气相色谱仪测量总烃及无机杂质组分;(3)采用低温富集技术与带硫化学发光检测器的气相色谱仪联用的方法进行氢气中总硫的准确测量;(4)采用预富集技术和傅里叶变换红外光谱仪或者气相色谱—质谱仪器联用的方式测量甲醛和甲酸组分;(5)采用傅里叶变换红外光谱、光腔衰荡光谱等原理的分析仪器测量氨;(6)现有国家标准方法还无法满足总卤化物参数的检测要求,亟需开展方法研究,实现在一套分析仪器上完成有机和无机卤化物的全卤素分析;(7)采用装...     

氢燃料电池用氢气中14种痕量杂质分析技术综述

氢燃料电池用氢气纯度、所含杂质的种类及含量对氢燃料电池的放电性能和寿命具有重要影响。详细阐述氢燃料电池用氢气中总硫、氨、总卤化物、甲醛、甲酸、一氧化碳、二氧化碳、总烃、氧、氮、氦、氩、水、颗粒物14种痕量杂质对燃料电池性能影响,以及离线和在线分析技术的现状、研究进展,配备硫化学发光等检测器的气相色谱技术和傅里叶变换红外光谱技术在多项杂质检测方面的应用,最后对分析技术的发展进行了展望。     

燃料电池车用氢气纯化及供应技术工业应用总结

燃料电池车用氢气纯化及供应技术是一种将炼化氢源通过模块化组合提纯工艺生产满足GB/T 37244—2018《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》要求的氢气，并形成配套供氢母站设施的技术。主要介绍了燃料电池车用氢气纯化及供应技术的基本原理、工艺特点、主要设备特点及工业应用情况。该技术开发了多种吸附剂以及快周期变压吸附氢气纯化工艺，占地面积小，投资低，供氢母站流程设计灵活，氢气产品纯度达到99.999%,杂质含量满足GB/T 37244—2018的要求，吸附周期在3～10 min且可连续调节，20 MPa燃料电池车用氢气生产成本低于20元/kg,有利于推动车用燃料氢气的市场应用和加氢站建设。     

基于质子交换膜燃料电池车用氢气产品质量标准GB/T 37244的探讨

目的质子交换膜燃料电池车用氢燃料是连通氢能产业上游制氢环节和下游应用场景的核心介质,针对现行产品标准GB/T 37244-2018《质子交换膜燃料电池汽车用燃料 氢气》中涉及的杂质含量限值和分析方法,对其进行研究探讨。 方法梳理国内氢燃料产品质量标准的演进历程,对比国外相关的氢气产品指标及分析方法标准,调研国内氢源现状衍生的杂质组分情况和实际分析需求现状。 结果氢燃料中关键杂质以及其他杂质的组成要求应根据实际研究结果完善限值指标。建议针对氢燃料来源多样导致引入杂质组分的不同,采用关键组分核查与型式检验、出厂检验相结合的检测方式。 结论在满足国内氢燃料质量要求和国际标准ISO 14687:2019《Hydrogen fuel quality-Product specification》的前提下修订现行的产品质量标准,完善健全氢燃料质量分析方法标准体系和溯源链条,以保证分析的准确性和提高分析效率。      

质子交换膜燃料电池用氢气的质量控制

简要介绍了化石燃料制氢、工业副产氢、电解水制氢以及光解水和生物质等新型制氢的方法,叙述了冷凝-低温吸附、低温吸收-吸附、变压吸附、钯膜扩散、金属氢化物分离五种氢气提纯方法,对质子交换膜燃料电池用氢气所依据的相关标准进行了比较分析,指出了氢气中总硫、一氧化碳、甲醛与甲酸、总卤化物、氨气、二氧化碳、水、总烃、氧气、颗粒物、...     

炼厂副产氢生产燃料电池用氢气应用研究

在分析燃料电池用氢气的标准要求以及深冷分离法、膜分离法和PSA法三种提纯氢气方法的基础上,研究并确定了适合于工业富氢气生产燃料电池用氢的PSA技术,并在中国石化燕山分公司成功应用;建成了一套规模2000 Nm~3/h、采用炼厂副产氢提纯燃料电池用氢的PSA装置。结果表明,产品氢的各项指标均达到燃料电池用氢气的要求。     

电动汽车技术路线对车用燃料和环保问题的影响

分析了传统(油电/气电)混合动力汽车(HEV),插电式混合动力汽车(PHEV)、纯电动汽车(AEV)、燃料电池汽车(FCV)等各种电动汽车技术路线的优劣势,提出传统混合动力汽车、插电式混合动力汽车是燃油汽车向纯电动汽车发展过渡期的阶段性产物,纯电动汽车、燃料电池汽车是电动汽车中远期发展的方向。预测了电动汽车发展对车用燃料消费结构及环保问题的影响。根据国内电动汽车发展现状和推广规划,预测了国内电动汽车的发展规模。建议国内电动汽车发展应采取政府引导、市场选择的模式,政府应加大在电动汽车技术研发和基础设施建设上的投入等。     

安庆石化氢气资源和系统优化利用探讨

合理利用氢气资源、降低氢气使用成本,已成为发展加氢技术、提高炼油厂综合经济效益的关键.通过对制氢工艺选择、制氢原料选择和氢气网络优化等方面的分析,提出了在安庆石化含硫原油加工适应性改造及油品质量升级工程中完善全公司氢气系统、优化全公司用氢的措施和建议.     

硫化氢分解制取氢和单质硫研究进展

综述了硫化氢分解制氢和硫技术的研究进展,包括反应原理,高温热分解法、催化热分解法、超绝热分解法、电化学法、微波分解法、等离子体法和光催化分解法等硫化氢分解制氢和硫技术,并比较和分析了各技术的优缺点,展望了的未来发展趋势。     

焦炉煤气净化提取氢燃料电池用氢气

焦炉煤气组成复杂,采用全干法净化技术可满足变压吸附(PSA)技术的要求,生产燃料电池用氢。本文阐述了焦炉煤气净化和制取燃料电池用氢气的工艺路线、关键技术和优势。     

炼油企业提高制氢装置产氢量的技术措施

为满足油品质量升级的要求,某炼油厂相继建设了汽油脱硫装置和柴油脱硫装置。而制氢装置的能力没有变化,因此炼油厂在油品升级后存在氢气缺口,为能够使制氢装置多产氢气,文中从装置实际生产出发通过指标控制、原料选择、设备优化等方面进行调整,提高了装置的氢气产量。     

天然气成分对硫化氢制氢反应影响的热力学分析

采用热力学分析方法探究了天然气中存在的CH_4、CO_2成分对H_2S制氢反应的影响。考虑了含有H_2S的4种反应体系以及可能生成的6种主要产物,应用Aspen模拟软件,计算了体系压力为0.1 MPa、温度在400~1 000℃的等温等压吉布斯平衡反应器内的H_2S转化率及H2收率,讨论了CH_4、CO_2的存在及其浓度的影响。结果表明,CH_4或CO_2的加入,均可大幅提高H_2S的转化率,且对提高温度和增加浓度都是有利的。CH_4的存在还可显著增加H_2收率,但CO_2的作用则相反。当二者同时存在时,体系主要发生CH_4-CO_2重整反应,生成大量H_2,并抑制H_2S的转化。     

Resonance-assisted hydrogen bonds in nitrobenzenes

Abstract

Based on crystal structural data of 155 substituted nitrobenzenes, geometries of intramolecular hydrogen bonds were examined, which strongly suggested that the hydrogen bonds were enhanced by the resonance which exists in the conjugated system. The atomic partial charges calculated at STO-3G level and other experimental data confirmed also the phenomenon.