電化學(xué)微量氧傳感器在制氫機(jī)中的應(yīng)用

應(yīng)用介紹

隨著我國能源結(jié)構(gòu)持續(xù)向清潔化、低碳化方向轉(zhuǎn)型，終端能源中化石燃料占比將逐步降低，氫氣在鋼鐵行業(yè)中逐步替代焦炭充當(dāng)還原劑與燃料的可能性持續(xù)提升，或在工業(yè)供熱等應(yīng)用場(chǎng)景中部分取代天然氣等能源，展現(xiàn)出巨大發(fā)展空間。依據(jù)中國氫能聯(lián)盟的測(cè)算，在 2060 年實(shí)現(xiàn)碳中和的情景下，我國氫氣的年需求量將增至約 1.3 億噸，在終端能源消費(fèi)中的占比預(yù)計(jì)達(dá)到 20% 左右。交通領(lǐng)域，2022年底氫燃料電池汽車保有量6.73萬輛，已實(shí)現(xiàn)一定規(guī)模應(yīng)用，商用車為主;氫船舶,飛機(jī)仍在研發(fā)進(jìn)程中。在家用建筑類領(lǐng)域，天然氣摻氫可復(fù)用既有管道與灶具;氫燃料電池供電供熱，助力減少化石燃料使用。在“雙碳"目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下，氫能產(chǎn)業(yè)加速邁向清潔化、規(guī)?；l(fā)展，制氫機(jī)作為綠氫生產(chǎn)核心設(shè)備，其技術(shù)迭代與品質(zhì)管控備受關(guān)注。



然而，從制氫工藝來看，電解水制氫時(shí)設(shè)備密封不嚴(yán)、電解槽隔膜性能波動(dòng)或純化系統(tǒng)失效，以及化石能源制氫中反應(yīng)副產(chǎn)物、提純環(huán)節(jié)的影響，均可能引入氧氣。這些看似微量的氧雜質(zhì)，不僅因氫氣與氧氣的爆炸極限(4.5%-95% 體積分?jǐn)?shù))存在安全隱患(長期累積或工況波動(dòng)下風(fēng)險(xiǎn)放大)，還會(huì)在下游燃料電池、精密制造等場(chǎng)景中催化副反應(yīng)，降低氫能利用效率并增加運(yùn)維成本。因此，制氫機(jī)集成微量氧檢測(cè)功能，成為從生產(chǎn)源頭保障氫能品質(zhì)、適配產(chǎn)業(yè)需求的必要舉措，既是技術(shù)升級(jí)方向，也是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的“隱性門檻"。









面對(duì)制氫環(huán)節(jié)對(duì)微量氧精準(zhǔn)檢測(cè)的迫切需求，傳統(tǒng)電化學(xué)氧傳感器卻因氫氣環(huán)境兼容性差、響應(yīng)速度滯后、精度上限不足等短板，難以支撐制氫機(jī)從粗提純到精純化的全流程品質(zhì)管控;針對(duì)這一特定行業(yè)和專業(yè)應(yīng)用，電化學(xué)微量氧傳感器可恰當(dāng)好處應(yīng)用其中，在制氫機(jī)中的應(yīng)用中，它主要用于檢測(cè)和監(jiān)控生成的氫氣中的氧氣含量。因?yàn)樵跉錃馍a(chǎn)過程中，確保產(chǎn)品氣體的純度非常重要，尤其是要控制其中雜質(zhì)氣體如氧氣的含量，即使是很小比例的氧氣混入氫氣中也可能帶來安全隱患如增加爆炸風(fēng)險(xiǎn)，或者影響氫氣作為燃料或工業(yè)原料的使用效果。









電化學(xué)微量氧傳感器在制氫機(jī)中的應(yīng)用

1.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè):電化學(xué)微量氧傳感器能夠提供氫氣中氧氣含量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，這對(duì)于保證氫氣生產(chǎn)的連續(xù)性和安全性至關(guān)重要。

2.提高安全性:通過準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)氫氣中的氧氣含量，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，采取措施防止事故發(fā)生。

3.質(zhì)量控制:對(duì)于一些對(duì)氫氣純度要求較高的應(yīng)用領(lǐng)域，例如電子工業(yè)、食品加工等，精確控制氫氣中的氧氣含量是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。

4.優(yōu)化操作參數(shù):根據(jù)傳感器提供的反饋信息，可以調(diào)整制氫機(jī)的操作條件，達(dá)氫氣產(chǎn)出率和純度。

5.維護(hù)保養(yǎng):長期監(jiān)測(cè)氫氣中氧氣含量的變化趨勢(shì)還可以幫助預(yù)測(cè)設(shè)備的維護(hù)需求，預(yù)防故障發(fā)生。









電化學(xué)微量氧傳感器在制氫機(jī)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)

1.高靈敏度和精確性:該傳感器能夠檢測(cè)到極低濃度的氧氣(ppm級(jí)別)，這對(duì)于確保氫氣純度至關(guān)重要。即使是微量的氧氣也可能影響氫氣的質(zhì)量，尤其是在一些對(duì)氫氣純度要求的應(yīng)用場(chǎng)景中。

2.快速響應(yīng)時(shí)間:該能夠在短時(shí)間內(nèi)給出準(zhǔn)確讀數(shù)，使得實(shí)時(shí)監(jiān)控成為可能。這有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理任何氧氣滲入的問題，保障生產(chǎn)過程的安全性和效率。

3.成本效益:相較于其他類型的傳感器，該傳感器更具性價(jià)比，同時(shí)維護(hù)成本也相對(duì)較低。這使得它們?cè)诠I(yè)應(yīng)用中更具吸引力，特別是對(duì)于需要大量使用傳感器的場(chǎng)合。

4.小型化設(shè)計(jì):該傳感器體積非常緊湊，易于集成到現(xiàn)有的制氫系統(tǒng)中，不會(huì)顯著增加系統(tǒng)的復(fù)雜性或占用過多空間。

5.長期穩(wěn)定性好:該傳感器在正常使用條件下具有較長的使用壽命，并且其性能隨時(shí)間的變化較小可在較長時(shí)間內(nèi)提供可靠的數(shù)據(jù)，減少頻繁更換的需求。

6.適應(yīng)性強(qiáng):該傳感器能夠適應(yīng)不同的環(huán)境條件，包括溫度、濕度等的變化，保證了在各種工作環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行。









在這里，深圳市富安達(dá)智能科技給大家推薦一款公司代理的針對(duì)氫能場(chǎng)景應(yīng)用的微量氧電化學(xué)傳感器推薦型號(hào)（O2/M-1），該傳感器是瑞士盟巴玻旗下的一款微量氧傳感器，它能實(shí)現(xiàn)ppm級(jí)高精度實(shí)現(xiàn)極微氧雜質(zhì)的精準(zhǔn)捕捉，且耐氫氣干擾的穩(wěn)定性能適配高濕、高壓等復(fù)雜工況，同時(shí)體積小巧、響應(yīng)快速、靈敏度高，可直接嵌入控制系統(tǒng)的集成，是制氫微量氧檢測(cè)的選擇。



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