一种用于检测气体中痕量卤化物含量的系统的制作方法

本技术涉及气体分析，具体涉及一种用于检测气体中痕量卤化物含量的系统。

背景技术：

1、近年来，氢能源成为了全球绿色能源发展和节能减排的研究热点。在“碳达峰、碳中和”的目标背景下，我国的氢能源产业也迎来了重要的发展机遇期，2021年发布的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》显示，中国已是世界第一的产氢、用氢大国。“十四五”规划也将氢能与储能列为前瞻谋划的六大未来产业之一。

2、伴随着氢能源的大规模生产和应用，氢能源的质量标准也随之成为行业关注的热点，gb/t 37244《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》对燃料电池用氢气的杂质进行了严格的要求，其中，总卤化物杂质(按卤离子计)的含量不得高于0.05mol/mol。

3、工业副产氢、化石能源制氢、化工原料制氢等重要的氢气来源都会带来卤化物杂质污染，这些杂质虽然含量很低，却具有强腐蚀性，会引起燃料电池性能不可逆的衰减。研究表明，卤离子在电极阴极上与氧气的竞争吸附会影响燃料电池的工作效率，降低电池性能。gb/t 37244对燃料电池用氢的卤化物杂质要求在50nmol/mol，如此低的限额对分析技术提出了极高的要求。

4、目前，国内外现有的氢燃料中卤素的标准检测方法包括：溶液吸收-离子色谱法、气相色谱-质谱联用法(gc-ms)以及溶液吸收-离子色谱法和气相色谱-电子捕获法(gc-elcd)一同使用的方法。

5、然而，这些方法不仅无法实现氢燃料中所有有机卤化物的定量检测，同时也无法实现无机卤化物和有机卤化物的总量测定。

6、因此，开发出一种能够同时检测无机卤化物和有机卤化物的总量的方法，对于氢燃料电池领域具有重要意义。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是为了解决现有技术存在无法同时检测无机卤化物和有机卤化物的问题。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于检测气体中痕量卤化物含量的系统，该系统包括：

3、吸收单元，所述吸收单元上设置有待测气体样品入口，且所述吸收单元与所述待测气体样品入口之间还设置有单向阀i，所述吸收单元用于吸收待测气体样品中的无机卤化物；

4、吸附单元，所述吸附单元上设置有气体物流入口、载气入口和气体出口i，且所述吸附单元通过第一阀与所述吸收单元连通，所述吸附单元用于吸附所述待测气体样品中的有机卤化物；

5、燃烧单元，所述燃烧单元的一端通过第二阀与所述吸附单元连通，所述燃烧单元的另一端与所述吸收单元连通，且所述燃烧单元与所述吸收单元之间还设置有单向阀ii，所述燃烧单元用于将来自所述吸附单元的含有有机卤化物的物料进行燃烧处理，并将经过所述燃烧处理后得到的物料输送至所述吸收单元中；

6、水蒸气供应单元，所述水蒸气供应单元上设置有水蒸汽入口，且所述水蒸气供应单元通过所述第二阀与所述燃烧单元连通，所述水蒸气供应单元用于将水转变为水蒸气，并将水蒸气输送至所述燃烧单元。

7、优选情况下，所述单向阀i与所述吸收单元之间还设置有用于控制所述待测气体样品的进样流量的第一流量控制器。

8、优选地，所述载气入口与所述吸附单元之间还设置有用于控制所述载气流量的第二流量控制器。

9、优选地，所述第一阀为三通阀，且所述第一阀的一端与所述吸收单元连通，所述第一阀的另一端与所述吸附单元连通，所述第一阀的还一端与所述第二流量控制器连接。

10、优选情况下，该系统还包括第三阀，所述第三阀为三通阀，且所述第三阀的一端与所述吸附单元连通，所述第三阀的另一端与所述第二阀连通，所述第三阀的还一端与所述气体出口i连通。

11、优选地，所述水蒸气供应单元还包括设置于所述水蒸汽入口与所述第二阀之间的第三流量控制器，所述第三流量控制器用于控制所述水分的流量。

12、优选情况下，所述吸附单元上还设置有用于控制所述吸附单元内部温度的温控元件。

13、优选地，所述第一流量控制器、所述第二流量控制器和所述第三流量控制器各自独立地选自临界流锐孔、质量流量计。

14、优选情况下，所述吸收单元为内径为1-5cm，高为10-40cm的具塞管状吸收瓶，且所述吸收瓶为多孔惰性筛板吸收瓶。

15、优选地，所述多孔惰性筛板吸收瓶的平均孔径为1-100目筛。

16、本实用新型提供的系统能够同时检测气体样品中痕量无机卤化物和有机卤化物的含量，并且检测结果准确度高、稳定性好。

17、本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种用于检测气体中痕量卤化物含量的系统，其特征在于，该系统包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述单向阀i(5)与所述吸收单元(9)之间还设置有用于控制所述待测气体样品的进样流量的第一流量控制器(6)。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述载气入口(2)与所述吸附单元(11)之间还设置有用于控制所述载气流量的第二流量控制器(7)。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述第一阀(10)为三通阀，且所述第一阀(10)的一端与所述吸收单元(9)连通，所述第一阀(10)的另一端与所述吸附单元(11)连通，所述第一阀(10)的还一端与所述第二流量控制器(7)连接。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的系统，其中，该系统还包括第三阀(14)，所述第三阀(14)为三通阀，且所述第三阀(14)的一端与所述吸附单元(11)连通，所述第三阀(14)的另一端与所述第二阀(15)连通，所述第三阀(14)的还一端与所述气体出口i(3)连通。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述水蒸气供应单元还包括设置于所述水蒸汽入口(4)与所述第二阀(15)之间的第三流量控制器(8)，所述第三流量控制器(8)用于控制所述水分的流量。

7.根据权利要求1-4中任意一项所述的系统，其中，所述吸附单元(11)上还设置有用于控制所述吸附单元(11)内部温度的温控元件(12)。

8.根据权利要求2、3、6中任意一项所述的系统，其中，所述第一流量控制器(6)、所述第二流量控制器(7)和所述第三流量控制器(8)各自独立地选自临界流锐孔、质量流量计。

9.根据权利要求1-4中任意一项所述的系统，其中，所述吸收单元(9)为内径为1-5cm，高为10-40cm的具塞管状吸收瓶，且所述吸收瓶为多孔惰性筛板吸收瓶。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述多孔惰性筛板吸收瓶的平均孔径为1-100目筛。

技术总结
本技术涉及气体分析技术领域，公开了一种用于检测气体中痕量卤化物含量的系统。该系统包括：吸收单元，吸收单元上设置有待测气体样品入口；吸附单元，吸附单元上设置有气体物流入口、载气入口和气体出口I，且吸附单元通过第一阀与吸收单元连通；燃烧单元，燃烧单元的一端通过第二阀与吸附单元连通，燃烧单元的另一端与吸收单元连通；水蒸气供应单元，水蒸气供应单元上设置有水蒸汽入口，且水蒸气供应单元通过第二阀与燃烧单元连通。本技术提供的系统能够同时检测气体样品中痕量无机卤化物和有机卤化物的含量，并且检测结果准确度高、稳定性好。

技术研发人员：杨嘉伟,袁方,舒琳雅,李汶龙,樊禄,向蕾,李璞
受保护的技术使用者：四川中测标物科技有限公司
技术研发日：20230426
技术公布日：2024/1/15