注氢过程中的水分测量

密析尔仪表：支持净零排放技术的推出

如果要实现净零排放技术的目标，我们的生产和使用能源的方式需要发生巨大变化，尤其是天然气。我们85%的家庭和企业依赖天然气取暖。2017年，英国平均家庭产生约2.7吨碳排放量，根据英国Energy Systems Catapult的数据，为了实现2050年的目标，这个数字必须降至138公斤。

挑战在于尽可能高效、经济地实现这一目标。显然，可再生能源可以发挥重要作用，但从天然气过渡到终将以生物甲烷和氢的组合为基础的全国供应也是如此。

这个过程已经很先进了。斯塔福德郡基尔大学（Keele University）一个封闭式天然气网络的试点项目正在使用20%的氢气和天然气混合物，Winlaton正在进行进一步的氢气混合试验， Gateshead 正在接入公共天然气网络。世界其他国家也在进行类似的试验。

能源网络协会（ENA）现在预计，英国天然气网络中配送公司从2023年开始广泛使用天然气中注氢做好准备。随着时间的推移，目标是引入生物甲烷。为此，能源网络协会（ENA）近发起了一项雄心勃勃的“天然气走向绿色”倡议，将英国的天然气网络公司联合起来，将英国284000公里长的管道基础设施改造为以氢气和生物甲烷混合物为基础运行，而不影响居民的取暖、热水或烹饪设备。

这一过渡面临的挑战是技术、商业和政治方面的。ENA呼吁英国政府在其低碳制氢目标方面更加雄心勃勃，建议到2030年将5 GW的目标翻一番。进一步的问题包括可持续生产足够的氢气以满足需求的能力，同时存在对旧钢铁管道氢脆潜在风险的担忧，以及调整管道压力以补偿氢气和天然气之间不同能量密度水平的需要。

尽管如此，一旦克服了这些挑战，仅在英国，20%的氢/天然气混合气就有可能每年节省约600万吨二氧化碳排放量，相当于减少250万辆汽车的行驶量。

氢/天然气混合物中微水的测量

与所有天然气开采、生产和输送应用一样，混合和监测氢气和天然气的过程需要严格监测一系列关键标准。其中，微量水分测量是保持气体品质、工艺系统效率和安全，并确保遵守商业和法定义务的关键之一。

大多数天然气配送和输送基础设施都是为了处理纯天然气而建造的，并相应设计了监测系统。引入氢气混合物通常会引起工厂、维护和控制工程师对使用现有设备进行过程测量的持续有效性的质疑，并对用新的专用装置更换传感器和分析仪的必要性和成本表示担忧。

对使用密析尔仪表水分、水露点和烃露点分析仪的客户来说，好消息是，这些分析仪已经是设计用于20%氢气与天然气的混合，无需任何修改。同样，所有新分析仪将继续符合氢/天然气混合物的当前和预期技术、商业和监管要求。

我们的一系列分析仪为工厂和生产工程师提供了广泛的选择，并以的技术、应用和合规知识及支持为后盾。目前的产品系列具有ATEX、IECEx、UKCA和NEC505认证，用于IIC或IIB+H2类气体，以及NEC500 Ex认证，用于A或B类气体，包括以下仪器：

QMA401/601 QCM 水分分析仪

石英晶体微平衡（QCM）原理通常用于天然气和氢气中的水分测量。感测压电石英晶体的振荡频率与晶体表面吸湿涂层吸附的水汽质量成比例变化。该原理与背景气体成分无关。QMA401分析仪提供汽车燃料电池用纯氢的微量水分测量。在炼油厂，QMA601分析仪用于监测催化重整过程中的循环气体。通常，这种气体含有75%容积的氢和25%的混合烃。

Promet IS/EExd金属氧化物陶瓷湿度分析仪

流动气体样中的水分分子平衡到这些电容/阻抗陶瓷金属氧化物水分传感器的多孔吸湿介质中。传感器对水蒸气的分压有响应，与水露点温度有明确的联系，从而能够直接在过程压力条件下校准该参数并测量水露点。这一原理不受包括氢浓度在内的背景气体成分的影响。密析尔的金属氧化物陶瓷湿度传感器技术满足了制造和加工行业气体和液体的各种应用需求。氢气应用示例包括发电站中的金属退火炉和发电冷却系统。

Condumax II 烃露点分析仪

Condumax II 采用基准的冷镜露点测量原理。“黑斑”光学技术检测在烃露点温度下冷凝的低表面张力碳氢化合物的形成。Condumax II将准确测量包括注入氢在内的整体气体成分的烃露点。向天然气中注入氢气将按比例稀释所有碳氢化合物的浓度，导致碳氢化合物露点下降。状态方程估计表明，碳氢化合物露点的变化将相对较小，即注入20mol%的氢气时，降低的幅度小于1˚C，如下表所示。