本实用新型专利技术提出一种氢气中卤化物和氨的气体吸收装置，第一至第三储液罐分别贮存酸性吸收液、清洗液和碱性吸收液；对于第一六通阀，第五和第二通道分别连接于第一和第二储液罐，第四和第六通道连接于定量环；对于第二六通阀，第二和第四通道分别连接于第三储液罐和吸收瓶，第一和第三通道连接于定量环；第一六通阀的第三通道连接于第二六通阀的第五通道；六通阀能在第一和第二状态之间切换，第一状态下，第一和第六通道连通、第二和第三通道连通、第四和第五通道连通，第二状态下，第一和第二通道连通、第三和第四通道连通、第五和第六通道连通；通过分别切换两个六通阀的第一和第二状态，气体吸收装置能在三种模式之间切换。气体吸收装置能在三种模式之间切换。气体吸收装置能在三种模式之间切换。
【技术实现步骤摘要】
氢气中卤化物和氨的气体吸收装置
[0001]本技术涉及气体分析
，尤其涉及一种氢气中卤化物和氨的气体吸收装置。
技术介绍
[0002]氢能作为二次能源，具有来源多样、终端零排、用途广泛等多重优势，而燃料电池汽车(FCV)是氢能的重要载体之一。FCV是氢气在燃料电池内部(质子交换膜PEMFC为核心组件)通过电化学催化转化释放出电能，再通过电能驱动汽车运行的电动车。FCV所用氢工业用氢不同，除对氢气纯度有一定要求外，更要求控制氢气中影响电池性能和寿命的痕量杂质含量。氢气中的卤化物对氢燃料电池的性能有不可逆的影响，卤化物吸附在催化剂层上，减少了催化表面积，降低了电池性能。氯化物通过形成可溶性氯化物络合物并随后沉积在燃料电池膜中来促进铂的溶解。潜在的来源包括氯碱生产过程中使用的制冷剂和加工清洗剂。氨通过降低离聚物的质子传导性而导致某些不可逆的燃料电池性能下降。氨迁移到膜中并与质子反应生成NH
4+
，然后吸收并阻断离聚物的官能团。同时氨吸附在催化剂表面，阻断活性位点，使电池性能下降。国家在2018年制定了GB/T 37244《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》，标准中对影响电池性能的13种杂质种类和含量给出了明确说明，规定氢气中总卤化物含量＜0.05μmol/mol，氨含量＜0.1μmol/mol。
[0003]氢气中卤化物和氨的含量极低，在测定前需要对样品进行前级吸收。卤化物和氨一般分别采用碱性吸收液和酸性吸收液进行吸收，中间需要更换吸收瓶和吸收液，操作繁琐。对于卤化物的吸收，GB/T 37244《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》串联两支各装100ml去离子水的PFA气体洗涤瓶，对氢气瓶中的卤化物进行前级吸收。专利文献CN108072732A公开了一种氢气中微量氯化氢的检测方法，用硅胶管连接采样口和流量计，再用硅胶管连接流量计和串联的两个多孔玻板吸收瓶，利用氢氧化钾的多孔玻板吸收瓶吸收氢气中的氯化氢。对于氨的吸收，HJ 1076《环境空气氨、甲胺、二甲胺和三甲胺的测定离子色谱法》采用稀硫酸作为吸收液，多孔玻板吸收管吸收环境空气中的氨。专利文献CN111773897A公开了一种氨气吸收装置及方法，在吸收塔体的进气口处设置第一氨气检测仪和进气流量计，在吸收塔体的出气口处设置第二氨气检测仪，吸收塔体内底部的吸收液储存室与第一pH监测仪连接，控制系统保证氨气吸收效果，降低装置运行和吸收液的消耗。
[0004]总体而言，现有的测定氢气中卤化物和氨的吸收装置无法做到不同种类吸收液的自动切换，未能形成专业的分析设备，难以满足氢气测定需求。
技术实现思路
[0005]本技术的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够实现不同种类的吸收液的自动切换的气体吸收装置。
[0006]为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0007]根据本技术的一个方面，提供一种氢气中卤化物和氨的气体吸收装置，其包
括三个储液罐、两个六通阀以及吸收瓶；三个所述储液罐分别为第一至第三储液罐并分别带有输液泵，所述第一至第三储液罐分别用于贮存酸性吸收液、清洗液和碱性吸收液，两个所述六通阀分别为第一和第二六通阀且均带有定量环，每个所述六通阀的六个通道分别为第一至第六通道；对于第一六通阀，第五和第二通道分别连接于第一和第二储液罐，第四和第六通道分别连接于定量环的两端，对于第二六通阀，第二通道连接于第三储液罐，第四通道连接于所述吸收瓶，第一和第三通道分别连接于定量环的两端，所述第一六通阀的第三通道连接于所述第二六通阀的第五通道；每个所述六通阀被配置为能在第一状态和第二状态之间切换，第一状态下，同一个所述六通阀的第一通道与第六通道连通、第二通道与第三通道连通、第四通道与第五通道连通，第二状态下，同一个所述六通阀的第一通道与第二通道连通、第三通道与第四通道连通、第五通道与第六通道连通；其中，气体吸收装置被配置为能在第一模式、第二模式和第三模式之间切换，第一模式下，两个所述六通阀均处于第一状态，第二模式下，所述第一六通阀处于第二状态且所述第二六通阀处于第一状态，第三模式下，所述第一六通阀处于第一状态且所述第二六通阀处于第二状态。
[0008]根据本技术的其中一个实施方式，其中：每个所述储液罐的材质为不含本底氯和氨的化学惰性材料；和/或，每个所述储液罐的容积为所述吸收瓶的容积的10倍～50倍。
[0009]根据本技术的其中一个实施方式，其中：所述酸性吸收液为稀硫酸溶液；和/或，所述碱性吸收液为氢氧化钠溶液；和/或，所述清洗液为超纯水。
[0010]根据本技术的其中一个实施方式，其中：所述输液泵为高压柱塞泵；和/或，所述输液泵的材质为化学惰性材料，并适用于pH值为0～14的水溶液。
[0011]根据本技术的其中一个实施方式，其中：所述第一六通阀的第一通道连接于废液桶；和/或，所述第二六通阀的第六通道连接于废液桶。
[0012]根据本技术的其中一个实施方式，其中，所述吸收瓶连接有流量计。
[0013]根据本技术的其中一个实施方式，其中，所述流量计的流量范围为0～1L/min，流量精确度≤1％。
[0014]根据本技术的其中一个实施方式，其中，所述吸收瓶为本底氯和氨含量低于检出限的冲击式吸收瓶或者玻板吸收瓶。
[0015]根据本技术的其中一个实施方式，其中，气体吸收装置中的各液体连接管分别为PEEK管线。
[0016]根据本技术的其中一个实施方式，其中，气体吸收装置中的各气体连接管分别为PTFE管线或者内衬有PTFE管线的硅胶管线。
[0017]由上述技术方案可知，本技术提出的氢气中卤化物和氨的气体吸收装置的优点和积极效果在于：
[0018]本技术提出的氢气中卤化物和氨的气体吸收装置的第一至第三储液罐分别贮存酸性吸收液、清洗液和碱性吸收液；对于第一六通阀，第五和第二通道分别连接于第一和第二储液罐，第四和第六通道连接于定量环；对于第二六通阀，第二和第四通道分别连接于第三储液罐和吸收瓶，第一和第三通道连接于定量环；第一六通阀的第三通道连接于第二六通阀的第五通道；六通阀能在第一和第二状态之间切换，第一状态下，第一和第六通道连通、第二和第三通道连通、第四和第五通道连通，第二状态下，第一和第二通道连通、第三
和第四通道连通、第五和第六通道连通。通过上述结构设计，本技术能够通过分别切换两个六通阀的第一和第二状态，使得气体吸收装置在三种模式之间切换，据此实现酸性吸收液进样和碱性吸收液进样的自动切换，即第二和第三模式之间的切换，无需更换吸收瓶和吸收液。同时，本技术能够利用六通阀的定量环向吸收瓶加入吸收液，实现了加入吸收液的自动化，避免手动定量器具引入的杂质干扰。另外，本技术通过调节两个六通阀的充满和放空状态，能够使得气体吸收装置切换为待机/水洗状态，即第一模式，在不需要拆卸吸收瓶的前提下实现吸收瓶、液体管路和输液泵的自动清洗。
附图说明
[0019]通本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种氢气中卤化物和氨的气体吸收装置，其特征在于：包括三个储液罐、两个六通阀以及吸收瓶；三个所述储液罐分别为第一至第三储液罐并分别带有输液泵，所述第一至第三储液罐分别用于贮存酸性吸收液、清洗液和碱性吸收液，两个所述六通阀分别为第一和第二六通阀且均带有定量环，每个所述六通阀的六个通道分别为第一至第六通道；对于第一六通阀，第五和第二通道分别连接于第一和第二储液罐，第四和第六通道分别连接于定量环的两端，对于第二六通阀，第二通道连接于第三储液罐，第四通道连接于所述吸收瓶，第一和第三通道分别连接于定量环的两端，所述第一六通阀的第三通道连接于所述第二六通阀的第五通道；每个所述六通阀被配置为能在第一状态和第二状态之间切换，第一状态下，同一个所述六通阀的第一通道与第六通道连通、第二通道与第三通道连通、第四通道与第五通道连通，第二状态下，同一个所述六通阀的第一通道与第二通道连通、第三通道与第四通道连通、第五通道与第六通道连通；其中，气体吸收装置被配置为能在第一模式、第二模式和第三模式之间切换，第一模式下，两个所述六通阀均处于第一状态，第二模式下，所述第一六通阀处于第二状态且所述第二六通阀处于第一状态，第三模式下，所述第一六通阀处于第一状态且所述第二六通阀处于第二状态。2.根据权利要求1所述的氢气中卤化物和氨的气体吸收装置，其特征在于：每个所述储液罐的材质为不含本底氯和氨的化学惰性材...
【专利技术属性】
技术研发人员：万伟，高永杰，刘雅琼，王亚敏，张祎玮，钱钦，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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