在这次采访中,AZoCleantech会谈热费希尔科学和CPH2可再生氢和它们是如何合作给它开了绿灯。
请介绍你自己,告诉我们你的工作在清洁能源氢气。
我的名字叫布赖迪Haxby。我是一个实验室主管清洁能源氢气在研发部门工作。
清洁能源氢气(CPH2)生产专利membrane-free电解槽与低温分离纯氢和氧。
奈杰尔·威廉姆森博士成立了这家公司在爱尔兰和乔·斯科特在2012年和2016年在英国成立。第一个演示单元制造于2018年,从2012年到2021年,劳动力硕果累累。
我2020年加入测试原型。第一个电解槽是安装在北爱尔兰。2021年,我们搬到了一个更广泛的设施。
CPH2浮在股票市场上,2022年,从那时起,它已收到3000万投资,使技术的发展。
如果我们看看电解槽经济电解的全球需求将在2050年达到500千瓦。
CPH2计划增加电解槽的生产价值和目标4瓦的生产,到2030年,这是欧盟10%的氢的需求。
这说明我们可以提供绿色能源输入生产绿色氢。应用包括运输,推动建筑行业,储氢。
你能告诉我们一点关于你的项目和合作吗?
我们安装了涡轮试点项目和全球销售和兆瓦制造业和许可协议与合作伙伴建立并网之后在德国和北爱尔兰。
我们的合作将帮助该公司的增长和支持氢经济在世界不同的地方。
这项技术是如何工作的呢?
现有的堆栈技术包括质子交换膜,membrane-separated碱性,固体氧化物膜。这些膜,用贵金属,复杂的设计。
的CPH2电解槽很简单,membrane-free,不使用贵金属。
水是美联储,与电解液混合,前往堆栈发生了化学反应,和气体生成。
烘干机的混合气体继续旅程。由可再生电力,栈是美联储一个包含氢氧根离子电解质溶解在水中。
水电解槽电解液消耗的电力和分离成氢和氧气体。
潮湿的气体进入烘干机,混合气体的干燥剂去除水中流,和气体继续旅程的致冷剂分离。
低温系统的氧和氢分离。分离气体通过纯度米,测量气体的纯度,然后用于进一步传递应用程序或存储。
对于小安装,这个过程发生在一个专用容器使用可再生电力、氢和医用氧气生产绿色。
日常生活使用绿色氢能源和燃料将加速我们的进展一个零碳的未来。
如何CPH2技术不同于市场上的其他技术?
CPH2技术不含贵金属铂和减少了复杂性和成本。效率和响应变量输入功率作为质子交换膜堆。
我们可以输出450公斤的氧分子和氢3600公斤每天从正常水。
这些气体的纯度可以使用热科学的专业测试质谱仪由热费舍尔。
你怎么能监视电解槽过程使用在线质谱?
电解槽流程可以受益于实时过程监控。质谱分析是一种技术,可以用于开发和生产清洁的氢。它提供了有价值的信息发展和电解槽的性能。
这是一个非常快速和多才多艺的每个测量技术,只需要几秒钟。
它可以用来测量氢气,氧气和水分。此外,它可以测量任何气体之间的气相浓度的ppm和高百分比水平非常线性性能。
质谱可以监视大多数气体在气相。它不使用单独的探测器或其他技术之间进行切换氢气,氧气和水分监测。
电解槽中我们使用质谱CPH2 membrane-free监控不同样本流包含混合气体,氢气或氧气。三个示例数据流监控顺序由一个质谱仪。测量的周期时间小于10秒/流,所以可以测量这三个样品线周期时间约30秒。
质谱仪的性能很好。分析氢在哪里大于95%,测量的精度的在线质量规范相对比0.1%,所以大约200氢测量的标准差。
水和氧气可以测量甚至在低浓度微量水平。质谱仪的检测极限ppm,所以约200的氧气和水,分别。
样品气体主要是氧气,在99%左右或更高的纯度。测量的精度优于0.1%,所以比单一标准差200 ppm。氢和水的检测限制类似纯氧流两到500 ppm的水和氢。
你决定使用哪质谱仪电解槽CHP2吗?
我们使用了热科学品牌首席,质谱仪的第五代热科学的品牌。
有两种类型的质谱仪。一个是主要为实验室设计安装在台式格式。更多的工业安装,我们的职业。
他们共享一个共同的分析平台。虽然他们看起来不同的外部,内部,他们有一个相同的磁质谱仪。相同的分析帮助扩大,因为开发的应用和实验在实验室很容易转移到过程或与信心工业规模发展之间的分析器将提供一致的结果和过程。
质谱仪是如何工作的?
有很多不同类型的质谱仪。这一特定类型是磁质谱仪。当我们加速离子的离子源磁场,它们是由洛伦兹力偏转,在圆形轨道上移动。
轨道取决于离子的质量通量密度和磁场强度和加速电压。通过改变磁场,我们可以选择不同质量的离子进入探测器系统。
电子扫描磁铁磁铁,电磁铁而不是永久磁铁。电子碰撞电离发生的,最常见的电离方法在传统过程质谱仪。
离子使用法拉第检测器检测。法拉第的原理是,当金属表面的正离子撞击探测器,他们出院,生成一个电子流向一个放大器。样品的浓度成正比的离子的数量每生成组件。
氢的浓度,例如,改变,也在电离氢分子的数量变化。因为我们是法拉第几乎计算离子检测器,它变成了一个线性技术。法拉第探测器的测量范围,在这种情况下,来自10 ppm浓度100%。
用扫描扇形磁质谱仪,磁场的变化两个示例的混合气体,我们可以扫描不同质量的气体离子检测器。值得注意的是,峰的形状测量或观察到探测器是非常对称的平顶。磁性行业的质谱特征。
这个对称的优势和平顶高峰是我们得到一个非常一致的峰高的中心位置,但如果你测量略歪,你得到相同的浓度记录。没有必要测量峰的面积,因为浓度峰值的高度成正比。我们只测量峰值的大小在中心点。
质谱仪是一种高度线性技术。一个独立的测试实验室验证。英国EffecTech实验室挑战九个不同的气体类型的质谱仪,每个单点校准。有8个不同浓度在不同的混合物,由质谱仪分析,绘制数据的线性。这导致了几乎完美的线性所有这些气体类型。
监控多个样本流所需的三个过程流从CPH2 membrane-free电解槽,我们有一个自定义流选择器由热费希尔科学的质谱仪。我们称之为进行多流取样器”的快速,或简称为RMS。
中心,我们有一个旋转样品臂由步进电机控制。旋转臂挑选任何一个64样品流,并将选中的气体离子源的质量规范。流的位置选择器光学监测样本的手臂,和位置反馈给软件,分析方法不开始,直到样品臂坐在首选样本点。
一些流选择器采样点较少。有64,32-stream版本。台式实验室过程质谱仪16样本流选择器。一些用户可能更喜欢使用一个未使用的样品流把一些惰性气体流选择器。
如果有任何担心,可能会有一个突破的氢和氧之间可以创造危险的条件监测和采样混合气体时,您可以清除人体惰性气体流的选择器,例如,氮。
有许多分析和不同的方法测量混合气体的成分和浓度的氢气和氧气,包括一些比质谱仪更简单和低成本的解决方案。你为什么决定了质谱路线?
我们看着气体分析仪放在我们的产品,但我们发现精度低于我们想要的。我环顾四周寻找更准确测量气体的纯度,开始通过发送一个普通询盘不同供应商的质谱,气相色谱,甚至供应商访问这个网站得到气体样品。
现场参观气体采样相当昂贵和不可靠的,我们未必会得到一个代表性样本,我们将不得不带很多样品。
我看着内部仪器。我体重之间的气相色谱法和质量规范,有人从热费舍尔在LinkedIn联系我说他们已经参与观察气体的交叉膜电解槽。
在讨论开发这个应用到我们的工作,我确信这是我们想要实现的技术。这是一个快速的服务。热费舍尔想与我们合作开发一个安全,定制产品,勾选所有选项。我们聘请了仪器一周,接受培训,望着软件。这是简单的设置;从那里,我们就开始使用和获取数据。
你必须克服在安装了什么挑战质谱?
使其安全的主要挑战。一个好处是,它的远程访问,这意味着我们可以操作,看看从很远的地方的数据。
另一个好处是安装仪器,即插即用。团队设置它,我们行,我们把氮净化通过取样器和泵,允许一个内部的饱和气体混合物来帮助克服混合气体的爆炸风险。
一旦实施的风险评估和过程,它是简单的连接你的笔记本电脑和分析线。这是简单的使用。
你有什么优点和缺点发现与质谱技术?
委托的时候,我们雇用了一个Prima BT台式质量规范。我的一个同事和我使用它,帮助我写一个提案我们可以购买的职业。
设置的职业的时候,我们发现,通过使用校准的初始安装和校准气体很容易和访问。你可以调整它在几分钟内。然后让你的真空压力下可以采取两个小时。
另一个选择是让它一夜之间获得真空的有益作用,然后把你的线,第二天开始使用它。
的主要优点是易于使用和校准。使用软件和分析的结果是一个快速的方法来实现它到我们的测试。
其他质量规范应用包括天然气管道中的水分。例如,我们需要知道我们的烘干机是有效的。我们可以用它来检测如果干燥剂越来越饱和,因为湿度上升。
我们还可以使用质量规范与氮清洗系统,发现微量的氢和氧。阅读时100%的氮,我们知道那些线是免费的混合气体。这有助于能够维护系统,考虑容器和确保它的安全。
你打算如何利用气体分析、质量规格或其他,在未来?你看到的未来在CPH2分析吗?
展望未来,我想开发一个更紧凑的质谱仪分析干燥后水分在低温系统,测量氢气和氧气三流。
通常,你会有一个湿度计和两个不同的气体分析仪,但我想开发一个定制的质谱仪测量所有三个,实现membrane-free电解槽。
关于布赖迪Haxby
作为一名实验室技术员,布赖迪Haxby加入清洁能源氢气(CPH2) 2020年3月,前国家封锁。她很快就被提升为首席化学家,然后首席科学家,最近晋升为实验室研发部门主管。
布赖迪的主要职责是测试电解槽的性能,以及它如何在一个完整的工作系统。她是负责测试MFE产品管理测试计划来实现业务战略目标。布赖迪提供测试数据和报告显示电解槽的设计如何满足技术规范的标准sheets-discovering新方法来提高电解槽的设计和性能。她还参与其他令人兴奋的项目,如设计一个新的研发试验设施和大规模的试验装置。
布赖迪Haxby | LinkedIn
关于丹尼尔梅里曼
丹尼尔梅里曼工作过程分析领域的自从1988年加入前VG仪器业务现在的热费希尔科学的一部分,许多职位技术,销售和营销,他现在支持战略营销集团内的环境和过程监控业务的热费希尔科学。
丹尼尔梅里曼| LinkedIn
这些信息已经采购,审核并改编自热费希尔科学所提供的材料——环境和过程监控仪器。
在这个来源的更多信息,请访问热费希尔科学——环境和过程监控仪器。
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