Waterstof als draaggas voor uw lab

Transcriptie

1 Afternoon Seminar 1 april 2009 Waterstof als draaggas voor uw lab Roel WUYTS Sales Project Engineer

2 Gas toevoer Generator Filters GC of Cilinder Regelaar/ Afsluiter Afsluiter

3 Gas toevoer Cylinder Leidingnet Wisselen Huur fles / aankoop vh gas Alle gassen Hoge druk in cylinder (200 bar) L op voorraad Generator Naast de GC s Continue bevoorrading Eenmalige aanschaf Lucht, N 2, H 2 Lage druk (tot 7 bar) Tot 500 ml voorraad

4 Gas zuiverheid Gaskwaliteiten: N45, N50, N55 N % zuiver 50 ppm onzuiverheid N % zuiver 10 ppm onzuiverheid N % zuiver 1 ppm onzuiverheid Onzuiverheden: H 2 O ; N 2 ;O 2 ; C x H x

5 Voordelen van goede gaskwaliteit Langere levensduur kolom Minder ghostpeaks Langere levensduur van detectoren Kortere downtijd Minder frequent wisselen gasfilters Kwaliteit analyses

6 Overzicht waterstof generatoren 3 toestellen 20H: 160 ml / min (één PEM) 40H: 250 ml / min ( één PEM) 60H: 500 ml / min (twee PEM) Druk: 0 7 bar (100 psi) Beveiliging: 7 niveau s Zeer betrouwbare waterstof cell < 0.1% problemen in het veld 2 jaar garantie!!

7 PEM Proton Exchange Membraan PEM is een omgekeerde Fuel Cell Een Fuel Cell zet waterstof om naar electriciteit en produceert water als bijprodukt Een PEM Cell gebruikt electriciteit om water te splitsen in zijn elementen zuurstof en waterstof (electrolyse) Gedeioniseerd water wordt gebruikt als brandstof en koelmiddel voor de PEM Cell

8 Principe Hydrolyse Electrolyse aan de anode Proton exchange door de membraan Electronen flow door het extern circuit Recombinatie van electronen en protonen, stelt H 2 vrij

9 PEM Cell Technology Water / Oxygen out H 2 + Water O 2 + Water Water / Hydrogen out Water In Red support plate Insulator screen Cathode plate Support disc Membrane Support disc Anode support plate Water

10 Schema

11 Toestel Water Bottle PEM Cell Float Controller Water Pump De-ionizer Cartridge Water Filter Dryer Columns Manifold Power Supply

12 Waterkwaliteit De «motor» van de waterstof generator is de PEM cell Goede werking ervan vereist aangepast e waterkwaliteit Een aantal controles zijn ingebouwd in het systeem

13 Waterkwaliteit Slechte kwaliteit is de belangrijkste oorzaak van een beperkte levensduur van de PEM Cell Ionen (< Na +, Ca + ) blokkeren de actieve plaatsen en voorkomen proton transfert Een groter potentiaal is vereist om de protonen door de membraan te sturen Cell tempetuur stijgt Hot spots / Cell burn out X Site blocked by metal ion Active site

14 Waterkwaliteit 18 megohm is de beste waterkwaliteit Typisch labowater > 5 megohm De minimum vereiste waterkwaliteit is 1 megohm

15 Waterkwaliteit behouden Solvent in de labolucht kan difunderen via de vent van de waterstofgenerator in de watertank Environmental filters als standaard Actief kool / droogmiddel 6 maand levensduur in TLV gecontamineerde lucht De-ionisatie cartridge Storende ionen Maar onvoldoende voor water van slechte kwaliteit Waterfilter

16 Alarmfucties ter bescherming van de Cell Permanente monitoring van de vitale parameters Alarm, auditief en visueel, bij afwijking nog voordat de cell beschadigd wordt Gecontroleerde parameters Water niveau: pré-alarm + empty alarm Geleidbaarheid: pré-alarm (verander het water), water coductivity alarm Water flow: low alarm (water pomp) High / low voltage alarm High / low current alarm

17 Andere ingebouwde controles Bij opstart: automatische systeem check: Volledige controle van drukken en sensoren Soft start mode: Na lange periode in stand-by Graduele en langzame opbouw van de spanning Beveiliging tegen overstromen

18 Opties Extern alarm Start stop vanuit controlekamer Automatisch water toevoeging

19 Waterstof sensor «The only drawback of the use of hydrogen is the danger of explosion in case of a leak in the column oven»

20 Waterstof sensor Werking Continue actieve monitoring van de lucht in de GC-oven Flow door de gethermostatiseerde sensor via ventilator

21 Waterstof sensor Specificaties Detectielimiet: 0,5 Vol% H2 Alarmwaarde: instelbaar van 0,5 Vol% tot 4,0 Vol% (standaard 1%) BijAlarm Auditief signaal Alarm signaal begint te knipperen in het rood De ovenverwarming wordt onmiddellijk gestopt De GC-oven koelklep gaat open en de overlucht wordt geventielleerd Reset is mogelijk vanaf 0,8 Vol% Opties Switch naar stikstof gas (bij Alarm of wanneer de spanning wegvalt) Extern gasalarm signaal

22