H₂Secure Концепция
Безопасное исследование материалов под воздействием водорода
Термический анализ под водородом
Ключ к лучшему пониманию взаимодействия материалов
Водород (H2) привлекает все большее внимание благодаря своей потенциальной роли в экологичных практиках и зеленых технологиях.arcИсследование взаимодействия материалов с водородом имеет решающее значение для разработки экологичных решений, которые могут значительно снизить воздействие на окружающую среду.
Одним из важных применений является использование водорода для снижения высоких выбросовCO2 в металлургических процессах за счет прямого восстановления, например, при восстановлении железной руды. Химическое хранение водорода, в частности с помощью гидридов металлов, является еще одним важным направлением исследованийarch. Ученые работают над увеличением объемной и гравиметрической емкости, а также над кинетикой адсорбции/десорбции водорода и жизненным циклом потенциальных материалов-кандидатов. Улучшение этих аспектов материалов может привести к созданию более эффективных и практичных решений для хранения водорода, которые жизненно важны для различных приложений, включая транспорт, хранение энергии и системы возобновляемых источников энергии.
Безопасные измерения в восстановительной или окислительной атмосфере
Концепция H₂Secure, разработанная компанией NETZSCH, представляет собой комплексное решение для проведения испытаний в средах с различной концентрацией водорода, обеспечивая при этом максимальную безопасность. Эта концепция позволяет проводить безопасные эксперименты в среде со 100 %-ным содержанием H2 или при более низких концентрациях H2, смешанных с негорючими газами, такими как азот (N2) или аргон (Ar). Такая гибкость достигается благодаря комплексному протоколу безопасности, встроенному в систему.
Одной из ключевых особенностей концепции H₂Secureявляется ее способность беспрепятственно выполнять сложные окислительно-восстановительные циклы. Это предполагает переключение между водородной и кислородсодержащей атмосферой в течение одного измерения, что позволяет проводить точный анализ кинетики реакции и поведения материала в различных условиях. Во время таких испытаний крайне важно постоянно поддерживать безопасность. Поэтому в промежуточном состоянии образец и испытательное оборудование продуваются инертным газом. Процесс продувки продолжается до тех пор, пока не будут достигнуты безопасные условия для смены газа, что сводит к минимуму любые потенциальные риски, связанные с обращением с водородом или кислородом.
Метод
Одновременная термогравиметрия - дифференциальная сканирующая калориметрия
Одновременное применение термогравиметрии (ТГА) и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) к одному образцу в приборе STA дает больше информации, чем раздельное применение в двух разных приборах:
- Условия испытаний абсолютно идентичны для сигналов ТГА и ДСК (одинаковая атмосфера, скорость потока, давление паров на образце, скорость нагрева, тепловой контакт с тиглем и датчиком, эффект излучения и т.д.).
- Улучшается анализируемость сигналов, поскольку всегда одновременно доступны два или более наборов информации о поведении образца (различение фазовых превращений и разложения, реакций присоединения и конденсации, распознавание реакций пиролиза, окисления и горения и т. д.).
- Метод одновременного термического анализа (STA) является исключительно универсальным и позволяет проводить сложные эксперименты с использованием специальных атмосферных условий, таких как водяной пар, агрессивные газы, а теперь и водородная атмосфера.
Одновременный термический анализ (STA) основан на стандартах, например, ISO 11358, ASTM E793, DIN 51004, DIN 51006, DIN 51007. В общем случае речь идет об одновременном применении термогравиметрии (ТГА) и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) к одному и тому же образцу в одном приборе.
H₂Secure Concept
- Объем H2 точнорегулируется путем введения водорода в верхнюю часть печи и его удержания в определенном пространстве над постоянно продуваемой балансовой камерой.
- Концентрация газов H2 и O2 непрерывно измеряется для обеспечения безопасного обращения.
- Центральный блок связи, блок H₂Secure, обрабатывает общую информацию и управляет потоками газа на основе предварительно установленных пределов безопасности.
- Отказоустойчивая работа достигается за счет открытия магнитных клапанов в случае отключения питания, что позволяет выпустить инертный газ, удаляющий водород из системы.
установка H₂Secure Concept
Концепция серии STA 509
Технические характеристики
| H₂Secure для STA 449/509 | |
|---|---|
| Тип печи, поддерживающей измерения H₂ | SiC |
| Диапазон температур | RT до 1600°C |
| Типы датчиков* |
|
| Типы термопар* |
|
| Тип датчика только для экспериментов по восстановлению | W |
| Дополнительный 4-кратный MFC | Возможность переключения между водородной и воздушной атмосферами за одно измерение |
| Подача водорода | Поставляется оператором, например, генератор водорода, баллон H₂ |
| Измерительная ячейка H₂ и O₂ | Включено |
| H₂Защитный ящик | Входит в комплект |
| Опциональная обработка выхода газа | H₂ разбавление |
| Модернизация существующего STA 449 | Возможно |
* Возможность сокращения срока службы в зависимости от экспериментальных параметров
Сопутствующие товары
Модернизация для серии STA 449
Концепция H₂Secure доступна для всех приборов серий STA 449 и 509, что позволяет гибко модернизировать существующие приборы. Модернизированные приборы полностью сохраняют свою функциональность, обеспечивая безопасную работу с водородом. Модернизация включает в себя все основные компоненты и может быть удобно выполнена на месте нашей сервисной службой.
