Analysis of Trace Carbon Monoxide (CO) in Hydrogen Fuel Using Jetanizer™
Aplikace | 2023 | Shimadzu | ARCInstrumentace
Rozvoj palivových článků využívajících vodík jako zdroj energie klade vysoké nároky na čistotu paliva. Stopové množství CO v H₂ palivu významně snižuje účinnost a životnost katalyzátorů v palivových článcích. Mezinárodní norma ISO 14687-2 stanovuje přísné limity pro CO (0,2 ppm), CO₂ a CH₄.
Článek popisuje aplikaci plynového chromatografu Shimadzu Brevis GC-2050 vybaveného methanizérem Jetanizer™ k detekci CO ve vodíkovém palivu. Hlavním cílem bylo ověřit lineární odezvu kalibrační křivky, dosažitelné limity detekce a opakovatelnost při použití N₂ jako nosného plynu.
Metoda založená na Brevis GC-2050 v kombinaci s methanizérem Jetanizer prokázala schopnost citlivě a opakovatelně stanovit stopové množství CO (0,2 ppm) ve vodíkovém palivu. Použití N₂ jako nosného plynu a jednoduchá konfigurace přispívají k efektivnímu nasazení v QA/QC laboratořích.
GC
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceShimadzu, ARC
Souhrn
Význam tématu
Rozvoj palivových článků využívajících vodík jako zdroj energie klade vysoké nároky na čistotu paliva. Stopové množství CO v H₂ palivu významně snižuje účinnost a životnost katalyzátorů v palivových článcích. Mezinárodní norma ISO 14687-2 stanovuje přísné limity pro CO (0,2 ppm), CO₂ a CH₄.
Cíle a přehled studie
Článek popisuje aplikaci plynového chromatografu Shimadzu Brevis GC-2050 vybaveného methanizérem Jetanizer™ k detekci CO ve vodíkovém palivu. Hlavním cílem bylo ověřit lineární odezvu kalibrační křivky, dosažitelné limity detekce a opakovatelnost při použití N₂ jako nosného plynu.
Použitá metodika a instrumentace
- Plynový chromatograf: Shimadzu Brevis GC-2050
- Methanizér: Jetanizer™ – katalyzátor zabudovaný přímo v trychtýřku FID
- Detektor: plamenoionizační detektor (FID) doplněný Jetanizerem
- Nosič plynu: N₂ v režimu konstantní lineární rychlosti (40 cm/s)
- Kolona: SH-Msieve 5A (30 m × 0,53 mm, 50 µm) s částicovým filtrem (2,5 m)
- Vstřik: split 1:1, teplota injektoru 100 °C, automatik Shimadzu MGS-2030 s 1 mL loop
- Teplotní program kolony: 40 °C (2,5 min) → 40 °C/min → 200 °C (3 min) → 25 °C/min → 250 °C → 15 °C/min → 270 °C (5 min)
- Podmíňky FID: teplota 400 °C, H₂ 32 mL/min, vzduch 250 mL/min, makeup N₂ 24 mL/min
Hlavní výsledky a diskuse
- Kalibrace CO ve vodíku: 0,1, 0,5, 1 a 5 ppm, lineárnost R² ≥ 0,9999.
- Limit detekce (S/N = 3): 0,04 ppm CO.
- Opakovatelnost (0,2 ppm CO, n=5): kvantifikační hodnota 0,200 – 0,207 ppm, relativní standardní odchylka plochy 1,6 % RSD.
- Analýza umožnila současné stanovení CO, CO₂ a CH₄ bez potřeby inertního plynu He.
Přínosy a praktické využití metody
- Jednoduchá konfigurace GC-FID s methanizérem bez nutnosti He jako nosného plynu.
- Vysoká citlivost a spolehlivost analýzy stopových CO ve vodíku pod stanovenou hranicí 0,2 ppm.
- Možnost rutinní kontroly kvality H₂ paliva v laboratořích a výrobních provozech.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Další optimalizace katalytické účinnosti Jetanizeru pro nižší LOD a širší rozsah plynů.
- Integrace inline GC systémů pro nepřetržitý monitoring kvality vodíku v průmyslu a dopravě.
- Vývoj kompaktních a automatizovaných stanic pro analýzu paliv v terénu.
Závěr
Metoda založená na Brevis GC-2050 v kombinaci s methanizérem Jetanizer prokázala schopnost citlivě a opakovatelně stanovit stopové množství CO (0,2 ppm) ve vodíkovém palivu. Použití N₂ jako nosného plynu a jednoduchá konfigurace přispívají k efektivnímu nasazení v QA/QC laboratořích.
Reference
- Application News No.01-00599: Assessment of Jetanizer™ and Quantitative Analysis of CO₂ and CH₄ in the Atmosphere
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Quantification of H2 and Hydrocarbons in CO2 Using TCD-to-Jetanizer -FID Series Connection
2026|Shimadzu|Aplikace
GC Application News Brevis GC-2050 Quantification of H2 and Hydrocarbons in CO2 Using TCD-to-Jetanizer -FID Series Connection Kei Usui User Benefits Gas analysis including hydrogen, carbon monoxide, hydrocarbons, methanol, and other species can be conducted. Nitrogen, an alternative…
Klíčová slova
jetanizer, jetanizertcd, tcdfid, fidmeoh, meohgas, gasmakeup, makeupinquiry, inquiryspi, spippm, ppmrsd, rsdarea, areanews, newsmetal, metalcnhm, cnhmusui
Gas Analysis for CO2 Conversion Using a GI-30 Auto Gas Injector
2026|Shimadzu|Aplikace
GC Application News Brevis GC-2050 Gas Analysis for CO2 Conversion Using a GI-30 Auto Gas Injector Kei Usui, Emiko Shimbo User Benefits Enables quantitative gas analysis for CO2-derived methanol synthesis and conversion to hydrocarbons. Using GC with INJ2-way…
Klíčová slova
fid, fidmicropacked, micropackedjetanizer, jetanizerppm, ppmmeoh, meohinquiry, inquirygas, gascnhm, cnhmcolumn, columnhydrocarbons, hydrocarbonstcd, tcdspi, spimakeup, makeupthermal, thermalcombinations
Assessment of Jetanizer and Quantitative Analysis of CO2 and CH4 in the Atmosphere
2024|Shimadzu|Aplikace
Gas Chromatograph Application News Nexis™ GC-2030 Assessment of JetanizerTM and Quantitative Analysis of CO2 and CH4 in the Atmosphere H. Miyabayashi, S. Uchiyama, M. Ishimoto User Benefits Simplification of the analytical system for CO and CO₂ utilizing the Jetanizer…
Klíčová slova
jetanizer, jetanizerppm, ppmgas, gascolumn, columnjetanizertm, jetanizertmrsd, rsdair, aircatalyst, catalystfid, fidcapillary, capillarynews, newsoxygen, oxygeninside, insidecondition, conditionmakeup
FluxEdge Modules for Gas Chromatograph FluxEdge GC Systems
2025|Shimadzu|Brožury a specifikace
C184-E054 FluxEdge Modules for Gas Chromatograph FluxEdge GC Systems FluxEdge GC Systems Gas Flux Redefined, Analytical Edge Achieved FluxEdge Technology is an innovative solution that takes gas chromatography (GC) gas analysis applications to the next level. Compatible with Shimadzu's latest…
Klíčová slova
fluxedge, fluxedgemodules, modulesweight, weightrohs, rohscomplies, compliesgas, gasdurability, durabilityunmatched, unmatchedconventional, conventionaldurabilit, durabilitscalabilit, scalabilittcd, tcdvalve, valvelithium, lithiumanalysis