طراحي و ساخت سامانه پيش تغليظ مناسب به منظور اندازه‌گيري مقادير اندك ناخالصي‌ها در هيدروژن با خلوص بالا

Design and construction of a preconcentration system for determination of trace impurities in ultra pure hydrogen

در اين مطالعه طراحي و ساخت سامانه پيش تغليظ براي اندازه‌گيري مقادير اندك ناخالصي‌هاي موجود در هيدروژن (اكسيژن، نيتروژن، كربن مونوكسيد، كربن دي اكسيد و متان) با استفاده از روش كروماتوگرافي گازي انجام شد. پيش تغليظ ناخالصي‌‌ها با استفاده از فرايند جذب سطحي بر روي سيليكاژل در دماي نيتروژن مايع (K77)، صورت پذيرفت. طراحي ستون پيش تغليظ به منظور محاسبه مقدار جاذب مورد نياز با استفاده از روش BET انجام شد. اندازه‌گيري ناخالصي‌ها با استفاده از دستگاه كروماتوگرافي گازي مجهز به آشكارسازهايFID، TCD و ستون هاي غربال مولكولي 5A و پروپك Q به منظور بهينه سازي مقادير به دست آمده از طريق محاسبات انجام گرفت. با انجام آزمايش ها، دبي بهينه هيدروژن عبوري از ستون پيش تغليظ به اندازه ml/min 100 و مشخصات ستون پيش تغليظ: لوله مسي پرشده با استفاده از 1 گرم جاذب سيليكاژل (مخصوص كروماتوگرافي با مش 230-70) با قطر اسمي 1/4 اينچ به طول cm 5، به دست آمد.

In this study, design and construction of a preconcentration system for determination of trace impurities in ultra pure hydrogen were performed. Preconcentration of impurities was done by adsorption of impurities on silica gel (as adsorbent) in liquid nitrogen temperature (77K). Expriments were carried out by a gas chromatograph equipped with TCD and FID detectors, molecular sieve 5 A, and propack Q columns, for optimization of theoric values from calculations. The optiumum conditions have been determined by expriments: as adsorbent (silica gel 70-230 mesh, chromatography grade, 1 g), preconcentration column: 1/4 inch×5 cm copper tube, hydrogen flow rate in preconcentration process: 100 ml/min.