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氫氣發生器工作原理及結構特性

來源:EWG1990儀器學習網 | 作者:admin | 發布時間: 2022-05-24 | 3062 次瀏覽 | 分享到:

氫氣發生器產出的氫氣有兩種不同的來源。下面對這兩種工作原理進行簡易的比較：一、純水電解制氫把滿足要求的電解水（電阻率大于1MΩ/cm，電子或分析行業用的去離。

一、氫氣發生器的工作原理

氫氣發生器產出的氫氣有兩種不同的來源。下面對這兩種工作原理進行簡易的比較：一、純水電解制氫把滿足要求的電解水（電阻率大于1MΩ/cm，電子或分析行業用的去離

子水或二次蒸餾水皆可）送入電解槽陽極室，通電后水便立刻在陽極分解：2H₂O=4H++ 2O^2-，分解成的負氧離子（O^2-），隨即在陽極放出電子，形成氧氣（O₂），從陽極室排出，攜帶部份水進入水槽，水可循環使用，氧氣從水槽上蓋小孔放入大氣。氫質子以水合離子（H+?XH₂O）的形式，在電場力的作用下，通過SPE離子膜，到達陰極吸收電子形成氫氣，從陰極室排出后，進入氣水分離器，在此除去從電解槽攜帶出的大部分水份，含微量水份的氫氣再經干燥器吸濕后，純度便達到99.999%以上。二、堿液電解制氫工作原理是傳統隔膜堿液電解法。電解槽內的導電介質為氫氧化鉀水溶液，兩極室的分隔物為航天電解設備用**隔膜，與端板合為一體的耐蝕、傳質良好的格柵電極等組成電解槽。向兩極施加直流電后，水分子在電解槽的兩極立刻發生電化學反應，在陽極產生氧氣，在陰極產生氫氣。反應式如下：陽極：2OH- -2e → H₂O+1/2O₂↑ 陰極： 2H₂O +2e → 2OH- +H₂↑ 總反應式：2H₂O → 2H₂↑ +O₂↑ 本儀器對壓控、過壓保護、流量顯示、流量追蹤等均實行自動控制；使輸出氫氣能在恒壓下，根據氣相色譜儀用氫氣量，實現全自動調節（在產氣量范圍內）。

利用SPE技術電解純水（杜絕加堿）制高純氫的氫氣發生器系列產品是一類輕型、**、節能、環保的高科技專利產品。氧氣直接釋放到大氣中。

二、結構特點

零極距，高活性SPE催化電極

傳質、傳熱化學工藝性能**的復極多元電解槽結構

電化學性、抗蝕性、耐鈍化性等**的復極多元電解槽選材

齊全、完善、可靠的電氣自動控制系統

三、功能特性

電解純水（杜絕加堿）制氫，無腐蝕、無污染、氫氣純度高

單元槽槽電壓低，氫氣純度高，干燥劑更換周期長

電解電流小，但產氣量足，升壓快（3～5分鐘）

氫氣穩壓、穩流輸出，并隨負載用氣量變化自動跟蹤

穩壓精度高，缺水、過壓、防水沖等自動保護技術齊全、可靠

噪聲小（用戶使用時，風扇基本不起動）

電解效率高，耗電功率小

四、安裝與使用

（一）、啟動前的準備

1、將儀器從包裝箱內取出，檢查有無因運輸不當而損壞，核對儀器備件，合格證及保修卡是否齊全。

并準備以下物品：300mg KOH和硅膠干燥粒若干公斤,玻璃攪拌棒1個，500ml 玻璃容器1個

2、加電解液

①、取出備件中氫氧化鉀全部倒入一容器內，然后加入二次蒸餾水或去離子水500毫升作為母液，充分攪拌等電解液**冷卻后待用。

②、打開儲液桶外蓋，取出內蓋。（內蓋是為運輸時防止漏液，使用時不得帶內蓋運行）將內蓋保存好，以便再次運輸時使用。

③、將冷卻后的電解液（母液）倒入儲液桶內，然后再加入二次蒸餾水或去離子水，不要超過上限水位線，也不要低于下限水位線。擰上外蓋，10分鐘后即可使用。

（二）、儀器自檢：（勿與色譜儀聯機）

1、接通電源。

2、打開電源開關，此時儀器壓力表開始上升，檢查儀器面板上電解指示（綠燈）發亮，流量指示（指針表）應指示在1000左右,在5分鐘內壓力指示（壓力表）應達到0.4MPa，指針指示降至“0”，說明儀器系統工作正常，自檢合格。

3、如在5分鐘后，流量指示還在“1000”，壓力指示在“0”，說明開關沒有旋緊有漏氣現象，請繼續旋緊開關，使儀器的壓力、流量達到合格標準。

4、儀器使用時應注意流量指示是否與色譜儀用氣量一致，如流量指示超出色譜儀實際用量較大時，應停機檢漏，其方法參照儀器的故障原因與排除方法進行調整，再用自檢方法檢查合格后方可使用。

5、定期檢查過濾器中的硅膠是否變色，如變色請馬上更換或再生。其方法為，擰下過濾器，再擰開過濾器上蓋，更換硅膠后擰緊過濾器上蓋，將過濾器裝到底座上擰緊。并檢查是否漏氣。

6、儀器使用一段時間后，電解液會逐漸減少，當電解液位接近下限時應及時補水，此時只需加入二次蒸餾水即可，加液或加水時液位不要超過上限，也不能低于下限。

7、當儀器使用半年后，請更換電解液。（氫氣發生器使用氫氧化鉀溶液的濃度為10%左右。）

8、儀器切勿在壓力為“0”時空載運行。空載運行時會將電解池和開關電源部件燒壞。造成整個儀器損壞。

QL-300型電解純水氫氣發生器（SPE電解純水制氫氣）的主要技術參數：

產氣純度（%）＞99.999

輸出流量（mi/min） 0～310

輸出壓力（MPa） 0.02～0.4

工作電源 220V±15%；50Hz-60Hz *大功率 150W

外形尺寸 500×270×420mm 水槽體積 3.2L 反應用水量（g/h） 14.46

水質要求水的電阻率≥1MΩ/cm

五、QL-300型電解純水氫氣發生器（SPE電解純水制氫氣）的主要特點

1. 電解純水（**無堿液）制氫氣，無腐蝕，無污染，氫氣純度高。

2. 單元槽槽電壓低，電解槽內阻小不發熱，干燥劑更換周期長，氫氣純度高。

3. 氫氣穩壓、穩流輸出，并隨負載用氣量變化自動跟蹤，自動保護技術齊全，可靠。

4. 耗電功率小，電解效率高。

六、QL-300型氫氣發生器簡介

QL型氫氣發生器是采用SPE技術電解純水（杜絕加堿）產生高純氫氣的一類輕型、**、節能、環保類高科技專利產品。核心技術：該儀器的核心SPE電極是由復合催化劑與離子膜合為一體形成的高活性零極距催化電極，電解效率高；其他主要部件均由**高檔工程塑料模具成型；有完善的電氣控制系統。整機設計**，質量可靠，自動化程度高，產氫純度高，輸出流量大，型號、規格齊全，應用范圍廣。

工作原理

把滿足要求的電解水（電阻率大于1MΩ/cm，電子或分析行業用的去離子水或二次蒸餾水皆可）加入電解槽陽極室，通電后水便立刻在陽極分解：2H₂O=4H++ 2O^2-，分解成的負氧離子（O^-2），隨即在陽極放出電子，形成氧氣（O₂），從陽極室排出，攜帶部份水進入水槽，水可循環使用，氧氣從水槽上蓋小孔放入大氣。氫質子以水合離子（H+?XH₂O）的形式，在電場力的作用下，通過SPE離子膜，到達陰極吸收電子形成氫氣，從陰極室排出后，進入氣水分離器，在此除去從電解槽攜帶出的大部分水份，含微量水份的氫氣再經干燥器吸濕后，純度便達到99.999%以上。

功能特點

1. 可取代高壓氫氣瓶，使實驗室儀器化，保證安全。

2. 國際**“SPE”（固態電解技術）。

3. 無需加堿，直接電解純水，轉化率高，產氣量足。

4. 美國原裝進口高分子離子膜。

5. 電解槽：采用航空鈦合金材料，加以銥鉭涂層。

6. 微電腦芯片控制電路，壓力波動小于0.3%。

7. 漏氣.過壓.過流.過熱.缺水.全自動報警保護系統。

8. 輸出流量數字顯示自動跟蹤系統。

9. 壽命長，可連續或間斷使用，產氣穩定，不衰減。

主要參數

1、輸出流量：0-300ml/min；