氫氣發生器制氫有3種常見的類型

2018年07月18日 08:49

　　氫氣發生器電解槽的類型一般有：堿性電解槽、基于離子交換技術的聚合物薄膜電解槽和固體氧化物電解槽。實驗室中使用的堿性電解槽制氫和聚合物薄膜電解槽制氫。

　　1、使用堿性電解槽制氫

　　堿性電解槽是常用、技術成熟、也經濟的電解槽，并且易于操作，在目前廣泛使用，但缺點是其效率低。堿性電解槽主要由電源、電解槽箱體、電解液、陰極、陽極和橫隔膜組成。電解液都是氫氧化鉀溶液(KOH)，濃度為20%～30%；橫隔膜主要由石棉組成，主要起分離氣體的作用，而兩個電極則主要由金屬合金組成。

　　其工作的主要原理是：在陰極，水分子被分解為氫離子(H+)和氫氧根離子(OH-)，氫離子得到電子生成氫原子，并進一步生成氫分子(H2)；氫氧根離子(OH-)則在陰、陽極之間的電場力作用下穿過多孔的橫隔膜，到達陽極，在陽極失去電子生成一個水分子和氧分子。堿性電解槽制氫的特點是：氫氧根離子(OH-)在陰、陽極之間的電場力作用下穿過多孔的橫隔膜。

　　2、聚合物薄膜電解槽制氫

　　聚合物薄膜電解槽制氫(PEM)，一些地方也稱之為固體聚合物電解質(SPE)水電解制氫。該種原理不需電解液，只需純水，比堿性電解槽安全，電解槽的效率可以達到85%或以上，但由于在電極處使用鉑等貴重金屬，薄膜材料也是昂貴的材料，故PEM電解槽目前還難以投人大規模的使用。

　　其工作的主要原理是：去離子水被供到膜一電極組件上，在陽極側反應析出氧氣、氫離子和電子；電子通過電路傳遞到陰極，氫離子以水合的形式(H+·XH20)通過離子交換膜到陰極；在陰極，氫離子和電子重新結合形成氫氣，同時，部分水也帶到了陰極。聚合物薄膜電解槽制氫的特點是：氫離子(H+)在陰、陽極之間的電場力作用下穿過離子交換膜。

　　氫氣發生器電解槽啟動的準備

　　(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500mL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

　　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。

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