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氫氣發(fā)生器的工作原理
1.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(yè)用的去離子水或二次蒸餾水皆可)送入電解槽陽(yáng)極室，通電后水便立刻在陽(yáng)極分解：2H2O=4H++2O2-，分解成的負(fù)氧離子(O2-)，隨即在陽(yáng)極放出電子，形成氧氣(O2)，從陽(yáng)極室排出，攜帶部份水進(jìn)入水槽，水可循環(huán)使用，氧氣從水槽上蓋小孔放入大氣。氫質(zhì)子以水合離子(H+?XH2O)的形式，在電場(chǎng)力的作用下，通過(guò)SPE離子膜，到達(dá)陰極吸收電子形成氫氣，從陰極室排出后，進(jìn)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(jīng)干燥器吸濕后，純度便達(dá)到99.999%以上。
2.堿液電解制氫
工作原理是傳統(tǒng)隔膜堿液電解法。電解槽內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)為氫氧化鉀水溶液，兩極室的分隔物為航天電解設(shè)備用優(yōu)質(zhì)隔膜，與端板合為一體的耐蝕、傳質(zhì)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(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，在陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣，在陰極產(chǎn)生氫氣。反應(yīng)式如下：陽(yáng)極：2OH--2e→H2O+1/2O2↑陰極：2H2O+2e→2OH-+H2↑總反應(yīng)式：2H2O→2H2↑+O2↑本儀器對(duì)壓控、過(guò)壓保護(hù)、流量顯示、流量追蹤等均實(shí)行自動(dòng)控制；使輸出氫氣能在恒壓下，根據(jù)氣相色譜儀用氫氣量，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)調(diào)節(jié)(在產(chǎn)氣量范圍內(nèi))。
氫氣發(fā)生器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1、零極距，高活性SPE催化電極；
2、傳質(zhì)、傳熱化學(xué)工藝性能的復(fù)極多元電解槽結(jié)構(gòu)；
3、電化學(xué)性、抗蝕性、耐鈍化性等*的復(fù)極多元電解槽選材；
4、齊全、完善、可靠的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)。
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氫氣發(fā)生器的工藝流程
1、水槽蓋2、水槽3、供水管4、電解電源5、氣水分離器6、壓力表7、六通
8、壓力保護(hù)器9、干燥器10、放氣閥11、控制器12、冷凝回水管
13、氫、水出口管14、氧、水出口管15、電解槽
氫氣發(fā)生器的使用方法
開(kāi)機(jī)時(shí)，先用原料氫置換系統(tǒng)，從閥3放空，待系統(tǒng)內(nèi)的高純氮置換干凈后，根據(jù)用戶(hù)的原料氫內(nèi)的含氫量和所需高純氫量，參照表一數(shù)據(jù)，來(lái)選定操作溫度、操作壓力和馳放氣量，然后再通電加熱鈀管，從閥2流出高純氫。
調(diào)溫方法，可根據(jù)隨機(jī)所帶的說(shuō)明書(shū)進(jìn)行溫度設(shè)定。從鈀擴(kuò)散制得的高純氫到實(shí)際獲得的高純氫，尚需要置換閥2前管線的一段時(shí)間，通常約需2~3小時(shí)。由于本裝置在出廠前，都要經(jīng)過(guò)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)，因此閥1和閥3管線內(nèi)，充有高純氮，閥2到管線前那段管線充有高純氮。當(dāng)設(shè)備停止使用時(shí)，應(yīng)先停電，待裝置冷卻后各閥門(mén)都關(guān)閉再停氣，以便在下次使用時(shí)減少置換系統(tǒng)的時(shí)間。
一般認(rèn)為在鈀管厚度一定的情況下，進(jìn)出口壓力差越大，溫度越高，則氫的滲透量越大，但平均壓力以8~3公斤/平方厘米，操作溫度為300~400℃為宜。電壓是否在2.3V左右。
安裝和使用
(一)啟動(dòng)前的準(zhǔn)備
1、將儀器從包裝箱內(nèi)取出，檢查有無(wú)因運(yùn)輸不當(dāng)而損壞，核對(duì)儀器備件，
合格證及保修卡是否齊全。并準(zhǔn)備以下物品：300mgKOH和硅膠干燥粒若干公斤，玻璃攪拌棒1個(gè)，500mL玻璃容器1個(gè)。
2、加電解液：
?、?、取出備件中氫氧化鉀全部倒入一容器內(nèi)，然后加入二次蒸餾水或去離子水500mL作為母液，充分?jǐn)嚢璧入娊庖?冷卻后待用。
?、?、打開(kāi)儲(chǔ)液桶外蓋，取出內(nèi)蓋。(內(nèi)蓋是為運(yùn)輸時(shí)防止漏液，使用時(shí)不得帶內(nèi)蓋運(yùn)行)將內(nèi)蓋保存好，以便再次運(yùn)輸時(shí)使用。
?、?、將冷卻后的電解液(母液)倒入儲(chǔ)液桶內(nèi)，然后再加入二次蒸餾水或去離子水，不要超過(guò)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(kāi)電源開(kāi)關(guān)，此時(shí)儀器壓力表開(kāi)始上升，檢查儀器面板上電解指示(綠燈)發(fā)亮，流量指示(指針表)應(yīng)指示在1000左右，在5分鐘內(nèi)壓力指示(壓力表)應(yīng)達(dá)到0.4MPa，指針指示降至“0”，說(shuō)明儀器系統(tǒng)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(shuō)明開(kāi)關(guān)沒(méi)有旋緊有漏氣現(xiàn)象，請(qǐng)繼續(xù)旋緊開(kāi)關(guān)，使儀器的壓力、流量達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。
4、儀器使用時(shí)應(yīng)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(shí)際用量較大時(shí)，應(yīng)停機(jī)檢漏，其方法參照儀器的故障原因與排除方法進(jìn)行調(diào)整，再用自檢方法檢查合格后方可使用。
5、定期檢查過(guò)濾器中的硅膠是否變色，如變色請(qǐng)馬上更換或再生。其方法為，擰下過(guò)濾器，再擰開(kāi)過(guò)濾器上蓋，更換硅膠后擰緊過(guò)濾器上蓋，將過(guò)濾器裝到底座上擰緊。并檢查是否漏氣。
6、儀器使用一段時(shí)間后，電解液會(huì)逐漸減少，當(dāng)電解液位接近下*應(yīng)及時(shí)補(bǔ)水，此時(shí)只需加入二次蒸餾水即可，加液或加水時(shí)液位不要超過(guò)上限，也不能低于下限。
7、當(dāng)儀器使用半年后，請(qǐng)更換電解液。(氫氣發(fā)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(shí)空載運(yùn)行?？蛰d運(yùn)行時(shí)會(huì)將電解池和開(kāi)關(guān)電源部件燒壞。造成整個(gè)儀器損壞。
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