氫氣發(fā)生器的原理主要有兩種,分別是堿液電解制氫以及純水電解制氫,其中:
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(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)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(jīng)干燥器吸濕后,純度便達到99.999%以上。
2、堿液電解制氫:這個工作原理是傳統(tǒng)隔膜堿液電解法。電解槽內(nèi)的導電介質(zhì)是為氫氧化鉀水溶液,兩極室的分隔物是為航天電解設備用隔膜,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。向兩極施加直流電之后,水分子在電解槽的兩極立刻發(fā)生電化學反應,在陽極產(chǎn)生了氧氣,在陰極產(chǎn)生了氫氣。反應式如下:陽極:2OH--2e→H2O+1/2O2↑陰極:2H2O+2e→2OH-+H2↑總反應式:2H2O→2 H2↑+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(jù)氣相色譜儀用氫氣量,實現(xiàn)全自動調(diào)節(jié)(在產(chǎn)氣量范圍內(nèi))。
在氫氣發(fā)生器的日常使用中,會出現(xiàn)電解池不電解的情況,此時使用者應根據(jù)故障的實際情況進行針對性處理,下面小編為大家分析一下。
水的處理時是重要的,向水中加入一些氫氧化鈉或稀硫酸,但不可以加鹽,實在不行可以用純堿替代。其次電極,考慮到壽命問題就用石墨電極(干電池里都有),如果找不到就用硬幣代替吧,雖然說可能沒有石墨壽命長,但也不太容易被氧化的。電解池要可以把電解產(chǎn)生的氫氣和氧氣隔開,否則混在一起會爆炸,另外想要提高氫氣產(chǎn)生速率可以加大電壓,不過相應的熱損耗會更多。
氫氣發(fā)生器由電解池、純水箱、氫/水分離器、收集器、干燥器、傳感器、壓力調(diào)節(jié)閥、開關電源等部件組成。只電解純水即可產(chǎn)氫。通電后,電解池陰極產(chǎn)氫氣,陽極產(chǎn)氧氣,氫氣進入氫/水分離器。氧氣排入大氣。氫氣發(fā)生器將氫氣和水分離。氫氣進入干燥器除濕后,經(jīng)穩(wěn)壓閥、調(diào)節(jié)閥調(diào)整到額定壓力(0.02~0.45Mpa可調(diào))由出口輸出。電解池的產(chǎn)氫壓力由傳感器控制在0.45Mpa左右,當壓力達到設定值時,電解池電源供應切斷;壓力下降,低于設定值時電源恢復供電。