氫氣發(fā)生器的使用步驟及工作原理
一、 使用
1、將儀器從包裝箱中取出,觀察儀器的表面有無運輸造成的損傷,并核對裝箱單上的品名數(shù)量是否齊全。
2、安放場所應符合以下幾點要求:
①具有良好的通風性;
②遠離散熱器或暖氣管道等熱源區(qū)域;
③無震動、陽光直射、粉塵、腐蝕性氣體、環(huán)境干燥;
④環(huán)境溫度:10℃-40℃;
⑤環(huán)境相對濕度:≤85%。
3、開機前準備:
配制電解液:用500ml蒸餾水溶解 (300型為:120g, 500型為:150g) 氫氧化鉀,待溶液冷卻后注入液罐,并補充蒸餾水至液位刻度。(注液口位于儀器頂部,取下蓋后即可注液。工作時須保證儀器“O2”口暢通,如儀器停止工作15天請將電解液抽出)
4、儀器自檢:
A、將儀器輸出密封帽旋緊,接通電源線,打開電源。儀器流量顯示為:500ml/min左右(XYH-300顯示為300ml/min);輸出壓力緩慢上升,當達到設定值(0.3MPa)后,流量下降,zui終顯示為“000”,說明儀器自檢合格。若顯示數(shù)字大于0,請用皂液檢查輸出口,看螺帽是否旋緊。
B、完成上述操作后,關機并將輸出口螺帽取下。(請妥善保存,以便儀器自檢)用管路接通用氣設備(或氣體凈化裝置)。打開電源儀器進入工作狀態(tài)。
C、儀器在使用時應注意流量顯示是否與用氣設備用氣量一致,如流量顯示超出用氣設備實際用量較大時,應停機檢漏。(此時檢查連接點或用氣設備是否有漏氣現(xiàn)象并予以解決)
2、原理
儀器的工作原理是以電解的方法產生氫氣,以貴金屬做電極,采用的XY膜分理技術,特制的電解液體在分離池陰極上的電解產生高純氫氣,陽極產生氧氣,氧氣釋放到大氣中,氫氣經過凈化,干燥后輸出。
儀器的程序控制采用了高靈敏度壓力控制系統(tǒng)和流量自動跟蹤系統(tǒng),使壓力的穩(wěn)定性小于0.001Mpa。流量自動跟蹤系統(tǒng)可根據(jù)用氣設備所需氫氣的用量大小自動跟蹤調節(jié)。當用氣設備停止用氣時,儀器會自動停止產氣,杜絕了系統(tǒng)超壓現(xiàn)象,以保安全使用。
氫氣發(fā)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:
1、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(fā)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 → 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)全自動調節(jié)(在產氣量范圍內)。
2、 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。