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碱液型和纯水型氢气发生器的不同作用

发布时间:2016-07-22      点击次数:5389
氢气发生器是实验室小型现场制氢设备,具有制氢快、纯度高、价格低、安装方便、占用空间小等特点,分析实验中常用于气相色谱载气、FID燃烧气、催化反应等。

氢气发生器构造有开关电源、电解池,气液分离系统、干燥系统,显示控制系统几大部分,其中zui核心的是电解池,按电解原理,分为碱液型和纯水型两大类,各有优缺点,现简述如下:

1,碱液型氢气发生器,是零极距碱液电解池,采用镍丝网电极和石棉隔膜构成,使用时要一次性加入氢氧化钾作为电解质,增加水的导电性达到电解目的。这种发生器的优点是价格相对低,故障率低,缺点是强碱溶液存在潜在危险,并有随气体输出的风险,并且电解容易产生电解泥,有堵塞液路的可能性,需半年更换一次。碱液型电解池按外型分为两种,一为筒式,即将不锈钢圆筒作为正极,负极镍丝网和隔膜用不锈钢薄板(负极板)依次包裹压紧在圆筒上。筒式电解池可以节省一定空间和材料成本,但潜在风险很大,负极板包裹在圆形正极筒上,造成正极筒微小形变,密封圈受力不均,随着使用时间增加,密封圈在碱电热的共同作用下,老化速度不均匀,很容易形成漏点。使用2年以上的筒式电解池,经常可以看到下方有一堆白色粉末,即为漏出的碱液结晶。另一种类型的电解池为板式,即电极和隔膜在平面状态下通过不锈钢支撑板压合密封,这样成本有所增加,但可以有效避免筒式电解池的密封线密封程度不一致的弊病。制造板式电解池需要一定的技术含量,要将各个部件在平面状态下有效压紧,不然会造成电解池内阻增大,电解效率呈数量级降低。

2,纯水型氢气发生器,是零极距纯水电解池,采用SPE固态电解质薄膜作为导电介质,贵金属导流板作为导电部件,使用时只需加入去离子纯水,无高浓度碱液的任何潜在风险,安全可靠。纯水型氢气发生器的电解池全为板式,其技术核心有两个,一是电解膜二是导流板。电解膜为固态离子膜上加载催化剂,成品膜的导电电流密度和催化剂效率为衡量其质量的两个关键。国内目前的普遍用热压法,使催化剂呈金属态敷布在膜表面,催化效率低寿命低造价高。上海析友分析仪器有限公司采用*的保密技术,生产的SPE膜催化剂为离子耦合态镶嵌在膜内部,催化效率*寿命长,成本反而低。导流板为电解膜两侧沟通宏观电势和微观膜电流的部件,对这个电解池效率有显著影响。

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