堿液型和純水型氫氣發(fā)生器的不同作用
氫氣發(fā)生器是實(shí)驗(yàn)室小型現(xiàn)場(chǎng)制氫設(shè)備,具有制氫快、純度高、價(jià)格低、安裝方便、占用空間小等特點(diǎn),分析實(shí)驗(yàn)中常用于氣相色譜載氣、FID燃燒氣、催化反應(yīng)等。
氫氣發(fā)生器構(gòu)造有開(kāi)關(guān)電源、電解池,氣液分離系統(tǒng)、干燥系統(tǒng),顯示控制系統(tǒng)幾大部分,其中zui核心的是電解池,按電解原理,分為堿液型和純水型兩大類,各有優(yōu)缺點(diǎn),現(xiàn)簡(jiǎn)述如下:
1,堿液型氫氣發(fā)生器,是零極距堿液電解池,采用鎳絲網(wǎng)電極和石棉隔膜構(gòu)成,使用時(shí)要一次性加入氫氧化鉀作為電解質(zhì),增加水的導(dǎo)電性達(dá)到電解目的。這種發(fā)生器的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格相對(duì)低,故障率低,缺點(diǎn)是強(qiáng)堿溶液存在潛在危險(xiǎn),并有隨氣體輸出的風(fēng)險(xiǎn),并且電解容易產(chǎn)生電解泥,有堵塞液路的可能性,需半年更換一次。堿液型電解池按外型分為兩種,一為筒式,即將不銹鋼圓筒作為正極,負(fù)極鎳絲網(wǎng)和隔膜用不銹鋼薄板(負(fù)極板)依次包裹壓緊在圓筒上。筒式電解池可以節(jié)省一定空間和材料成本,但潛在風(fēng)險(xiǎn)很大,負(fù)極板包裹在圓形正極筒上,造成正極筒微小形變,密封圈受力不均,隨著使用時(shí)間增加,密封圈在堿電熱的共同作用下,老化速度不均勻,很容易形成漏點(diǎn)。使用2年以上的筒式電解池,經(jīng)常可以看到下方有一堆白色粉末,即為漏出的堿液結(jié)晶。另一種類型的電解池為板式,即電極和隔膜在平面狀態(tài)下通過(guò)不銹鋼支撐板壓合密封,這樣成本有所增加,但可以有效避免筒式電解池的密封線密封程度不一致的弊病。制造板式電解池需要一定的技術(shù)含量,要將各個(gè)部件在平面狀態(tài)下有效壓緊,不然會(huì)造成電解池內(nèi)阻增大,電解效率呈數(shù)量級(jí)降低。
2,純水型氫氣發(fā)生器,是零極距純水電解池,采用SPE固態(tài)電解質(zhì)薄膜作為導(dǎo)電介質(zhì),貴金屬導(dǎo)流板作為導(dǎo)電部件,使用時(shí)只需加入去離子純水,無(wú)高濃度堿液的任何潛在風(fēng)險(xiǎn),安全可靠。純水型氫氣發(fā)生器的電解池全為板式,其技術(shù)核心有兩個(gè),一是電解膜二是導(dǎo)流板。電解膜為固態(tài)離子膜上加載催化劑,成品膜的導(dǎo)電電流密度和催化劑效率為衡量其質(zhì)量的兩個(gè)關(guān)鍵。國(guó)內(nèi)目前的普遍用熱壓法,使催化劑呈金屬態(tài)敷布在膜表面,催化效率低壽命低造價(jià)高。上海析友分析儀器有限公司采用du有的保密zhuan利技術(shù),生產(chǎn)的SPE膜催化劑為離子耦合態(tài)鑲嵌在膜內(nèi)部,催化效率ji高壽命長(zhǎng),成本反而低。導(dǎo)流板為電解膜兩側(cè)溝通宏觀電勢(shì)和微觀膜電流的部件,對(duì)這個(gè)電解池效率有顯著影響。
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