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高純氫氣發(fā)生器是由以下部分結構組成的

  • 發(fā)布日期:2025-04-24      瀏覽次數:132
    •   高純氫氣發(fā)生器是一種通過電解水或化學反應現場制備高純度氫氣(純度≥99.999%)的設備,廣泛應用于實驗室、電子工業(yè)、半導體制造、燃料電池測試等領域。其核心優(yōu)勢在于即產即用、安全便捷,避免了高壓氣瓶存儲和運輸的風險,同時確保氫氣純度滿足精密分析或工藝需求。采用膜滲透技術。工作原理為在電場的作用下,電解池陽極產生氧氣陰極產生氫氣,氧氣經液路被釋放到大氣中,而氫氣則進入凈化系統(tǒng)后輸出。
        高純氫氣發(fā)生器的主要組成部分及功能:
        1、電解槽
        功能:核心反應部件,通過電解水(H?O)產生氫氣和氧氣。
        組成:
        陽極和陰極:通常采用耐腐蝕、高導電性的材料(如鈦基涂層釕銥氧化物電極)。
        隔膜或質子交換膜:分隔氫氣和氧氣,防止混合爆炸。
        電解液:一般為堿性溶液(如KOH),提高電解效率。
        作用:將水分解為高純氫氣和氧氣。
        2、氣體分離與收集系統(tǒng)
        功能:分離電解產生的氫氣和氧氣,并分別收集。
        組成:
        氣液分離器:去除氣體中的電解液霧滴。
        儲氣罐或緩沖罐:儲存氫氣,穩(wěn)定輸出壓力。
        單向閥:防止氣體回流,確保安全。
        特點:氫氣和氧氣需嚴格分離,避免混合形成爆炸性混合物。
        3、凈化系統(tǒng)(Purification System)
        功能:去除氫氣中的雜質(如氧氣、水分、氮氧化物等),確保高純度。
        組成:
        干燥器:使用硅膠、分子篩或膜干燥技術去除水分。
        催化劑床:通過鈀催化劑或活性炭吸附氧氣和其他活性雜質。
        過濾器:去除顆粒物和殘留電解液。
        作用:將氫氣純度提升至99.999%以上(典型值5N~6N)。
        4、壓力調節(jié)與控制系統(tǒng)
        功能:控制氫氣的輸出壓力和流量,確保穩(wěn)定供應。
        組成:
        壓力傳感器:實時監(jiān)測氫氣壓力。
        減壓閥:調節(jié)輸出壓力,適應不同應用場景。
        流量控制器:精確控制氫氣流量(如質量流量控制器)。
        特點:壓力和流量需可根據用戶需求設定,自動化程度高。
        5、冷卻系統(tǒng)(Cooling System)
        功能:帶走電解過程中產生的熱量,維持電解槽溫度穩(wěn)定。
        組成:
        水冷系統(tǒng):通過循環(huán)水冷卻電解槽。
        散熱風扇或散熱器:適用于小型設備的空氣冷卻。
        作用:防止電解槽過熱導致效率下降或設備損壞。
        6、電源與控制系統(tǒng)
        功能:為電解槽提供穩(wěn)定電流,并監(jiān)控設備運行狀態(tài)。
        組成:
        直流電源:提供可調電流(如0~100A),支持恒流或恒壓模式。
        控制器:
        設置電解參數(電流、電壓、溫度)。
        顯示實時數據(如氫氣純度、壓力、流量)。
        故障報警(如過壓、過溫、電解液不足)。
        特點:智能化控制,支持遠程監(jiān)控和數據記錄。
        7、電解液循環(huán)與補充系統(tǒng)
        功能:維持電解液濃度和液位,確保持續(xù)運行。
        組成:
        循環(huán)泵:推動電解液在電解槽內流動,避免局部過熱。
        液位傳感器:監(jiān)測電解液量,及時提醒補充。
        自動補水裝置:連接純凈水水源,保持液位穩(wěn)定。
        作用:延長電解槽壽命,減少人工維護頻率。
        8、安全保護裝置
        功能:防止設備故障或操作失誤引發(fā)危險(如爆炸、漏電)。
        組成:
        壓力釋放閥:防止儲氣罐超壓爆炸。
        防爆泄壓口:排放異常氣體,確保設備安全。
        漏電保護開關:防止電氣系統(tǒng)短路。
        氧氣濃度監(jiān)測:檢測并報警氧氣殘留超標。
        作用:保障設備和操作人員的安全。
        9、外殼與結構設計
        功能:保護內部組件,方便安裝和維護。
        特點:
        采用耐腐蝕材料(如不銹鋼或工程塑料)。
        模塊化設計,便于更換零部件(如電解槽、過濾器)。
        抗震防滑底座,降低運行噪音。
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