氢气发生器

氢气发生器

一种用于氢燃料电池的自调式氢气发生器。通过水的电离产生氢气并通过钯膜过滤。由于只有氢及其同位素能够透过钯膜，因此，所产生的氢气纯度始终可以高达99.99999%以上。该设备包括以下组成：一个具有额定容积的可定义内部空间的燃料箱，该燃料箱配备有与内部空间相通的氢气排放口；含有氢储存材料并储存于燃料箱内的催化剂，其中催化剂填充于催化反应器内，该反应器配备有关闭部分，可用来阻断催化剂与燃料液体之间的接触，以及与燃料液体相接触的开口部分，因此可根据燃料箱内压力的升降来主动调整是否生成氢气或中止氢气生成。

氢气发生器由电解池、纯水箱、氢/水分离器、收集器、干燥器、传感器、压力调节阀、开关电源等部件组成。

只电解纯水即可产氢。通电后，电解池阴极产氢气，阳极产氧气，氢气进入氢/水分离器。氧气排入大气。氢/水分离器将氢气和水分离。氢气进入干燥器除湿后，经稳压阀、调节阀调整到额定压力（0.02～0.45Mpa可调）由出口输出。电解池的产氢压力由传感器控制在0.45Mpa 左右，当压力达到设定值时，电解池电源供应切断；压力下降，低于设定值时电源恢复供电。氢气发生器技术参数：

氢气纯度：99.999%氢气流量：0-300ml/min（在0.4Mpa状态下）

工作压力：0.4MPa 消耗功率：150W（单相）

输出压力（MPa）0.02～0.4 水槽体积：3.2L

反应用水量（g/h）14.46 水质要求：水的电阻率≥1MΩ/cm

1)气源系统

气源分载气和辅助气两种，载气是携带分析试样通过色谱柱，提供试样在柱内运行的动力，辅助气是提供检测器燃烧或吹扫用，有的仪器采用EPC系统对气流进行数字化控制。

2)进样系统

引入试样，并保证试样汽化，有些仪器还包括试样预处理装置，例如热脱附装置（TD）、裂解装置、吹扫捕集装置、顶空进样装置。

3)柱系统：试样在柱内运行的同时得到所需要的分离。

4) 检测系统

对柱后已被分离的组分进行检测，有的仪器还包括柱后转化（例如硅烷化装置、烃转化装置）。

5) 数据采集及处理系统：采集并处理检测系统输入的信号，给出最后试样定性和定量结果。

6)温控系统

控制并显示进样系统、柱箱、检测器及辅助部分的温度。所有的气相色谱仪都需包括以上六个基本单元，其功能都相同，差异的只是水平的配置。

气路系统

气相色谱法是利用各组分沿色谱柱运动时，组分在柱内固定相与流动相间反复多次进行分配，多次分配差异的累积就将各组分分开，所以载气不仅是推动组分在柱中运行的动力，而且也参加组分的分离过程。在检测器中，载气也直接影响组分信号的检测，例如热导检测器的检测原理是载气携带组分进入热导池时，池内气体组成发生变化，其热导率也相应改变。热敏元件的热平衡被破坏，引起热敏元件的阻值的变化，惠更斯电桥就输出电压不平衡的信号，通过数据采集系统就得到组分的色谱峰。所以载气不仅作为柱分离的动力，而且参加柱的分离过程和组分的检出过程。辅助气直接进入检测器，同样也会影响检测的结果。因此一个成功的分析方法不仅要考虑到气流的稳压和流量的控制，而且需考虑到载气和辅助气的选择和净化，以保证GC分析质量和分析结果的稳定性；延长柱寿命和减少检测器的噪声提高检测的灵敏度。

气源系统

它的作用是提供足够压力的气源。例如：钢瓶、空气泵、气体发生器。通常使用钢瓶，但近几年气体发生器的使用逐年增多，发生器供给的典型的氮气纯度为O2＜2～3μl/L，露点低达—56～700C。典型的H2纯度为99.99%；典型的气体流量：H2和O2为0～300ml/min；空气为0～3000ml/min；工作压力为0～0.4MPa。这些发生器可以满足一般气相色谱分析对气体的要求，更高的要求就必须采用进口的发生器。

5A分子筛

5A型分子筛化学式：3/4CaO•1/4Na2O•Al2O3•2SiO2•9/2H2O

主要用途：

1、天然气干燥、脱硫、脱二氧化碳；

2、氮氧分离、氮氢分离，制取氧、氮和氢；

3、石油脱腊、从支烃、环烃中分离正构烃。

仪器的安装与使用：

（一）启动前的准备：

1、将仪器从包装箱内取出，检查有无因运输不当而损坏，核对仪器备件，合格证及保修卡是否齐全。并准备以下物品：300mg KOH和硅胶干燥粒若干公斤，玻璃搅拌棒1个，500ml 玻璃容器1个。

2、加电解液：

①、取出备件中氢氧化钾全部倒入一容器内，然后加入二次蒸馏水或去离子水500毫升作为母液，充分搅拌等电解液完全冷却后待用。

②、打开储液桶外盖，取出内盖。（内盖是为运输时防止漏液，使用时不得带内盖运行）将内盖保存好，以便再次运输时使用。

③、将冷却后的电解液（母液）倒入储液桶内，然后再加入二次蒸馏水或去离子水，不要超过上限水位线，也不要低于下限水位线。拧上外盖，10分钟后即可使用。

（二）仪器自检：（勿与色谱仪联机）

1、接通电源。

2、打开电源开关，此时仪器压力表开始上升，检查仪器面板上电解指示（绿灯）发亮，流量指示（指针表）应指示在1000左右，在5分钟内压力指示（压力表）应达到0.4MPa，指针指示降至“0”，说明仪器系统工作正常，自检合格。

3、如在5分钟后，流量指示还在“1000”，压力指示在“0”，说明开关没有旋紧有漏气现象，请继续旋紧开关，使仪器的压力、流量达到合格标准。

4、仪器使用时应注意流量指示是否与色谱仪用气量一致，如流量指示超出色谱仪实际用量较大时，应停机检漏，其方法参照仪器的故障原因与排除方法进行调整，再用自检方法检查合格后方可使用。

5、定期检查过滤器中的硅胶是否变色，如变色请马上更换或再生。其方法为，拧下过滤器，再拧开过滤器上盖，更换硅胶后拧紧过滤器上盖，将过滤器装到底座上拧紧。并检查是否漏气。

6、仪器使用一段时间后，电解液会逐渐减少，当电解液位接近下限时应及时补水，此时只需加入二次蒸馏水即可，加液或加水时液位不要超过上限，也不能低于下限。

7、当仪器使用半年后，请更换电解液。（氢气发生器使用氢氧化钾溶液的浓度为10%左右。）

8、仪器切勿在压力为“0”时空载运行。空载运行时会将电解池和开关电源部件烧坏，造成整个仪器损坏。

QL-300型氢气发生器简介：

工作原理：

把满足要求的电解水（电阻率大于1MΩ/cm，电子或分析行业用的去离子水或二次蒸馏水皆可）加入电解槽阳极室，通电后水便立刻在阳极分解：2H2O=4H++ 2O2-，分解成的负氧离子（O2-），随即在阳极放出电子，形成氧气（O2），从阳极室排出，携带部份水进入水槽，水可循环使用，氧气从水槽上盖小孔放入大气。氢质子以水合离子（H3O+）的形式，在电场力的作用下，通过SPE离子膜，到达阴极吸收电子形成氢气，从阴极室排出后，进入气水分离器，在此除去从电解槽携带出的大部分水份，含微量水份的氢气再经干燥器吸湿后，纯度便达到99.999%以上。