高純氫氣發(fā)生器的制造方法
高純氫氣發(fā)生器是一種集電解水制氫、鈀膜純化于一體的儀器,該儀器可實(shí)現(xiàn)在供氫場(chǎng)合長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)輸出高純氫氣,避免氣體運(yùn)輸?shù)姆爆嵑臀kU(xiǎn),降低生產(chǎn)成本??梢詾楣夥?、半導(dǎo)體、色譜等行業(yè)提供高純氫氣。利用變壓吸附技術(shù)制取高純氫氣是工業(yè)制取純氫氣的方法之一
高純氫氣廣泛應(yīng)用于太陽能光伏、燃料電池、半導(dǎo)體及LED制造等行業(yè)。
氫氣的生產(chǎn)方法主要有甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化制氫、電解水制氫、烴類氧化重整制氫以及其它含氫物質(zhì)分解制氫。其中電解水制氫效率高,工藝成熟,設(shè)備簡(jiǎn)單無污染,其生產(chǎn)出的氫氣純度較高,非常適合現(xiàn)場(chǎng)制氫及小型的需氫場(chǎng)合。
電解水制氫由儲(chǔ)液罐、電解槽、氣液分離器和干燥器組成。電解槽出來的粗氫,經(jīng)過氣液分離器去除部分冷凝水,冷凝水重新進(jìn)入儲(chǔ)液罐,氫氣則經(jīng)干燥處理后產(chǎn)出。電解水制氫根據(jù)電解液不同可分為堿液和純水制氫兩類。傳統(tǒng)的堿液制氫器所用電解液為NaOH或KOH溶液,在直流電作用下,陰極和陽極分別產(chǎn)生比和O 2。而純水制氫器在電解槽內(nèi)裝有SPE離子膜,通電后H2O在陽極分解=H2O = H 0H,OH隨即在陽極放出電子生成O 2,從陽極室排出,H 在電場(chǎng)力的作用下,通過SPE離子膜,到達(dá)陰極得到電子形成H2。電解水制氫產(chǎn)出的氫氣純度一般能達(dá)到99.95%,而對(duì)于某些精密分析設(shè)備或者一些特殊的需氫場(chǎng)合要求的氫氣純度都達(dá)到99.9999%以上,電解水制取的氫氣不能滿足這種要求,因此氫氣純化就顯得尤為必要。
近年來,隨著高純氫的廣泛應(yīng)用,氫氣的分離與純化得到了更加深入的研究。氫氣的分離方法有膜法、變壓吸附(PSA)法以及深冷法等,膜法由于具有投資少、能耗低、效率高和操作方便等優(yōu)點(diǎn)已成為研究的熱點(diǎn),該法尤其適用于小型產(chǎn)氫系統(tǒng)。其中鈀及其合金膜因具有透氫性強(qiáng)、選擇性高等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注,氫氣很容易透過鈀膜,而其它的氣體則不可透過。鈀膜的透氫過程包含5個(gè)步驟:(I)氫分子在鈀膜表面化學(xué)吸附并解離;(2)表面氫原子溶解于鈀膜;(3)氫原子在鈀膜中從一側(cè)擴(kuò)散到另一側(cè);(4)氫原子從鈀膜析出,呈化學(xué)吸附態(tài);(5)表面氫原子化合成氫分子并脫附。
返回列表