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    超高純氫氣發生器的制造方法

    2019-6-27 9:51:07

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      超高純氫氣發生器是一種集電解水制氫、鈀膜純化于一體的儀器,該儀器可實現在供氫場合長時間連續輸出超高純氫氣,避免氣體運輸的繁瑣和危險,降低生產成本??梢詾楣夥?、半導體、色譜等行業提供超高純氫氣。利用變壓吸附技術制取高純氫氣是工業制取超純氫氣的方法之一
      本實用新型涉及一種集電解水制氫與鈀膜純化為一體的超高純氫氣發生器,可以將電解水制取的氫氣經過鈀膜純化后得到產氫純度多99.9999% (超高純)的氫氣。
    超高純氫氣應用
      超高純氫氣廣泛應用于太陽能光伏、燃料電池、半導體及LED制造等行業。
      氫氣的生產方法主要有甲醇蒸汽轉化制氫、電解水制氫、烴類氧化重整制氫以及其它含氫物質分解制氫。其中電解水制氫效率高,工藝成熟,設備簡單無污染,其生產出的氫氣純度較高,非常適合現場制氫及小型的需氫場合。
      電解水制氫由儲液罐、電解槽、氣液分離器和干燥器組成。電解槽出來的粗氫,經過氣液分離器去除部分冷凝水,冷凝水重新進入儲液罐,氫氣則經干燥處理后產出。電解水制氫根據電解液不同可分為堿液和純水制氫兩類。傳統的堿液制氫器所用電解液為NaOH或KOH溶液,在直流電作用下,陰極和陽極分別產生比和O 2。而純水制氫器在電解槽內裝有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+在電場力的作用下,通過SPE離子膜,到達陰極得到電子形成H2。電解水制氫產出的氫氣純度一般能達到99.95%,而對于某些精密分析設備或者一些特殊的需氫場合要求的氫氣純度都達到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,隨著超高純氫的廣泛應用,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點已成為研究的熱點,該法尤其適用于小型產氫系統。其中鈀及其合金膜因具有透氫性強、選擇性高等優點而備受關注,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個步驟:(I)氫分子在鈀膜表面化學吸附并解離;(2)表面氫原子溶解于鈀膜;(3)氫原子在鈀膜中從一側擴散到另一側;(4)氫原子從鈀膜析出,呈化學吸附態;(5)表面氫原子化合成氫分子并脫附。
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