鈀擴散氫氣發生器提純方法原理及優缺點介紹

隨著氣體(ti) 消耗需求的增加，氫氣發生器現已成為(wei) 許多實驗室bi不可少的設備。發生器可在極短的時間內(nei) 按需提供高純度氣體(ti) ，其便利性優(you) 於(yu) 氣瓶，是在健康和安全方麵更具優(you) 勢，因為(wei) 在實驗室工作環境中保存高壓氫氣會(hui) 使人們(men) 產(chan) 生顧慮。

生成器所含氫氣量通常少於(yu) 半升，這與(yu) 50 升高壓氣瓶中 9,000 升氣體(ti) 相比幾乎可以忽略不計。有多家氫氣發生器製造商生產(chan) 高品質儀(yi) 器，可為(wei) 各種應用提供超高純度氣體(ti) ，包括納米管研究、氣相色譜分析以及半導體(ti) 行業(ye) 。許多人都知道氫氣來自於(yu) 水的電解，但實際操作真的如此簡單？為(wei) 何發生器如此昂貴？
盡管使用hth手机版登录官网下载生成高純度氫氣涉及許多高度保密的機密，但從(cong) 水中產(chan) 生氫氣的隻能利用幾個(ge) 基本機理。氫氣發生器係統通常使用兩(liang) 相係統生產(chan) 經過提純的氫氣。先從(cong) 水中分離出氫氣，然後對氫氣進行提純。許多氫氣發生器使用質子交換膜 (PEM) 與(yu) 鈀擴散或變壓吸附 (PSA) 幹燥機等氫氣提純係統。
用於(yu) 氫氣發生的質子交換膜像反向操作燃料電池一樣高效工作。水在 PEM 處電解，PEM 為(wei) 促進 H+ 離子運動的固體(ti) 聚合物電解質，而 O2- 離子會(hui) 被固定並形成 O2 分子（參見圖 1.）。氫離子由 PEM 晶格借助表麵擴散、格羅圖斯 （Grotthuss） 擴散和運載擴散1三種機理沿離子通道傳(chuan) 遞。質子傳(chuan) 遞通過跨膜質子傳(chuan) 遞完成，該薄膜能夠滲透陽離子，但不能滲透陰離子或電子並且隻能傳(chuan) 遞水合氫離子。2電解槽陰極收集的氫氣需要進行提純。提純可通過多種方法完成。
鈀電解器/提純綜合係統
在鈀電解器、氫氣分離/提純係統中，由管束組成的鈀陽極和鈀陰極（參見圖 2.）用於(yu) 電解包含可溶電解質（通常為(wei) NaOH 或 KOH）的水。電解電流通過溶液時，氫離子擴散穿過鈀管陰極，產(chan) 生超高純度氫氣。
該係統提供超高純度氫氣和極少的水分與(yu) O2 攜帶。但是電池中的電解質定期更換，這一過程意味著發生器至少需要 12 小時的停機時間（包括冷卻和啟動時間）。更換電解質時，所有溶液都需要更換。剩餘(yu) 含硫化合物和不飽和碳氫化合物會(hui) 降低鈀管對氫離子的滲透性，因此鈀管也需要定期更換