純水氫氣發生器是一種通過電解純水制備高純度氫氣的設備,廣泛應用于實驗室、工業及新能源領域。其核心部件包括電解池、純水箱、氫/水分離器、干燥器及壓力調節系統。設備以去離子水或二次蒸餾水為原料,通電后水分子在陽極分解為氧氣和氫離子,氫離子通過質子交換膜(PEM)或固態電解(SPE)技術到達陰極生成氫氣,氧氣則排入大氣。
該設備采用無堿電解技術,杜絕傳統加堿工藝的腐蝕性,氫氣純度可達99.999%以上,滿足氣相色譜儀、質譜儀等高靈敏度儀器的需求。其輸出壓力穩定在0.02~0.45MPa范圍內,流量可調,如ZHQ-300型流量為300ml/min,SP-300型流量為0-300ml/min。內置自動控制系統可實現“即用即產”,避免氫氣浪費,同時配備缺水保護、過壓保護及氫氣檢漏功能,確保運行安全。
一、開機前準備
檢查水源
確認儲水箱中加入純水(電阻率≥18.2 MΩ·cm),水位需高于低刻度線(通常不低于總容量的1/3)。
若設備配備自動補水功能,檢查進水管路是否暢通。
連接氣體輸出
將氫氣出口通過專用管道連接到用氣設備(如氣相色譜儀),確保接口密封無泄漏。
打開用氣端的閥門,確保輸出通路暢通。
檢查環境安全
確保設備周圍無火源或易燃物,實驗室通風良好。
檢查防爆裝置(如安全閥、氫氣濃度報警器)是否正常。
二、開機與參數設置
啟動設備
打開電源開關,設備進入自檢狀態(部分機型需先開啟電解電源)。
觀察指示燈或屏幕,確認水位、溫度、壓力等參數正常。
設置電解電流
根據所需產氫速率,調整電解電流(通常范圍為10~1000 mA)。
注意:初次使用或水溫較低時,建議從低電流(如50%額定值)開始,逐步提升至目標值。
檢查氣體純度
開啟用氣設備(如氣相色譜儀),檢測氫氣純度(應≥99.999%)。
若純度不足,可能是電解槽未充分活化或干燥系統未生效,需等待10~30分鐘再測試。
三、運行監控與維護
實時監控參數
水位:確保儲水箱水位不低于警戒線,缺水時及時加純水。
溫度:電解過程中會產熱,設備風扇或散熱片需正常工作,避免過熱導致停機。
壓力:輸出壓力通常為0.2~0.4 MPa,過高時檢查過濾器是否堵塞或用氣端流量過大。
定期排水
部分機型配有“液位排放口”,定期排出電解產生的氧氣和冷凝水(通常每周1~2次)。
避免液體進入氫氣輸出管路,影響純度。
更換干燥劑
硅膠或分子篩干燥劑需每3~6個月更換一次(根據使用頻率調整),確保氫氣露點達標。
四、關機步驟
關閉電解電源
先將電流調至低,關閉電源開關,停止電解反應。
切斷氣路
關閉用氣端的閥門,排空管路內剩余氫氣(需在通風環境下操作)。
部分設備需手動關閉氫氣輸出閥。
清理與維護
倒掉儲水箱中剩余的水,清洗水箱內壁(避免微生物滋生)。
檢查電極表面是否有雜質,必要時用稀鹽酸或去離子水擦拭。
斷電與存儲
拔下電源插頭,罩上防塵罩(長期不用時需放空水箱并干燥存放)。