半導(dǎo)體專用氫氣發(fā)生器的兩種不同制氫方法分享
氫是宇宙中含量豐富的元素,盡管它在氣態(tài)下不會(huì)自然存在于地球上,必須制造。在工業(yè)中,H2(g)是通過稱為蒸汽重整的過程大規(guī)模生產(chǎn)的,以從烴燃料中分離碳和氫原子。在實(shí)驗(yàn)室中用于各種實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用,例如氣相色譜(GC)作為燃料或載氣,ICP-MS作為碰撞氣體,在化學(xué)工業(yè)中用于合成氨、環(huán)己烷和甲醇,在食品工業(yè)中用于油氫化形成脂肪。
半導(dǎo)體專用氫氣發(fā)生器是氣瓶的環(huán)保替代品,因?yàn)橐坏┌惭b,就不需要離開實(shí)驗(yàn)室,為實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用提供氣體,所有維護(hù)都在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。該發(fā)生器還減少了您實(shí)驗(yàn)室的碳足跡,因?yàn)闊o需卡車運(yùn)送更換鋼瓶和移除空鋼瓶。
各組成部件功能特點(diǎn):
1、電解槽
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
電解槽是其核心部分,通常由耐腐蝕材料如不銹鋼或鈦制成。它通過電解水產(chǎn)生氫氣和氧氣。高質(zhì)量的電解槽設(shè)計(jì)不僅能提高產(chǎn)氫效率,還能延長(zhǎng)使用壽命。
電極材料
電極材料的選擇直接影響到氫氣的純度和生產(chǎn)效率。常用的電極材料包括鉑、銥等貴金屬,它們具有良好的導(dǎo)電性和抗腐蝕性,能夠有效促進(jìn)水分解反應(yīng)。
2、電源系統(tǒng)
直流電源
本設(shè)備采用直流電源為電解槽提供穩(wěn)定的電流。高質(zhì)量的直流電源能夠在不同負(fù)載條件下保持輸出電壓的穩(wěn)定性,確保電解反應(yīng)的持續(xù)高效進(jìn)行。
過載保護(hù)
為了防止因電流過大導(dǎo)致設(shè)備損壞,電源系統(tǒng)通常配備過載保護(hù)裝置。當(dāng)電流超過設(shè)定值時(shí),保護(hù)裝置會(huì)自動(dòng)切斷電源,避免事故發(fā)生。
3、凈化系統(tǒng)
干燥塔
干燥塔用于去除氫氣中的水分,確保其達(dá)到高純度標(biāo)準(zhǔn)。常見的干燥劑有分子篩和硅膠,它們能有效地吸附水分,使氫氣的露點(diǎn)降至低水平。
過濾器
過濾器用于去除氫氣中的微小顆粒和其他雜質(zhì)。多級(jí)過濾系統(tǒng)可以逐級(jí)去除不同粒徑的污染物,確保產(chǎn)出的氫氣純凈無瑕。
下面小編要與大家分享的是半導(dǎo)體專用氫氣發(fā)生器的兩種不同制氫方法:
1、使用堿性電解槽制氫
堿性電解槽是常用的、技術(shù)成熟的、經(jīng)濟(jì)的電解槽,主要由電源、電解槽箱體、電解液、陰極、陽極和橫隔膜組成,易于操作,在目前廣泛使用,電解液都是氫氧化鉀溶液(KOH),濃度為20%~30%;橫隔膜主要由石棉組成,主要起分離氣體的作用,而兩個(gè)電極則主要由金屬合金組成。
其工作的主要原理是:在陰極,水分子被分解為氫離子(H+)和氫氧根離子(OH-),氫離子得到電子生成氫原子,并進(jìn)一步生成氫分子(H2);氫氧根離子(OH-)則在陰、陽極之間的電場(chǎng)力作用下穿過多孔的橫隔膜,到達(dá)陽極,在陽極失去電子生成一個(gè)水分子和氧分子。
2、聚合物薄膜電解槽制氫
聚合物薄膜電解槽制氫(PEM),一些地方也稱之為固體聚合物電解質(zhì)(SPE)水電解制氫。該種原理不需電解液,只需純水,比堿性電解槽安全,電解槽的效率可以達(dá)到85%或以上,但由于純水氫氣發(fā)生器在電極處使用鉑等貴重金屬,薄膜材料也是昂貴的材料,故PEM電解槽目前還難以投人大規(guī)模的使用。
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