纯水氢气发生器是一种通过电解纯水制备高纯度氢气的设备,广泛应用于实验室、工业及新能源领域。其核心部件包括电解池、纯水箱、氢/水分离器、干燥器及压力调节系统。设备以去离子水或二次蒸馏水为原料,通电后水分子在阳极分解为氧气和氢离子,氢离子通过质子交换膜(PEM)或固态电解(SPE)技术到达阴极生成氢气,氧气则排入大气。
该设备采用无碱电解技术,杜绝传统加碱工艺的腐蚀性,氢气纯度可达99.999%以上,满足气相色谱仪、质谱仪等高灵敏度仪器的需求。其输出压力稳定在0.02~0.45MPa范围内,流量可调,如ZHQ-300型流量为300ml/min,SP-300型流量为0-300ml/min。内置自动控制系统可实现“即用即产”,避免氢气浪费,同时配备缺水保护、过压保护及氢气检漏功能,确保运行安全。
一、开机前准备
检查水源
确认储水箱中加入纯水(电阻率≥18.2 MΩ·cm),水位需高于低刻度线(通常不低于总容量的1/3)。
若设备配备自动补水功能,检查进水管路是否畅通。
连接气体输出
将氢气出口通过专用管道连接到用气设备(如气相色谱仪),确保接口密封无泄漏。
打开用气端的阀门,确保输出通路畅通。
检查环境安全
确保设备周围无火源或易燃物,实验室通风良好。
检查防爆装置(如安全阀、氢气浓度报警器)是否正常。
二、开机与参数设置
启动设备
打开电源开关,设备进入自检状态(部分机型需先开启电解电源)。
观察指示灯或屏幕,确认水位、温度、压力等参数正常。
设置电解电流
根据所需产氢速率,调整电解电流(通常范围为10~1000 mA)。
注意:初次使用或水温较低时,建议从低电流(如50%额定值)开始,逐步提升至目标值。
检查气体纯度
开启用气设备(如气相色谱仪),检测氢气纯度(应≥99.999%)。
若纯度不足,可能是电解槽未充分活化或干燥系统未生效,需等待10~30分钟再测试。
三、运行监控与维护
实时监控参数
水位:确保储水箱水位不低于警戒线,缺水时及时加纯水。
温度:电解过程中会产热,设备风扇或散热片需正常工作,避免过热导致停机。
压力:输出压力通常为0.2~0.4 MPa,过高时检查过滤器是否堵塞或用气端流量过大。
定期排水
部分机型配有“液位排放口”,定期排出电解产生的氧气和冷凝水(通常每周1~2次)。
避免液体进入氢气输出管路,影响纯度。
更换干燥剂
硅胶或分子筛干燥剂需每3~6个月更换一次(根据使用频率调整),确保氢气露点达标。
四、关机步骤
关闭电解电源
先将电流调至低,关闭电源开关,停止电解反应。
切断气路
关闭用气端的阀门,排空管路内剩余氢气(需在通风环境下操作)。
部分设备需手动关闭氢气输出阀。
清理与维护
倒掉储水箱中剩余的水,清洗水箱内壁(避免微生物滋生)。
检查电极表面是否有杂质,必要时用稀盐酸或去离子水擦拭。
断电与存储
拔下电源插头,罩上防尘罩(长期不用时需放空水箱并干燥存放)。