超高純氫氣發(fā)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(shí)現(xiàn)在供氫場(chǎng)合長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)輸出超高純氫氣，避免氣體運(yùn)輸?shù)姆爆嵑臀ｋU(xiǎn)，降低生產(chǎn)成本?？梢詾楣夥?、半導(dǎo)體、色譜等行業(yè)提供超高純氫氣。利用變壓吸附技術(shù)制取高純氫氣是工業(yè)制取超純氫氣的方法之一
  本實(shí)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(fā)生器，可以將電解水制取的氫氣經(jīng)過(guò)鈀膜純化后得到產(chǎn)氫純度多99.9999% (超高純)的氫氣。
超高純氫氣應(yīng)用
  超高純氫氣廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能光伏、燃料電池、半導(dǎo)體及LED制造等行業(yè)。
  氫氣的生產(chǎn)方法主要有甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化制氫、電解水制氫、烴類氧化重整制氫以及其它含氫物質(zhì)分解制氫。其中電解水制氫效率高，工藝成熟，設(shè)備簡(jiǎn)單無(wú)污染，其生產(chǎn)出的氫氣純度較高，非常適合現(xiàn)場(chǎng)制氫及小型的需氫場(chǎng)合。
  電解水制氫由儲(chǔ)液罐、電解槽、氣液分離器和干燥器組成。電解槽出來(lái)的粗氫，經(jīng)過(guò)氣液分離器去除部分冷凝水，冷凝水重新進(jìn)入儲(chǔ)液罐，氫氣則經(jīng)干燥處理后產(chǎn)出。電解水制氫根據(jù)電解液不同可分為堿液和純水制氫兩類。傳統(tǒng)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(yáng)極分別產(chǎn)生比和O 2。而純水制氫器在電解槽內(nèi)裝有SPE離子膜，通電后H2O在陽(yáng)極分解=H2O = H++0H，OH隨即在陽(yáng)極放出電子生成O 2，從陽(yáng)極室排出，H+在電場(chǎng)力的作用下，通過(guò)SPE離子膜，到達(dá)陰極得到電子形成H2。電解水制氫產(chǎn)出的氫氣純度一般能達(dá)到99.95%，而對(duì)于某些精密分析設(shè)備或者一些特殊的需氫場(chǎng)合要求的氫氣純度都達(dá)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(lái)，隨著超高純氫的廣泛應(yīng)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(yōu)點(diǎn)已成為研究的熱點(diǎn)，該法尤其適用于小型產(chǎn)氫系統(tǒng)。其中鈀及其合金膜因具有透氫性強(qiáng)、選擇性高等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注，氫氣很容易透過(guò)鈀膜，而其它的氣體則不可透過(guò)。鈀膜的透氫過(guò)程包含5個(gè)步驟:(I)氫分子在鈀膜表面化學(xué)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(cè)擴(kuò)散到另一側(cè)；(4)氫原子從鈀膜析出，呈化學(xué)吸附態(tài)；(5)表面氫原子化合成氫分子并脫附。
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