淺談氫氣發(fā)生器的結構和工作原理　

一種用于氫燃料電池的自調式氫氣發(fā)生器。該設備包括以下組成:一個(gè)具有額定容積的可定義內部空間的燃料箱，該燃料箱配備有與內部空間相通的氫氣排放口;含有氫儲存材料并儲存于燃料箱內的催化劑，其中催化劑填充于催化反應器內，該反應器配備有關(guān)閉部分，可用來(lái)阻斷催化劑與燃料液體之間的接觸，以及與燃料液體相接觸的開(kāi)口部分，因此可根據燃料箱內壓力的升降來(lái)主動(dòng)調整是否生成氫氣或中止氫氣生成。
　　氫氣發(fā)生器構造：
　　氫氣發(fā)生器由電解池、純水箱、氫/水分離器、收集器、干燥器、傳感器、壓力調節閥、開(kāi)關(guān)電源等部件組成。只電解純水即可產(chǎn)氫。通電后，電解池陰極產(chǎn)氫氣，陽(yáng)極產(chǎn)氧氣，氫氣進(jìn)入氫/水分離器。氧氣排入大氣。氫/水分離器將氫氣和水分離。氫氣進(jìn)入干燥器除濕后，經(jīng)穩壓閥、調節閥調整到額定壓力(0.02~0.45Mpa可調)由出口輸出。電解池的產(chǎn)氫壓力由傳感器控制在0.45Mpa左右，當壓力達到設定值時(shí)，電解池電源供應切斷;壓力下降，低于設定值時(shí)電源恢復供電。
　　氫氣發(fā)生器的工作原理，氫氣發(fā)生器產(chǎn)出的氫氣有兩種不同的來(lái)源。
　　1、純水電解制氫
　　把滿(mǎn)足要求的電解水（電阻率大于1MΩ/cm，電子或分析行業(yè)用的去離子水或二次蒸餾水皆可）送入電解槽陽(yáng)極室，通電后水便立刻在陽(yáng)極分解：2H2O=4H++2O-2，分解成的負氧離子（O-2），隨即在陽(yáng)極放出電子，形成氧氣（O2），從陽(yáng)極室排出，攜帶部份水進(jìn)入水槽，水可循環(huán)使用，氧氣從水槽上蓋小孔放入大氣。氫質(zhì)子以水合離子（H+?XH2O）的形式，在電場(chǎng)力的作用下，通過(guò)SPE離子膜，到達陰極吸收電子形成氫氣，從陰極室排出后，進(jìn)入氣水分離器，在此除去從電解槽攜帶出的大部分水份，含微量水份的氫氣再經(jīng)干燥器吸濕后，純度便達到99.999%以上。
　　2、堿液電解制氫
　　工作原理是傳統隔膜堿液電解法。電解槽內的導電介質(zhì)為氫氧化鉀水溶液，兩極室的分隔物為航天電解設備用隔膜，與端板合為一體的耐蝕、傳質(zhì)良好的格柵電極等組成電解槽。向兩極施加直流電后，水分子在電解槽的兩極立刻發(fā)生電化學(xué)反應，在陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣，在陰極產(chǎn)生氫氣。反應式如下：陽(yáng)極：2OH--2e→H2O+1/2O2↑陰極：2H2O+2e→2OH-+H2↑總反應式：2H2O→2H2↑+O2↑本儀器對壓控、過(guò)壓保護、流量顯示、流量追蹤等均實(shí)行自動(dòng)控制；使輸出氫氣能在恒壓下，根據氣相色譜儀用氫氣量，實(shí)現全自動(dòng)調節（在產(chǎn)氣量范圍內）。