高純氫氣發生器的制備邏輯是通過相關技術將原料(如水、甲醇等)中的氫元素分離或轉化為氫氣,并通過凈化系統去除雜質,然后得到高純度產品氣。常見技術路徑的原理如下:
1. 電解法
基礎原理:以水為原料,通過電解反應產生氫氣和氧氣,再通過分離與凈化得到高純氫。
電解反應:2H?O→ 2H?↑ + O?↑(在直流電作用下,水分子在陰極分解為氫氣,陽極產生氧氣)。
關鍵步驟:
電解槽:核心部件,通常采用質子交換膜(PEM)或堿性電解液為導電介質。
PEM電解:使用固體聚合物膜(僅允許質子通過),陽極產生的氧氣與陰極氫氣完*隔離,純度更高,且無需電解液維護,是主流技術。
堿性電解:以堿性溶液為電解質,成本較低,但需定期補充電解液,且氧氣可能混入氫氣,需額外凈化。
凈化系統:通過分子篩、鈀膜或脫氧催化劑去除電解產生的微量水分、氧氣等雜質。
2. 化學法
利用化學試劑(如氫化鋰)與水反應生成氫氣,反應式如:NaBH? + 2H?O → NaBO? + 4H?↑。
3. 吸附分離法
以工業副產氫(如煉油廠尾氣)為原料,通過變壓吸附(PSA)技術,利用吸附劑(如分子篩)對不同氣體的吸附能力差異,分離出高純度氫氣。
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