高壓氫氣發(fā)生器是一種用于氫燃料電池的自調(diào)式氫氣發(fā)生器,由燃料箱、催化劑、開口部分組成。氫氣發(fā)生器的構(gòu)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(diào)節(jié)閥、開關(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,陽極產(chǎn)氧氣,氫氣進(jìn)入氫/水分離器。
高壓氫氣發(fā)生器要求使用去離子水作為進(jìn)水。自來水中的各種雜質(zhì)離子的含量較高,這些雜質(zhì)在電解時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物,影響生產(chǎn)氫氣的純度并減少電極使用壽命。而且自來水通常會(huì)采用次氯酸等強(qiáng)氧化劑進(jìn)行消毒,這些強(qiáng)氧化劑對(duì)電極和電解池(特別是質(zhì)子交換膜)有很大的腐蝕性,會(huì)影響氫氣生產(chǎn)效率和儀器使用壽命。
堿性電解水法在耐腐蝕的電解池中盛有約15%的NaOH或KOH溶液,堿液可以增加水的電導(dǎo)率,提高電解效率,又避免了酸性溶液或鹽溶液對(duì)電極的腐蝕和副產(chǎn)物的形成。
質(zhì)子交換膜法在電解池中放置的是純水,并使用質(zhì)子交換膜將陽極和陰極分開。在電流作用下,氫離子(即質(zhì)子)可以通過交換膜向陰極移動(dòng)并生成氫氣,而其他的離子則會(huì)被膜阻擋并被排出。
氫氣發(fā)生器上的干燥過濾器,無論是分體的發(fā)生器還是組合的發(fā)生器,都需要對(duì)輸出的氣體進(jìn)行干燥凈化,即除濕除烴或者除油等。氫氣發(fā)生器現(xiàn)有的除濕除烴方法基本都采用吸附劑吸附法,吸附劑大體都采用變色硅膠、分子篩和活性炭。
由于使用變色硅膠除濕,需要定期觀察硅膠的變色程度,氫氣發(fā)生器采用透明的有機(jī)玻璃材料或者碳酸脂成為常備選項(xiàng),不銹鋼管由于不能隨時(shí)觀察硅膠的顏色不太適用。