鈀擴(kuò)散氫氣發(fā)生器提純方法原理及優(yōu)缺點(diǎn)介紹(二)

    鈀擴(kuò)散膜
    鈀擴(kuò)散膜通過(guò)壓力驅(qū)動(dòng) H+ 離子穿過(guò)鈀薄膜。鈀/銀合金薄膜可在溫度過(guò) 300 可在溫時(shí)選擇性擴(kuò)散使氫離子穿過(guò)薄膜,同時(shí)使 H2O、CO2 或 CO 等雜質(zhì)無(wú)法穿過(guò)并留在薄膜內(nèi)側(cè)。稍后可將這些雜質(zhì)排至空氣中。鈀擴(kuò)散器款式多樣,包括管陣列、螺旋管或薄膜箔。氫離子穿過(guò)薄膜后,會(huì)形成可加壓的雙原子氫分子并傳輸至分析儀器(參見(jiàn)圖 3.)。
    但是,盡管能夠提供高純度氫氣,鈀電解槽壽命相對(duì)較短(3 至 5 年),供水或斷電期間薄膜中存在溶解氫氣所導(dǎo)致脆化會(huì)形成流量或雜質(zhì)變化,由此產(chǎn)生的機(jī)械壓力會(huì)易使鈀電池發(fā)生故障。
    要提純并干燥氫氣,變壓吸附利用改變穿過(guò)兩個(gè)充滿沸石吸附材料并聯(lián)柱的氫氣流量的原理工作,其中沸石吸附材料作為分子篩(參見(jiàn)圖 4.),允許較小的氫分子通過(guò),同時(shí)保留較大的水分子。氫氣在通過(guò) A 柱時(shí)提純,少量干燥氣體向后排出通過(guò) B 柱借助吸附材料凈化保留的水分。A 柱達(dá)到佳吸附時(shí),過(guò)程反轉(zhuǎn),此時(shí) B 柱接替 A 柱進(jìn)行氫氣提純,A 柱進(jìn)行再生。兩個(gè)柱在氫氣提純和再生之間相互轉(zhuǎn)換,使系統(tǒng)能夠連續(xù)產(chǎn)生經(jīng)過(guò)提純的氫氣,其壓力波動(dòng)和脈動(dòng)效應(yīng)可以忽略。每個(gè)周期完成后,系統(tǒng)會(huì)再生,因此*換材料。
    可與 PEM 同時(shí)使用的 PSA 另一可選干燥系統(tǒng)為硅膠干燥系統(tǒng)(參見(jiàn)圖 5.)。該系統(tǒng)只將 PEM 產(chǎn)生的氫氣穿過(guò)硅膠柱去除水分。該系統(tǒng)價(jià)格 PSA 和鈀干燥系統(tǒng),但所產(chǎn)生的高純度氫氣含有多水分和氧氣。該系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用相對(duì)較低,只需定期按需換消電離器盒和干燥柱即可。
    優(yōu)缺點(diǎn)
    研究表明鈀提純系統(tǒng)能夠產(chǎn)生干燥的氫氣1,但使用該系統(tǒng)亦存在諸多優(yōu)缺點(diǎn)。利用對(duì) H+ 的選擇透過(guò)性,低溫條件下薄膜中存在 H2 時(shí)發(fā)生斷電易使鈀脆化。鈀電解槽在高溫條件下工作,因此進(jìn)行復(fù)雜的啟動(dòng)和關(guān)機(jī)程序以避免脆化并終對(duì)電解槽產(chǎn)生損害。鈀電解槽的換成本較高,并且其壽命相對(duì)較短。
    另一方面 PSA 在魯棒性和較低的維護(hù)需求方面比鈀系統(tǒng)具優(yōu)勢(shì)。PSA *在高溫和高電解電流條件下工作,并且維護(hù)成本較低。盡管 PEM/PSA 能夠達(dá)到的純度略鈀系統(tǒng)(質(zhì)量 6.0 與 7.0),但 PSA 系統(tǒng)*停機(jī)程序并且系統(tǒng)可在 2 至 3 小時(shí)內(nèi)達(dá)到較高的純度。
    上述 4 種系統(tǒng)都可以產(chǎn)生高純度氫氣,消除工作環(huán)境中存放氫氣瓶的需要。發(fā)生器的成本通常會(huì)在所生產(chǎn)氣體質(zhì)量以及生產(chǎn)氣體所采用的技術(shù)上體現(xiàn)出來(lái)。您對(duì)發(fā)生器的選擇通常取決于氫氣的應(yīng)用以及該應(yīng)用對(duì)氣體純度的要求。
    上海川一實(shí)驗(yàn)儀器有限公司專注于氮吹儀,樣品濃縮儀,樣品吹掃儀,膜分離氮?dú)獍l(fā)生器,PSA氮?dú)獍l(fā)生器,薄膜蒸發(fā)器,全自動(dòng)氮吹儀,全封閉氮吹儀,氮?dú)淇找惑w氣體發(fā)生器,電解氫氣發(fā)生器,全封閉水浴氮吹儀等, 歡迎致電 13336011265

  • 詞條

    詞條說(shuō)明

  • COD消解儀在環(huán)境監(jiān)測(cè)中起著重要的作用

    COD消解儀在環(huán)境監(jiān)測(cè)中起著重要的作用? ? ?COD消解器是環(huán)境監(jiān)測(cè)里水質(zhì)污染檢測(cè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要儀器,而環(huán)境監(jiān)測(cè)主要是指人們?cè)谔囟l件下通過(guò)各類技術(shù)手段測(cè)定環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)或其他污染物的濃度,并進(jìn)行實(shí)地考察分析其變化情況和對(duì)環(huán)境的影響。環(huán)境監(jiān)測(cè)根據(jù)檢測(cè)對(duì)象的不同,其測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)和方法原理亦有所不同;以水質(zhì)監(jiān)測(cè)為例,水質(zhì)污染物監(jiān)測(cè),就有工業(yè)廢水、生活污水的監(jiān)測(cè),需要對(duì)水質(zhì)進(jìn)

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