氢气发生器工作原理是怎么样的

1、纯水电解制氢

将符合要求的电解水送入电解槽阳极室，通电后水便立刻在阳极分解：2H2O=4H++ 2O2-，分解成的负氧离子（O2-），随即在阳极放出电子，形成氧气（O2），从阳极室排出，携带部份水进入水槽，水可循环使用，氧气从水槽上盖小孔放入大气。氢质子以水合离子（[H(H2O)n]+）的形式，在电场力的作用下，通过SPE离子膜，到达阴极吸收电子形成氢气，从阴极室排出后，进入气水分离器，在此除去从电解槽携带出的大部分水份，含微量水份的氢气再经干燥器吸湿后，纯度便达到99.999%以上。　

2、碱液电解制氢

工作原理是传统隔膜碱液电解法。电解槽内的导电介质为氢氧化钾水溶液，两极室的分隔物为航天电解设备用优质隔膜，与端板合为一体的耐蚀、传质良好的格栅电极等组成电解槽。向两极施加直流电后，水分子在电解槽的两极立刻发生电化学反应，在阳极产生氧气，在阴极产生氢气。反应式如下：阳极： 2OH--2e →H2O+1/2O2↑ 

阴 极： 2H2O +2e →2OH- +H2↑ 

总反应式： 2H2O → 2 H2↑ +O2↑ 

本仪器对压控、过压保护、流量显示、流量追踪等均实行自动控制；使输出氢气能在恒压下，根据气相色谱仪用氢气量，实现全自动调节（在产气量范围内）。

　氢气发生器是采用SPE技术电解纯水（杜绝加碱）产生高纯氢气的一类轻型、、节能、环保类高科技产品。氢气发生器核心技术：该仪器的核心SPE电极是由复合催化剂与离子膜合为一体形成的高活性零极距催化电极，电解效率高；其他主要部件均由工程塑料模具成型；有完善的电气控制系统。整机设计，质量可靠，自动化程度高，产氢纯度高，输出流量大，型号、规格齐全，应用范围广。
　　氢气发生器的详细介绍：
　　1、操作简单，只需启动电源开关，即可产气，输出压力稳定，低压产气，超压保护，无危险，保证安全。
　　2、氢气发生器日常使用只需补充蒸馏水，可连续使用，也可间断使用。流量由 LED 数码显示，更直观醒目。
　　3、储液、电解制氢、排氧一体化，池温低，寿命长久。需气流量，自动跟踪，无需调整，准确可靠。
　　4、氢气发生器设有不返液装置，可有效的确保仪器无返液现象。
　　5、耗电少，耗材省，成本低，经济实惠。
　　氢气发生器用于电解的电池采用钛基材料和纤维增强膜。这种结构使电解槽即使在连续运行的过程中也能保证很好的可靠性。纤维增强膜能够促进氢的电解，而不需要任何添加剂。膜的运行时间约为17.000个小时。水通过泵的作用从内部蓄水容器进入到电解电极。HE系列产品能够产生满足用户需求的氢。产品可以自动调整电解电流和制氢。所产生的氧气直接排入到空气中。

       氢气发生器如今广泛的应用于实验科研等领域 ，是常见的气体发生设备，相对于传统的钢瓶，既方便又连续GX。随着电解水技术日益深入的研究，已经发展了3种基于不同种类的的电解槽，分别是碱性电解槽(Alkaline Electrolyzer)、固体聚合物电解质电解槽(Solid Polymer Electrolyte Electrolyzer )和固体氧化物电极槽(Solid  Oxide Electrolyzer)。氢气发生器从原理上来讲属于电解制氢，具体的区别在于核心部件电解槽的类型，即碱性电解槽、基于离子交换技术的聚合物薄膜电解槽和固体氧化物电解槽。

氢气发生器的电解槽具体是如何工作的？

1.碱性电解槽

      碱性电解槽是比较常用、技术相对成熟、且经济的电解槽，并且易于操作，在目前广泛使用，但缺点是其效率Z低，碱性电解槽主要由电源、电解槽箱体、电解液、阴极、阳极和横隔膜组成。电解液都是氢氧化钾溶液(KOH)，浓度为20％～30％；横隔膜主要由石棉组成，主要起分离气体的作用，而两个电极则主要由金属合金组成。其原理是在阴极，水分子被分解为 H⁺ 和 OH^-，H⁺ 得到电子生成氢原子，并进一步生成氢分子（H₂）；OH^- 则在阴、阳极之间的电场力作用下穿过多孔的横隔膜，到达阳极，在阳极失去电子生成一个水分子和氧分子。

2.聚合物薄膜电解槽

       又被称为SPE水电解制氢，该方法的原理在于去离子水被供到膜一电极组件上，在阳极侧反应析出氧气、氢离子和电子；电子通过电路传递到阴极，氢离子以水合的形式(H⁺·XH₂O)通过离子交换膜到阴极；在阴极，氢离子和电子重新结合形成氢气，同时，部分水也带到了阴极。此种方法不需要电解液，只需纯水，比碱性电解槽安全,易于操作，SPE电解装置可在低于液体电解质冰点的温度下运行，也可在高达 150 ℃的高温下和3000磅/英寸2高压下运行;GX率，压在膜表面上的催化剂微粒具有极大的比表面（约200m²/g），极间距又很小（极间距等于膜厚度，Z大极距不超过0.3mm，因而这种装置具有高电流密度和低电压降的特点。

       普拉勒超高纯氢气发生器Hydrogen-500H采用的正是SPE法，只需去离子水和供电，即可产生氢气，一次加水即可持续工作15天，成本极低。将产生的氢气通过Peculiar钯合金膜（ZL技术）过滤，由于钯合金具有只允许氢及其同位素通过的特性，因此产生氢气的纯度可确保持续达到99.99999%；且配有水位自动安全装置，超压控制安全装置，由单片机智能控制，灵敏可靠。

（相关内容来源于网络）