如何检查氢气发生器的故障及如何排除故障

高纯氢气发生器在使用过程中出现不产气的现象，实验室操作人员不知道如何找问题出在哪？现在来说说如何查找故障

1、高纯氢气发生器开机后，产氢量达不到300ml/min或需要很长时间才能达到

故障原因：

（1）电解液失效;

（2）开关没有旋紧，有漏气现象。

检查方法：

（1）观察电解液的液面是否低于下限或电解液使用半年以上;

（2）试漏。检查连接管线的螺母

2、高纯氢气发生器产氢达不到预定的流量 ，显示量超出实际使用量较大

故障原因：

（1）气路系统漏气;

（2）过滤器或过滤器上盖没有拧紧;

（3）氢气电解池反漏。

检查方法：用检漏液检测各气路连接处。

排除方法：

（1）更换漏气元件;

（2）拧紧漏气点;

（3）联系厂家更换电解池。

       氢气发生器在与色谱仪联机前必须通过自检，主要是检验通过运输后仪器系统工作是否正常，若有问题应将故障排除或与我公司联系。

自检方法如下：

(1) 检查排空阀是否关紧（顺时针为关闭，逆时针为开启），氢气出气口螺母和过滤器上盖是否拧紧，确保仪器密封性良好。

(2) 将仪器的电源插头插在（220V  50Hz）电源插座上。

(3) 打开仪器电源开关，红灯亮的同时制氢指示绿灯也亮。

(4) 观察电解池储液筒，此时电解液开始产生气泡。

(5) 观察氢气流量数值显示应在300—350之间。（仪器刚启动时流量显示有可能低于300，但预热20分钟后即可恢复正常）。

(6) 观察压力指示表，指针开始缓慢上升，2—3分钟可达到0.4 MPa左右处。

(7) 当压力指示上升到0.4 MPa时，流量显示由300左右逐渐降至到000，证明仪器整机密封性良好，系统正常，氢气发生器自检合格。

(8) 将电源开关关闭，打开排空阀将气压放掉，使压力指示表回零后，关闭排空阀，即可与气相色谱仪联机使用。

1、接通电源。

2、打开电源开关，此时氢气发生器压力表开始上升，检查仪器面板上电解指示（绿灯）发亮，流量指示（指针表）应指示在1000左右，在5分钟内压力指示（压力表）应达到0.4MPa，指针指示降至“0”， 说明氢气发生器系统工作正常，自检合格。


3、如在5分钟后，流量指示还在“1000”，压力指示在“0”， 说明氢气发生器开关没有旋紧有漏气现象，请继续旋紧开关，使仪器的压力、流量达到合格标准。

4、氢气发生器使用时应注意流量指示是否与色谱仪用气量一致，如流量指示超出色谱仪实际用量较大时，应停机检漏，其方法参照仪器的故障原因与排除方法进行调整，再用自检方法检查合格后方可使用。

5、定期检查过滤器中的硅胶是否变色，如变色请马上更换或再生。其方法为，拧下过滤器，氢气发生器再拧开过滤器上盖，更换硅胶后拧紧过滤器上盖，将过滤器装到底座上拧紧。并检查是否漏气。

6、仪器使用一段时间后，氢气发生器电解液会逐渐减少，当电解液位接近下限时应及时补水，此时只需加入二次蒸馏水即可，氢气发生器加液或加水时液位不要超过上限，也不能低于下限。

7、当氢气发生器使用半年后，请更换电解液。（氢气发生器使用氢氧化钾溶液的浓度为10%左右。）

8、仪器切勿在压力为“0”时空载运行。氢气发生器空载运行时会将电解池和开关电源部件烧坏。造成整个仪器损坏。

氢气发生器上的干燥过滤器，无论是分体的发生器还是组合的发生器，都需要对输出的气体进行干燥净化，即除湿除烃或者除油等。氢气发生器现有的除湿除烃方法基本都采用吸附剂吸附法，吸附剂大体都采用变色硅胶、分子筛和活性炭。由于使用变色硅胶除湿，需要定期观察硅胶的变色

一、故障现象：仪器不能启动
故障原因：
1、电源没接通
2、电源插座坏
3、保险丝熔断
4、开关电源部件损坏
检查方法：
检查电源
检查保险丝
检查插座
测量电解池两端电压（直流）应为2.3V左右
故障排除：
接通电源
更换保险丝
更换插座
如无电压须更换开关电源部件
故障现象：产氢压力不到0.4MPa
故障原因：
1、仪器气路系统漏气
2、气路连接管漏气
3、净化器漏气
检查方法：
拧紧氢气出气口螺母
拧紧过滤器上盖
用皂液检查各气路接头（在有压力的情况下进行检漏）
故障排除：如有漏气现象拧紧气路接头、更换气路管。
按照说明书“仪器自检”一章进行检验
三、故障现象：产氢压力超过出厂预设定大于0.4 MPa
故障原因：
· 自动跟踪装置的挡光板松脱
· 光电耦合器损坏
检查方法：
1、检查挡光板是否脱落
2、检查光电耦合器是否损坏
故障排除：将挡光板重新安装紧固
更换光电耦合器组件

       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。

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在氢气发生器的运行过程中，有时候会出现表头显示数字比平时大或升压慢、压力达不到设定值、不能显示“000”，一般来说，这是由于漏气造成的，需要进行全面检漏，具体需要查看下述几处：

1、检查氢气捕集器：

（1）石绵膜穿透造成氢气氧气混合。

　　随着氢气发生器的应用越来越广泛，氢气发生器的技术更显得尤为重要，普拉勒所生产的氢气发生器采用了SPE固态电解质技术，无需用碱，直接电解纯水有效的保护色谱柱；同时采用英国Peculiar研发离子膜（ZL技术）；利用分子筛耐用干燥剂，使氢气纯化更加彻底，以产生纯度为99.9995% 的氢气，确保结果的重现性，已被广泛应用于各大企事业单位，这样的仪器的产生让我们的工业生产得到了很大提高，解决压缩空气的纯净度过程中存在的问题，达到提高产能，提高产品质量，降低生产成本和产品报废。

（来源：南京普拉勒科技有限公司）

智能氢气发生器在使用过程中偶尔会出现以下一些现象，我们在遇到时该如何处理呢？

　　故障现象①：智能氢气发生器不能启动

　　故障原因：（1）电路没有接通；（2）氢气开关电源损坏；（3）在压力为0空载运行时电解池烧坏。

　　检查方法：（1）检查电路；（2）用万用表测量电解池的电压是否在2.3V左右。

　　排除方法：（1）修理电源；（2）更换损坏的氢气开关电源；（3）更换电解池。

　　故障现象②：产氢达不到预定的压力，氢气数显显示在500ml/min以上，即仪器显示量超出实际使用量较大

　　故障原因：（1）气路系统漏气；（2）过滤器或过滤器上盖没有拧紧；（3）氢气电解池反漏。

　　检查方法：用检漏液检测各气路连接处。

　　排除方法：（1）更换漏气元件；（2）拧紧漏气点；（3）联系厂家更换电解池。

　　故障现象③：产氢超过预定的压力0.1MPa

　　故障原因：（1）自动跟踪装置挡光板错位或脱落；（2）光电耦合损坏。

　　检查方法：（1）目测；（2）用万用表测量电路。

　　排除方法：（1）前面板上的压力达到0.3MPa时关闭电源，把挡光板安装在合理的位置上，打开电源开关轻轻敲紧挡光板即可；（2）更换损坏的光电耦合元件。

　　故障现象④：发生器能启动但氢气的数显显示为0或黑屏。

　　故障原因：数字显示表损坏。

　　检查方法：用万用表测量电路。

　　排除方法：更换数字显示表。

　　故障现象⑤：开机后，产氢量达不到300ml/min或需要很长时间才能达到

　　故障原因：（1）电解液失效；（2）开关没有旋紧，有漏气现象。

　　检查方法：（1）观察电解液的液面是否低于下限或电解液使用半年以上；（2）试漏。

　　排除方法：（1）智能氢气发生器及时添加二次蒸馏水或去离子水。或将新配置的冷却后电解液（母液）倒人储液桶内，再加入二次蒸馏水或去离子水，水位在水位线上下限之间（氢氧化钾溶液的浓度为l0％左右），拧上外盖，10min后即可使用；（2）继续旋紧开关，使仪器的压力和流量达标。

　　故障现象⑥：开机使用后，产氢量无法稳定，一直在小范围内波动

　　故障原因：电解液失效。

　　检查方法：观察电解液的液面是否低于下限或电解液使用半年以上。

　　排除方法：新配置l0％的氢氧化钾电解液进行更换或加水。

　　故障现象⑦：开机后，产氢量从几十ml/min缓慢增长，其压力无法在rin时间内达到0。3MPa

　　故障原因：电解池漏。

　　检查方法：目测。

　　排除方法：（1）电解池用台钳夹紧后上紧螺丝；（2）密封处用平面密封胶粘牢；（3）无法修复的机械损坏，要更换电解池。

　　故障现象⑧：仪器腐蚀严重无法使用

　　故障原因：（1）搬运时未将电解液用吸耳球吸干净；（2）未将内盖及外盖拧好，使残留的电解液在运输时外溢。

　　检查方法：目测。

　　排除方法：更换智能氢气发生器。

氢气发生器作业原理：

一、用电解法发生氢气，以氢氧化钾水溶液为电解液，以贵金属做电极，釆用新的膜别离技能将氢气和氧气彻底别离，并在电解池中釆用了过渡族金属催化技能，使产氢纯度含氧量小于 3PPM。

二、氢气发生器程序釆用了高灵敏度、模糊操控主动盯梢系统，取消了稳压阀，完成了主动恒流、恒压、使压力安稳精度规模小于0.001MPa并可根据色谱仪所需氢气用量巨细完成0-300ml/min全主动调节，当用户中止用气时，仪器主动中止产氢，因此杜绝了体系超压的现象，以确保安全。

氢气发生器选用膜渗透技能和液位差自流式电解池，一步提纯到位,纯度高达99.999%以上，选用先进技能科学地解决了返液现象，是实验室运用的抱负氢气发生器。

由于氢气的纯净度、流量和压力对色谱仪的正常运行影响非常大，因此氢气发生器的故障应及时排除。

三、氢气发生器工作原理：

氢气发生器的工作原理是以电解的方法产生氢气，以贵金属做电极，采用新的XY膜分理技术，特制的电解液体在分离池阴极上的电解产生高纯氢气，阳极产生氧气，氧气释放到大气中，氢气经过净化，干燥后输出。

氢气发生器的程序控制采用了高灵敏度压力控制系统和流量自动跟踪系统，使压力的稳定性小于0.001Mpa。流量自动跟踪系统可根据用气设备所需氢气的用量大小自动跟踪调节。当用气设备停止用气时，仪器会自动停止产气，杜绝了系统超压现象，以保安全使用。

四、氢气发生器的安装与使用：

1、将氢气发生器从包装箱中取出，观察氢气发生器的表面有无运输造成的损伤，并核对装箱单上的品名数量是否齐全。

2、氢气发生器安放场所应符合以下几点要求：具有良好的通风性；远离散热器或暖气管道等热源区域；无震动、阳光直射、粉尘、腐蚀性气体、环境干燥。

五、氢气发生器不能启动时：

故障原因：

(1)电路没有接通；

(2)氢气开关电源损坏；

(3)在压力为0空载运行时电解池烧坏。

检查方法：

(1)检查电路；

(2)用万用表测量电解池的电压是否在2.3V左右。

排除方法：

(1)修理电源；

(2)更换损坏的氢气开关电源；

(3)更换电解池。

氢气发生器是如何产生氢气的，它主要有两种不同的工作原理，针对这两种不同工作原理进行简易的比较。
　　一、纯水电解制氢
　　把满足要求的电解水(电阻率大于1MΩ/cm，电子或分析行业用的去离子水或二次蒸馏水皆可)送入电解槽阳极室，通电后水便立刻在阳极分解：2H2O=4H++2O-2，分解成的负氧离子(O-2)，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+?XH2O)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。
　　二、碱液电解制氢
　　这个工作原理是传统隔膜碱液电解法。电解槽内的导电介质是为氢氧化钾水溶液，两极室的分隔物是为航天电解设备用隔膜，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。向两极施加直流电之后，水分子在电解槽的两极立刻发生电化学反应，在阳极产生了氧气，在阴极产生了氢气。反应式如下：阳极：2OH--2e→H2O+1/2O2↑阴极：2H2O+2e→2OH-+H2↑总反应式：2H2O→2H2↑+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)。