AYAN-H500ml 纯水电解 氢气发生装置 实验室氢气发生器

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人类社会的高速发展,使得全世界对能源的需求量不断增长,人类所使用的一次能源从化石燃料等不可再生能源向太阳能、风能等可再生能源转化已是大势所趋。然而,这些可再生能源通常缺少转化、储存和恢复的途径,而作为二次能源的氢能,恰恰为一次能源、化学能和电能之间的转化和存储提供了高效的途径。随着近年对氢能的研究,氢能的存储和迅速释放也成为了一个明星课题。作为化学储氢的一种方式,硼氢化钠(Na BH4)以其高氢储量、氢气释放便捷和相对稳定的化学性质,受到了广泛关注。本文以Na BH4水解为理论基础,制备了Na BH4水解所需催化剂,设计了氢气发生及净化系统并对其制氢的效率与纯度进行了考察,终将其应用于集成的燃料电池系统中,实现了50-80W级燃料电池应用性设计。本文从NaBH4水解原理出发,制备了用于Na BH4碱性溶液水解的催化剂,催化剂通过浸渍还原的方法制备,以非晶态Co-B-P为有效催化成分,以泡沫镍为搭载基体。本文还对不同负载量的Co-B-P/泡沫镍催化剂的反应催化效率进行了初步测试,在对15wt%Na BH4溶液催化时,负载率43%的催化剂高催化速度可达每平方厘米240ml/min(反应温度75℃)。此后,本文对氢气发生和净化系统进行了结构设计和性能考察。结构上,氢气发生器为内外腔可气液分离式结构,净化装置为回流管-散热片-回流管-吸收剂四级结构。性能上,氢气发生器可装载上述负载率43%的催化剂66cm2,对流速不超过6ml/min的15wt%Na BH4溶液催化转化率在85%以上,持续供氢速率1800ml/min,且反复使用40次负载率仍在35%以上;净化装置的散热装置可以对超过90%的含碱蒸气冷凝,并依靠氢气压力周期性回流,吸收剂消耗量高5g/小时,氢气中碱性杂质去除,纯净氢气可以供燃料电池系统长时间使用。后,本文对小型化燃料电池系统结构于控制进行设计,并将上述氢气发生器应用其中,进行了综合性能测试。燃料电池适工作压强为50-70k Pa,长时间按工作温度不超过50℃。燃料电池系统净重2.2kg,高输出功率为82W,对应输出电压12V,能量密度高可达353Wh/kg,并在9小时的连续工作中性能无明显衰退,完成了50W以上的燃料电池系统集成,具有实际应用价值。

从手动清洗实验器皿到使用洗瓶机一键完成，从纯手动做滴定实验到全自动仪器全权代劳，实验室内一些细枝末节但又繁琐费力的工作变得越来越轻松。随着人们对实验的安全和高效越来越重视，实验室供气系统也发生着转变。气体发生器开始逐渐取代传统的气瓶，站上实验室的舞台。

　　从气体瓶到气体发生器：不断改进，不断优化　　尽管气体发生器进入大多数人视野也不过几年的事，但是早在18世纪就诞生了它的雏形。当时，硫化氢已经作为分析试剂，被广泛用于实验当中。为了能够随时获取硫化氢气体，科学家发明了一种气体瓶，利用酸和硫化亚铁之间产生的化学反应来产生硫化氢。不需要气体的时候关闭活塞，避免硫化亚铁和酸发生接触。然而，这一方法仍然存在很大的安全隐患，因为硫化亚铁并不能不与酸接触，气体瓶内的化学反应仍在持续进行，只是产量比较少而已。时间一久，积累的硫化氢气体可能会喷涌而出，带出气体瓶内的酸液体，对人造成伤害。

用户仍处观望期 气体发生器需提高可靠性　　气体发生器的优势有目共睹，但是目前在实验室的普及率还不算高。或许是出于成本、产品质量等因素的考虑，实验室用户大多还处于观望期。其主要原因是，目前市场上部分气体发生器产品的可靠性并不高，用户仍然需要在实验室内储备一些气体钢瓶，避免仪器故障时无法使用气体。这意味着，气体发生器行业的下一步目标是用高质量产品赢得用户信赖，从而进一步扩大市场。

　　对此，气体发生器制造商需要重视以下几个方面：保证供气安全和环保，避免有害气体泄漏；降低仪器能耗和成本，使其更易维护；增强可靠性，延长产品使用寿命；在保持甚至提高仪器性能的基础上，进一步缩小产品体积等等。相信未来，气体发生器将会凭借其无可比拟的优势，真正取代其他设备，站上实验室供气系统的“C位”。　　近年来，国民经济快速发展，我国科研实力逐步提升，从而促进我国科研仪器行业取得突破性进展。实验室仪器作为仪器行业重要组成部分，市场需求日益凸显。而气体发生器是实验室常用设备之一，伴随市场需求攀升，我国从事这一仪器生产厂家队伍日益庞大，极大地满足了用户需求。

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