Générateur d'hydrogène à eau purePar électrolyse de l'eau Ultrapure (résistivité ≥ 10mΩ ・cm) pour produire de l'hydrogène de haute pureté (la production d'hydrogène nominale est généralement de 100 à 1000 ml / min), largement utilisé dans les analyses de laboratoire, l'alimentation en gaz auxiliaire industriel et d'autres scénarios. "Arrêt de surpression" déclenché par le seuil de surpression de la pression du système (généralement 0,8 - 1,2 MPa), "production insuffisante d'hydrogène" en raison de la baisse de l'efficacité de l'électrolyse, il est nécessaire de prévenir conjointement par "contrôle de précision de la pression - maintenance du système d'électrolyse - Optimisation de l'eau de charge - surveillance en temps réel de l'état", afin de garantir un fonctionnement continu et stable de l'équipement.

　　I. optimisation du contrôle de la pression: le cœur pour éviter les arrêts de surpression

Assurer la stabilité de la pression du système dans la plage de sécurité grâce à la régulation de pression à plusieurs niveaux et à la protection de sécurité:

Commande d'accouplement de vanne de pression à deux étages: à la sortie d'hydrogène en série "vanne de pression pilote + vanne de contre - pression" - la vanne de pression pilote définit la pression de fonctionnement (par exemple 0,4 MPa, adapté à la demande de gaz porteur de chromatographie en phase gazeuse), régule le débit d'hydrogène en temps réel; La soupape de contre - pression définit le seuil de sécurité (par exemple 1,0 MPa, 0,2 MPa en dessous de la pression d'arrêt de l'équipement), lorsque la pression augmente en raison d'une défaillance de la soupape pilote, la soupape de contre - pression se décharge automatiquement (taux de décharge ≥ 500 ml / min), évitant ainsi que la pression ne touche le seuil d'arrêt. Étalonnez régulièrement (1 fois par mois) la vanne de pression, assurez - vous que l'erreur ≤ ± 0,02 MPa.

Adaptation du débit et conception tampon: en fonction de la consommation d'hydrogène en temps réel de l'équipement d'utilisation d'hydrogène en aval (par exemple, la consommation instantanée d'hydrogène par chromatographie en phase gazeuse de 50 ml / min), le taux de production d'hydrogène est régulé par le capteur de débit intégré de l'équipement (précision ± 2%), ce qui évite l'accumulation de pression due à la « production d'hydrogène > consommation d'hydrogène»; Dans la cavité de stockage d'hydrogène pour charger le réservoir tampon (volume ≥ 10 minutes de production d'hydrogène de l'équipement), équilibrer les fluctuations de pression (telles que le démarrage et l'arrêt de l'équipement à hydrogène, le réservoir tampon peut absorber les chocs de pression, les fluctuations de pression ≤ 0,05 MPa), réduire le risque de surpression.

　　II. Maintenance du système d'électrolyse: la clé pour garantir l'efficacité de la production d'hydrogène

L'état de l'électrolyseur avec les électrodes affecte directement la production d'hydrogène, nécessite un entretien régulier pour éviter l'atténuation des performances:

Nettoyage et activation de l'électrolyseur: démontez l'électrolyseur tous les 3 à 6 mois, Trempez la plaque d'électrode (électrode revêtue à base de titane) avec une solution diluée d'acide sulfurique à 5% (température 25 - 30 ° c) pendant 30 minutes, nettoyez la surface des impuretés hydroxydes (telles que la cristallisation de NaOH), puis rincez - la à l'eau Ultrapure jusqu'à neutralité; Si le revêtement de l'électrode se décolle (par exemple, le revêtement à base de titane révèle le substrat), la plaque d'électrode doit être remplacée à temps (pour éviter une baisse de l'efficacité électrolytique de plus de 30%) pour assurer une production d'hydrogène stable.

Vérification de l'alimentation et de l'assemblage de membrane: vérifiez que la tension de sortie de l'alimentation électrolytique (généralement 1,8 - 2,2 v) correspond au courant (en fonction de la production d'hydrogène, par exemple 100 ml / min de production d'hydrogène correspond à un courant de 1,5 a), si la tension est anormalement élevée (supérieure à 2,5 v), il peut s'agir d'un vieillissement de l'assemblage de membrane (diminution de la perméabilité de la membrane échangeuse de protons), il est nécessaire de remplacer l'assemblage de membrane (il est recommandé Le module d'alimentation est régulièrement (trimestriellement) dépoussiéré pour éviter une mauvaise dissipation de chaleur entraînant des fluctuations du courant de sortie, affectant la production d'hydrogène.

　　Iii. Gestion de l’eau brute: la base de la prévention de la production insuffisante d’hydrogène

La pureté de l'eau pure et l'utilisation insuffisante entraînent directement une diminution de l'efficacité électrolytique, qui doit être strictement contrôlée:

Contrôle de la pureté de l'eau: utilisez uniquement de l'eau ultra - pure (résistivité ≥ 10mΩ ・cm, carbone organique total ≤ 5ppb), évitez l'eau du robinet ou de l'eau de faible pureté contenant des ions (tels que ca², Cl ⁻) sur la surface de l'électrode, entraînant une augmentation de la résistance électrolytique (diminution de la production d'hydrogène de 10% - 20%); Une membrane filtrante de 0,22 μm est chargée à l'entrée d'eau pour filtrer les particules de l'eau et empêcher le blocage du canal d'écoulement de l'électrolyseur.

Contrôle du niveau d'eau et de la réhydratation: maintenir le niveau d'eau du réservoir à 60% - 80% pendant le fonctionnement de l'équipement (suivi en temps réel par le capteur de niveau), arrêt automatique de la réhydratation lorsque le niveau d'eau est inférieur à 50% (éviter les dommages causés par la combustion à sec de l'électrolyseur); Le « mode de remplissage lent » (taux de remplissage ≤ 100 ml / min) est utilisé lors de la réhydratation, ce qui empêche l'élévation du niveau d'eau de provoquer des perturbations du débit d'eau à l'intérieur de l'électrolyseur, affectant la stabilité de la production d'hydrogène.

　　Surveillance de l'état et alerte précoce: évitement anticipé du risque de défaillance

Détecter les anomalies et les traiter en temps opportun grâce à la surveillance en temps réel et à l'alerte précoce:

Surveillance en temps réel des paramètres: activez la fonction de surveillance intelligente de l'équipement, affichez en temps réel les paramètres tels que la pression (précision ± 0,01 MPa), la production d'hydrogène (précision ± 5 ml / min), la température de l'eau (température de l'électrolyseur ≤ 40 ℃), lorsque la pression est supérieure à 0,9 MPa ou la production d'hydrogène inférieure à 90% de la valeur nominale, déclenchez une alarme acoustique et optique (temps de réponse de l'alarme ≤ 1 seconde), Alertez l'opérateur d'intervenir.

Contrôle périodique des performances: calibrez la production d'hydrogène chaque trimestre avec un débitmètre à membrane de savon (par exemple, l'équipement évalué à 100 ml / min, la valeur mesurée doit être ≥ 95 ml / min), si l'écart est supérieur à 5%, vous devez vérifier le système d'électrolyse ou la chaîne de contrôle de pression; Dans le même temps, la pureté de l'hydrogène est détectée (avec l'analyse par chromatographie en phase gazeuse, la pureté doit être ≥ 99999%), la baisse de pureté peut être une fuite d'air (par exemple, une mauvaise étanchéité de l'interface de la ligne), le point de fuite doit être détecté avec de l'eau savonneuse et scellé pour éviter les impuretés affectant l'efficacité de la production d'hydrogène.

Grâce au schéma ci - dessus, il est possible de réduire la fréquence du générateur d'hydrogène à eau pure "arrêt de surpression" de plus de 80%, de stabiliser la production d'hydrogène au - dessus de la valeur nominale de 95%, d'adapter les besoins en hydrogène continu de l'équipement en aval, tout en prolongeant la durée de vie de l'équipement (de 2 - 3 ans à 3 - 5 ans) et en réduisant les coûts de maintenance.