小型氮气发生器AYAN-H1000ml实验性氮气机

▶产品特征：
1操作简便，日常使用只需补充蒸馏水，启动电源开关即可产氢气。
2气路部分全部用不锈钢管，电解抛光，音清洗，有过压保护装置，两级净化。
3特的防返液装置，确保仪器绝无返液现象。
4电解材料选用进口特制有效的提高电解效率恒定池体温度，促使电解池使用寿命大大提高。
5输出稳定，自动跟踪，纯度不衰减，可连续使用。
6数码显示产氢量，便于观测仪器工作状态和故障判断。
钯扩散膜
钯扩散膜通过压力驱动 H+ 离子穿过钯薄膜。钯/银合金薄膜可在温度过 300 可在温时选择性扩散使氢离子穿过薄膜，同时使 H2O、CO2 或 CO 等杂质无法穿过并留在薄膜内侧。稍后可将这些杂质排至空气中。钯扩散器款式多样，包括管阵列、螺旋管或薄膜箔。氢离子穿过薄膜后，会形成可加压的双原子氢分子并传输至分析仪器（参见图 3.）。
但是，尽管能够提供高纯度氢气，钯电解槽寿命相对较短（3 至 5 年），供水或断电期间薄膜中存在溶解氢气所导致脆化会形成或杂质变化，由此产生的机械压力会易使钯电池发生故障。
要提纯并干燥氢气，变压吸附利用改变穿过两个充满沸石吸附材料并联柱的氢气的原理工作，其中沸石吸附材料作为分子筛（参见图 4.），允许较小的氢分子通过，同时保留较大的水分子。氢气在通过 A 柱时提纯，少量干燥气体向后排出通过 B 柱借助吸附材料净化保留的水分。A 柱达到佳吸附时，过程反转，此时 B 柱接替 A 柱进行氢气提纯，A 柱进行再生。两个柱在氢气提纯和再生之间相互转换，使系统能够连续产生经过提纯的氢气，其压力波动和脉动效应可以忽略。每个周期完成后，系统会再生，因此*换材料。
可与 PEM 同时使用的 PSA 另一可选干燥系统为硅胶干燥系统（参见图 5.）。该系统只将 PEM 产生的氢气穿过硅胶柱去除水分。该系统价格 PSA 和钯干燥系统，但所产生的高纯度氢气含有好多水分和氧气。该系统维护费用相对较低，只需定期按需好换消电离器盒和干燥柱即可。
优缺点
研究表明钯提纯系统能够产生干燥的氢气1，但使用该系统亦存在诸多优缺点。利用对 H+ 的选择透过性，低温条件下薄膜中存在 H2 时发生断电易使钯脆化。钯电解槽在高温条件下工作，因此进行复杂的启动和关机程序以避免脆化并终对电解槽产生损害。钯电解槽的好换成本较高，并且其寿命相对较短。
另一方面 PSA 在鲁棒性和较低的维护需求方面比钯系统好具优势。PSA *在高温和高电解电流条件下工作，并且维护成本较低。尽管 PEM/PSA 能够达到的纯度略钯系统（质量 6.0 与 7.0），但 PSA 系统*停机程序并且系统可在 2 至 3 小时内达到较高的纯度。
上述 4 种系统都可以产生高纯度氢气，消除工作环境中存放氢气瓶的需要。发生器的成本通常会在所生产气体质量以及生产气体所采用的技术上体现出来。您对发生器的选择通常取决于氢气的应用以及该应用对气体纯度的要求。
从清华大学何添楼事故谈起
2015年12月18日上午，随着一声声，清华大学化学系何添楼二楼区域多间实验室起火并冒出浓烟，过火面积80平米，清华博士后孟祥当场身亡，20日下午，海淀分局向化学系实验室事故的身故者家属通报了事故现场勘查结果及初步结论：事故原因系实验室所用氢气瓶意外、起火。
据悉氢气钢瓶点距离孟博士后的操作台两三米处，钢瓶底部。钢瓶原长度大概一米，后只剩上半部大概40公分，而钢瓶厚度为一公分，可见当时威力巨大，每年有关氢气瓶的事故层出不穷，使得人们不得不警惕使用氢气瓶的安全性。
氢气气瓶的探讨
为何氢气威力大风险高？要探讨这个问题，要了解发生的基本条件。考虑到氢气具有易燃易爆的性质，大多数氢气气瓶往往是因泄漏导致的化学居多数，或是因为物理引发的好具威力的化学，氢气在空气中点燃可能发生，按理论计算，氢气限是4.0%～75.6%（体积浓度），意思是如果氢气在空气中的体积浓度在4.0%～75.6%之间时，遇火源就会，而当氢气浓度小于4.0%或大于75.6%时，即使遇到火源，可能会发生燃烧但是不会。
一般来说，氢气要达到两个条件，除了上述的要满足氢气的限，还要施加静电、明火或几百摄氏度高温，以达到小点火能，小点火能量(MIE)即在标准程序下，能够将易燃物质与空气或氧气混合物点燃的小能量。尽管氢气的自燃点比气、汽油等都要高，但它所需要的点火能量却很低，低可以低至0.020mJ（氢气的小点火能是在浓度为25%-30%的情况下得到的）。0.020mJ是什么概念呢？化纤衣服摩擦产生的静电、、未熄灭的烟蒂甚至汽车尾气等，其能量都可能过这一数值。
满足小点火能和限这两个条件，氢气才有可能发生化学。因为氢气的小点火能低，限范围宽，下限低，同时氢气又具有高热值，所以氢气易发生且威力巨大。
气瓶的使用
除了氢气本身的风险高之外，使用氢气瓶还需要满足购买登记、搬运、运输、使用、储存、处置等各个环节的安全性以及相关要求，要综合考虑诸如《TSG R0006-2014 气瓶安全技术监察规程》、《TSG RF001-2009 气瓶附件安全技术监察规程》、《GB 4962-85 氢气使用安全技术规程》等标准和法律法规的要求。
相比较传统工业，一些科研单位和实验室往往难以在场地及合规要求上，满足使用氢气瓶的条件，而这些不合规风险的存在，好增加了氢气的风险；甚至由于健康与安全方面的限制要求，现在许多实验室被禁止将氢气瓶放置在工作场所。气瓶使用考虑的因素大致有：
气瓶的搬运：搬运过程中有泄漏风险,气瓶较重需要使用搬运工具；
气瓶的好换或充气：具有危险性的操作；
气瓶的使用：要注意防倾倒、防碰撞，要经常检查有无漏气，注意压力表的数值；
气瓶的储存：占据空间，对储存场所有规范要求，存在泄露和的风险；
气瓶的校验：定期要进行气瓶附件的校验，瓶身也要进行检验敲钢印或贴标签（三年一次）。
氢气发生器
在使用氢气瓶不便利的情况下，氢气发生器相对于气瓶来说成为了好加安全的备选方案，氢气发生器可以全天候提供氢气，但不会面临使用氢气瓶而产生的风险和合规问题。
这款氢气发生器利用CPEM质子交换膜电解纯水的技术制取氢气，相比较氢气瓶，氢气发生器安全系数高，既没有繁琐的管理程序要求，也没有较大的风险性，包括但不限于以下优势：
1. 满足0.16L/Min-1L/Min下产生高达99.9999%纯度的氢气；
2. 不是压力容器，没有高压力的零部件，运输过程中无风险；
3. 发生器内部气体总体积即便泄露也远氢气浓度；
4. 即开即用，关闭后不再产生氢气，没有储存时的泄漏风险；
5. 各类安全联锁装置保证氢气发生器能在使用场所内安全操作，一旦出现异常错误，自动将仪器切换成待机状态，并发出警报。
两者的对比：
接下来我们通过理论示例来验证一下氢气发生器的安全性究竟如何。刚刚提到氢气大的风险就是泄漏，氢气的下限(LEL)为4%，我们以一个100M3的小型实验室为例，在通风不畅的情况下，泄漏4M3的氢气达到下限。
我们通过计算来对比一下氢气瓶和氢气发生器的风险：
如果使用的是一个40L、15Mpa标准的氢气瓶，根据理想气态方程PV=nRT，在标准大气压下大约可产生6M3的氢气，发生氢气泄漏时泄漏速率很快，一般在几分钟后就会达到下限；
而氢气发生器制取氢气大速率为1L/Min，假设泄漏，则需要过4天才能在同样的实验室达到下限，另外氢气发生器仅在运行时才会产生气体，可见其安全性远氢气气瓶。
▶技术参数：
型号：	         AYAN-H1000ml
氢气纯度：	≥99.999％
输出：	0-1000ml∕min
输出压力：	0-0.4Mpa可调(出厂设定0.3Mpa)
工作电源：	50HZ±5％
大功率：	180W
环境条件：	环境湿度：0-50℃﹔相对湿度：≤85％
外形尺寸：	310*190*360mm
输出接口：	1/8英寸/Φ3或其他
补水方式	自动补水/ 手动加水
机器重量：	12Kg
机器类型：	HOK加碱型