制氢机电解液的配制及要求

电解液的配制及要求系统要求电解液更换的频度主要取决于供给系统的给水质量，允许的电解液纯度是基于给水有允许的200KΩ-cm（25℃电解液所用的KOH必须是相当于试剂级的化学品。当混合到25%重量百分浓度时，电解液中碳酸钾（K2CO3）的含量必须小于0.6的重量百分数，而总的铁和重金属含量小于10ppm。一般来说，商业级或工业级的KOH是不能满足以上要求的。可以接受的KOH等级通常是用45重量百分数的溶液或85重量百分数的颗粒。美国化学协会（ACS）要求试剂级的固体KOH为：氢氧化钾（KOH）不小于85.0％碳酸钾（K2CO3）不大于2.0％氯化物（Cl）不大于0.01％氮化物（计N）不大于0.001％磷酸盐PO4不大于5PPM硫酸盐（SO4）不大于0.003％％氢氧化铵沉淀物不大于0.02％重金属（计Ag）不大于0.001％铁（Fe）不大于0.001％镍（Ni）不大于0.001％钠（Na）大于0.05％在45重量百分浓度时，上述要求转化如下：氢氧化钾（KOH）不小于45.0％碳酸钾（K2CO3）不大于1.1％氯化物（Cl）不大于0.005％氮化物（计N）不大于5PPM磷酸盐PO4不大于3PPM硫酸盐（SO4）不大于0.002％氢氧化铵沉淀物不大于0.011重金属（计Ag）不大于5PPM铁（Fe）不大于5PPM镍（Ni）不大于5PPM钠（Na）大于0.026％合适材料的容器必须是用于处理和贮存KOH的。Al、Zn，黄铜、青铜、铜和玻璃均被KOH所腐蚀，因此不适宜使用。推荐使用不锈钢或聚丙烯容器。在处理KOH时，应戴上适当的保护镜及橡皮或塑料手套，应有足够的通风，特别是在处理会产生有害的烟雾的热的KOH时。在有大量的KOH颗粒的场合，安全的充淋头及急救用的眼药水应放置在该场所。建议用5-10升（1-3加仑）饱和硼酸溶液容器用于紧急处理皮肤灼伤。硼酸在室温下的溶解度大约是每升水50克（35CC）。硼酸溶液也可以用来洗刷中和已拆下或必须处理的部件或零件上的KOH。（1）电解液的混和正确的操作HM系统，需要25重量百分数KOH水溶液。刚混好的电解质的重量百分数可能在24%到26%的2个百争数之间变动,。相当于20℃表4-2：不同温度下KOH溶液的比重Wt·％102030405060151.1421.1371.1331.1281.1231.118161.1511.1471.1421.1381.1331.128171.1611.1571.1521.1471.1421.137181.1711.1661.1621.1571.1521.147191.1811.1761.1721.1671.1621.156201.1911.1861.1811.1771.1721.166211.2011.1961.1911.1861.1811.176221.2111.2061.2011.1961.1911.186231.2211.2161.2111.2061.2011.196241.2311.2261.2211.2161.2111.206251.2411.2361.2311.2261.2211.216261.2511.2471.2421.2371.2311.226271.2621.2571.2521.2471.2411.236281.2721.2671.2621.2571.2521.246291.2831.2781.2721.2671.2621.256301.2931.2881.2831.2781.2721.267311.3041.2991.2931.2881.2831.277321.3141.3091.3041.2991.2931.287331.3251.3201.3141.3091.3041.298341.3361.3311.3251.3201.3141.308351.3471.3411.3361.3311.3251.319在稀释浓的KOH到25重量%时，需要用不锈钢或聚丙稀容器来混和。为了测定比重，需要用1.00-1.300的比重计及一合适的量筒，温度计用于确定测定比重时的温度。混合用水必须与系统给水的水质相当。各种不同规格的HM系统所需电解液量列于下表4-3中。还列出了从45%的液体或85%的固体混到电解液容积所需要的KOH和水的数量。45%的溶液是按每升45%KOH加1.16升水的比例来稀释的。固体KOH颗粒是按每公斤85%KOH加2.40升水的比例来混合的。表4-3：电解液数量电解液容积45重量％混入85重量％混入25重量％KOH水KOH水HM电解槽升升升kg升HM-50167.68.85.814.0HM-100199.010.56.916.6HM-125209.511.07.317.5HM-1502210.412.18.019.3HM-2002511.813.89.121.9在稀释浓的KOH，特别是使用固体KOH颗粒时，会放出热量。慢慢地化合两种成分，把KOH加入到水中以防剧烈地反应。建议用所有的水而不是所需水量中的少量水来混合，允许溶液冷下来。冷却后，浓度可用水来调整同时测量其比重直至得到需要的25的重量%。（2）电解液注入电解液是通过KOH贮罐注入到HM中的。注入程序需要正确的25重量%的KOH溶液。电解液注入到系统中着手进行如下：1拧松蝶形螺母，拆下固定液位开关于贮罐的顶部入口的铰接三叶夹紧器（hingedTri-CloverClamp），小心地从贮罐上取下液位开关组件。2在贮罐顶部入口放置一个漏斗。3注入规定容积的25重量％的电解液到系统中。4除去漏斗，检查贮罐入口的垫圈的位置是否合适，如果垫圈已损坏，就必须更换。5把液位开关插入到贮罐内，接上并手拧紧铰接三叶夹紧器。（3）电解液检查应定期检查电解液的比重，此时还应检查整个电解液的管阀系统看有无渗漏的痕迹。接头或管件的明显渗漏通常是很清楚的，因为有大面积潮湿的痕迹。这种规格的渗漏应立即引起注意，因为这种情况会随着时间的进程只会变得更坏。不严重的渗漏也是很明显的，因为恰好在渗漏点处有白色的结晶沉淀。K2CO3沉淀是非常少量的KOH跑料的结果。这种情况虽不严重，但在接下来的计划维修期间应予以纠正。检查电解液比重的程序需要一个能装入半升试样及还能容纳比重计的容器。比重计的范围必须是1.100-1.300，温度计也是需要的。还需要一个漏斗和带3/8寸的Swagelok接头的排污短管。本程序如下：1在打开贮罐前释放掉系统内全部的气压。注意：系统内有压力时不要打开液位开关接头。2拧松蝶形螺母,拆下固定液位开关于贮罐顶部入口的铰接三叶夹紧器（hingedTri-CloverClamp），小心地从贮罐上取下液位开关组件。3把排污管接到位于装置背下部的KOH排污出口上。4通过排污阀（MV1），排出约500C.C电解液。5测量并记录此电解液试样的比重和温度。6把此电解液试样通过位于贮罐顶部入口的漏斗倒入到贮罐中。7取下漏斗，检查贮罐入口处的垫圈位置是否合适。如果垫圈已经损坏就必须更换。8把液位开关组件插入到贮罐中，接上并用手拧紧链接三叶夹紧器。操作系统内KOH试样的重量百分浓度可以从23-27%的4个百分数内变动。相当于20℃的比重范围是1.216-1.257。表4-2中KOH溶液在不同温度下的比重能够用于确定在其它温度下测得的允许的比重。如果比重不在允许的范围内，电解液必须排放掉及更掉或调整。表4-4为配制25％的溶液而调整其溶液超允许剂量而需混入的比例和数量提供了一个指南。通过稀释浓溶液或增浓稀溶液来配制1升表4-4用水稀释浓溶液来配制25%溶液需混入的比例和数量现有KOH％混入的比例CC水/现有溶液配制1升溶液需用现有CC水CC260.05095448270.10191192280.153871133290.205834171300.259800207310.313767240320.368737271330.424710301340.480683328350.537659354用45％的KOH来增浓现KOH％混入的比例CCKOH/现CC现有配制1升溶液需用现有CC水KOH00.858551473150.392725284160.355744264170.318764243180.281785221190.243808196200.204834170210.165861142220.125891111230.08392477240.04396041用85％KOH来增浓