氢气空气发生器作为实验室与工业领域的关键设备，通过集成氢气发生模块与空气压缩模块，实现高纯度氢气与洁净空气的同步供应。其核心原理融合了电解水制氢与空气压缩净化技术，为气相色谱仪、燃料电池等设备提供稳定气源。
一、氢气发生模块：电解水制氢的精密控制
1.电解水反应机制
设备采用SPE（固态聚合物电解质）离子膜技术，将去离子水（电阻率≥1MΩ/cm）注入电解槽阳极室。通电后，水分子在阳极分解为氧气和氢离子，氢离子通过离子膜迁移至阴极，吸收电子生成氢气。某实验室数据显示，采用该技术的氢气纯度可达99.999%以上，且电解效率较传统碱液电解法提升30%。
2.多级净化系统
生成的氢气依次通过气水分离器（去除90%水分）、冷凝管（进一步降温除湿）和分子筛干燥塔（吸附残余水蒸气），最终输出含水量低于0.1 ppm的氢气。某药企在药物残留检测中，通过该净化系统将氢气基线噪声降低至0.02 mV，显着提升检测灵敏度。
3.智能压力与流量控制
设备内置压力传感器与PID算法，实时调节电解电流以维持输出压力（0.02-0.4 MPa）恒定。某气相色谱仪用户反馈，当仪器用气量从100 mL/min突变至300 mL/min时，氢气发生器可在3秒内完成流量追踪，压力波动小于0.01 MPa。
二、空气压缩模块：洁净空气的稳定输出
1.三级过滤与干燥
空气经压缩机增压后，依次通过初效过滤器（拦截5 μm以上颗粒）、活性炭过滤器（吸附油雾与异味）和分子筛干燥塔（露点≤-40℃），输出洁净度达ISO 8573-1 Class 1标准的空气。某半导体工厂通过该模块将空气中的颗粒物浓度从10个/m3降至10个/m3以下，满足光刻工艺要求。
2.稳压与储气设计
压缩空气进入储气罐（容积10-50 L）缓冲后，通过精密减压阀将压力稳定在0.4-0.6 MPa。某高校实验室测试表明，该设计可消除压缩机启停引起的压力波动，确保气相色谱仪载气流量稳定性优于±0.5%。
氢气空气发生器通过电解水与空气压缩的协同作用，实现“一机双气”供应，较传统钢瓶供气方式降低运维成本60%以上。未来，随着质子交换膜电解技术与无油压缩机的发展，设备将向更高纯度、更低能耗方向进化，为精密分析领域提供更可靠的气源解决方案。
