AEM Electrolyzer (3 cell version): FAST/AEM電解槽（3槽版本）：快速

▼西安大略大学自由适用永续科技（FAST）研究小组

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安全训练要求

• 皮尔斯博士安全实验室参观
• 员工健康与安全意识
• WHMIS 2015 - 工作场所危险物质资讯系统
• 实验室安全与危险废弃物管理

安全须知

1. 务必保护你的眼睛和皮肤

在此装置中，1M KOH 溶液用作电解质。 KOH 呈碱性，虽然不被认为危险，但会刺激皮肤和眼睛。避免长时间接触皮肤，并防止电解质接触眼睛。如果电解质接触到眼睛或皮肤，请立即用大量冷水冲洗。如果任何不适持续存在，请就医以防止任何潜在问题。为避免问题，

• 戴上防护手套
• 电解过程中请务必配戴安全眼镜。
• 还要穿能完全遮盖身体的衣服。

2. 务必向电解槽施加准确的电压

此电解槽膜对电压高度敏感。建议每个电解槽的电压为 2V，整个装置的总电压为 6V。任何情况下都不得超过此电压值，否则可能会损坏电解槽膜。

3. 避免触电

• 处理电子元件时，请务必戴上橡胶防护手套。
• 在对设备进行任何调整之前，请务必先关闭电源。通电时，请勿用裸手触摸电解液、电极和铁质物体。

4. 始终保持膜湿润

• 即使在电解槽不运作时，也要确保其薄膜始终保持湿润。每天启动电解液循环泵一次，并保持运作一小时。如果膜干燥，可能会破裂，导致意外短路。
• 确认装置已采取充分的短路保护措施，因为意外短路可能会对电源造成不可逆转的损坏，并对人身安全构成危险。

5. 防止爆炸性氢气和氧气的积聚

当通风不足且氢气和氧气浓度过高混合时，会形成高度易燃易爆的混合物。电源钳和电极之间哪怕只有一点火花，都可能引发剧烈爆炸，火焰温度高达约 2,360 摄氏度（4,280 华氏度），造成严重人身伤害。

为防止积聚爆炸性氢气和氧气，请遵守以下预防措施：

• 确保电解过程在通风良好的区域进行，最好是在室外进行，以便气体可以安全消散。
• 切勿用盖子严密密封电解槽，因为这会导致气体压力升高和气体浓度升高。
• 在对设备进行任何调整之前，请务必先关闭电源。
• 远离所有可能的火源（例如，火焰、火炬等）。
• 避免将电源放置得离电解装置太近，以最大程度地降低产生意外火花的风险。

6. 保持电解装置不受干扰

电解过程应在上述指定地点进行。如需搬迁，

• 它必须设置在远离人流的地方，以防止意外接触。
• 户外安装时，应避免流浪动物和野生动物、掉落的树枝和树叶以及强风的侵袭。

工作环境

温度

• 工作温度：20℃至70℃

通风

• 请确保进气口和排气口畅通无阻，空气流通顺畅。在通风柜内操作电解器时，请在仪器上方和后方至少留出 15 公分的充足空间，以确保良好的通风。

危险物质和电气设备

• 将所有潜在的点火源（如火焰、火炬等）以及电气设备（直流电源和电脑）移出通风柜区域。

关心

• 电解槽运转时，切勿让其无人看管。

打扫

请依照以下步骤定期更换电解液并清洁装置（电解槽运作 16 小时后）：

• 首先断开泵浦和电解槽组与所有电源的连接，然后用柔软的湿布清洁表面。
• 加入少量冷水稀释后，将所有电解质倒入水槽中丢弃。
• 清洁时，请勿断开任何现有的管道或电气连接。
• 清洁后，确保管道没有泄漏，电气连接没有松动。

AEM 电解槽

1. 地点：加拿大安大略省伦敦市，西安大略大学汤姆森工程大楼TEB 06室，FAST实验室
2. 供应商： Cipher Neutron [1]

联络方式

• 名称：密码中子
• 地址：501 Alliance Ave, Toronto, ON M6N 2J1
• 电话：+1 647 803 0002
• 电子邮件：info@cipherneutron.com
• 网址：cipherneutron.com/

3. AEM电解槽规格：

• AEM电解槽
• 单元格数量：3
• 有效面积：^50cm²
• 电解液：1M KOH
• 电源：直流电源（6V，10A-100A）
• 最高温度：70 ^℃

安装与维护

安装过程：

• AEM电解槽由三个电解池组成，每个电解池需要2V直流电压才能运作（总电压为6V），最大电流容量为100A，具体数值取决于电解槽的温度。然而，由于电源的限制，该系统未连接加热器。系统的工作温度约为摄氏26度，因此最大电流约为16A。
• 持续运转会导致温度升高，进而提高电流输出。本系统配备温度测量单元，最大设定温度为摄氏70度，可用于控制已安装的加热器。
• 一台专为大型电解槽设计的泵也已连接，并以 12V 直流电源供电，用于循环电解液。为确保适当的水流量，施加在泵浦上的电压被控制在 10V。
• 一个3升的储存槽用来储存2升电解液，每运转16小时需要更换一次。目前，储槽内装有含有氢气和氧气的电解液，但此时尚未进行氢气收集。最后，电解槽连接到一个30伏特、30安培的电源，必须小心操作，以维持电池两端电压约6伏特。

电解液更换要求：

• AEM电解槽需要使用1M KOH电解液，且每运转16小时需要更换一次。使用16小时后，由于金属的存在和化学反应，电解液的颜色会改变。

操作流程

请依照以下步骤安全地操作和关闭系统：

1. 启动通风系统：启动系统前，请确保通风系统运作正常，并检查通风柜内是否有氢气积聚。
2. 接通水泵电源并检查水流：先打开水泵，检查电解槽内的水流状况。电压调节旋钮应已设定为 10V，此电压适用于本系统。如果水流较小，请根据需要逐步增加电压。
3. 检查是否有泄漏：确认电解槽管路没有泄漏。只有在确认所有部件均无泄漏后，才能进行下一步。
4. 启动堆式电源：开启电源，缓慢增加供电电压和电流。初始设定电压为 6V，电流调至最大值，依温度情况，电流应保持在 14-15A。使用万用电表测量堆两端的电压。虽然直流供电电压固定为 6V，但导线中仍会存在一定的电压降。调整电压，确保堆两端的电压维持在 6V。此时，系统中应该会产生氢气，因此务必确保通风橱内氢气不会过度积聚。
5. 监测温度：系统运作期间，持续监测温度，并确保温度始终保持在 70 度以下。
6. 关机步骤：关机时，首先缓慢地将机组电源降至零。然后，检查系统温度。在系统温度降至室温之前，请勿关闭水泵。让水泵继续运行，待温度降至室温后，立即关闭水泵并从墙壁插座上拔下所有电源线。

参考文献