Сутегі отын ұяшықтарын өндіру секторында мембраналық электродтар жинағы (MEA) батареяның тиімділігі мен қызмет ету мерзімін тікелей анықтайтын энергияны түрлендірудің негізгі компоненті ретінде қызмет етеді. Жылу беру арқылы MEA өндірудің бірінші қадамы катализатор суспензиясын араластыру болып табылады - бұл түпкілікті өнім сапасына әсер ететін маңызды қадам. Бұл процесс біркелкі дисперсті тұрақты қоспаны қалыптастыру үшін Pt-C катализаторларын, еріткіштерді және байланыстырғыштарды дәл араластыруды талап етеді.
Дәстүрлі араластыру әрбір құрамдас бөліктің үлесін және дисперсия күйін дәл бақылау үшін күреседі, бұл біркелкі емес жабын және келесі қадамдарда каталитикалық белсенділіктің төмендеуі сияқты мәселелерге әкеледі. қолданбасыкірістірілген тығыздық өлшегіштері суспензия тығыздығының өзгерістерін нақты уақыт режимінде бақылау арқылы құрамдастардың арақатынасы мен дисперсия әсерлерін дәл реттеуге мүмкіндік беретін серпінді шешім ұсынады.
Lonnmeter Group, жетекші өндіруші және кірістірілген тығыздық өлшегіштердің жеткізушісі, бүкіл әлем бойынша клиенттер үшін кәсіби шешімдерді ұсынуға ондаған жылдарды арнады. Бұл шешімдер көптеген өнеркәсіптік зауыттарға, электр станцияларына және металлургиялық кәсіпорындарға шығындарды азайтуға және тиімділікті арттыруға көмектесті.
Шламды араластырудың маңызды рөлі
Сутегі отын ұяшықтарының өнімділігі жоғары дәрежеде катализатор суспензияларының біркелкілігі мен тұрақтылығына байланысты. Мысалы, анодты суспензиялар үшін 40% ионсыздандырылған су, 40% метанол және 5% иономер ерітіндісі аралас еріткіште біркелкі дисперсті 15% Pt-C катализаторы қажет; катодты суспензиялар катализатордың (20%) және байланыстырғыштың (10%) жоғары пропорцияларын талап етеді. Бұл нақты қатынас суспензияның физикалық қасиеттеріне әсер етіп қана қоймайды, сонымен қатар каталитикалық белсенді учаскелердің таралуына және протон өткізгіштігіне тікелей әсер етеді.
Тығыздықты дұрыс реттемеу катализатордың агломерациясын немесе шөгуді тудыруы мүмкін, бұл қапталған катализатордың біркелкі емес қалыңдығына және тіпті батареяның жалпы өнімділігіне әкеледі. Мысалы, жоғары тығыздық катализатордың немесе еріткіштің шамадан тыс булануын, суспензияның тұтқырлығын арттыруды және жабу кезінде «апельсин қабығын» немесе «тесік» ақауларын тудыруы мүмкін; төмен тығыздық реакция орындарын қамтамасыз ете алмайтын және батареяның тиімділігін төмендететін катализатордың жеткіліксіздігін көрсетуі мүмкін.
Дәстүрлі суспензияның тығыздығын бақылаудың шектеулері
Дәстүрлі катализатор суспензиясын араластыру қолмен өлшеуге және бастапқыда офлайн сынауға негізделген. Бұл тәсіл нақты уақыттағы процестен айтарлықтай артта қалады — сынама алу нәтижесінде сынақ нәтижелерін алу жиі 15–30 минутты алады, осы уақытқа дейін суспензия келесі процеске өткен болуы мүмкін, бұл қайта өңдеудің айтарлықтай шығынына әкеледі.
Қолмен орындалатын операциялар наноөлшемді катализатор бөлшектерінің агломерациясын анықтау үшін күреседі. Сонымен қатар, температураның өзгеруі және еріткіштің булануы сияқты факторлар суспензиядағы тығыздықтың динамикалық ауытқуын тудырады, бұл дәстүрлі процестер нақты уақытта өтей алмайды, бұл сапаның тұрақсыздығы қаупін одан әрі күшейтеді.
Жұмыс принципі және техникалық артықшылықтары
Осы қиындықтарды шешу үшін Lonnmeter инженерлері ±0,001 г/см³ дейінгі дәлдікпен нақты уақытта тығыздық деректерін алу үшін сұйықтық тербеліс жиілігін өлшейтін Coriolis күш принципіне негізделген кірістірілген тығыздық өлшегіштерін әзірледі. Сутегі отын ұяшығын суспензиямен араластыру кезінде бұл жоғары дәлдіктегі бақылау құрылғыларын тығыздық пен температура деректерін үздіксіз жинау үшін араластырғыш цистерналардың немесе айналым құбырларының шығысында орнатуға болады, бұл ретте өтемақы алгоритмдері температураның тығыздыққа әсерін болдырмайды.
Coriolis тығыздық өлшегіштерінен басқа, Lonnmeter басқа да кірістірілген тығыздық өлшегіштерін жасады, мысалы, тюнинг шанышқылары мен ультрадыбыстық тығыздық өлшегіштері әртүрлі жұмыс жағдайлары үшін тығыздықты бақылау датчиктерін қамтамасыз ету. Катодты суспензияның тығыздығы мақсатты мәннен асып кеткенін анықтаған кезде жүйе ауытқуды автоматты түрде есептейді және өлшеуіш сорғы арқылы еріткіштің тиісті мөлшерін қосады; егер тығыздық тым төмен болса, алдын ала дисперсті катализатордың аналық ерітіндісі қосылады. Бұл динамикалық циклды басқару формуланың ауытқуларын түзетіп қана қоймайды, сонымен қатар тарихи деректерді талдау арқылы ықтимал мәселелерді болжайды. Тығыздық ауытқулары шекті мәндерден асқанда, жүйе партия сапасының апаттарын болдырмай, ықтимал біркелкі емес дисперсияны немесе фазаларды бөлуді жеделдету үшін дабылдарды қосады.
Үздіксіз тығыздық мониторингінің нәтижелері
Жақсартылған отын ұяшықтарының тұрақтылығы
Lonnmeter кірістірілген тығыздық өлшегіштері отын ұяшықтарын өндірушілерге катализатор суспензиясын араластыруда маңызды жетістіктерге жетуге көмектесті. Нақты уақыттағы бақылау және интеллектуалды реттеу арқылы суспензия тығыздығының ауытқу диапазоны ±0,03 г/см³-ден ±0,001 г/см³-ге дейін күрт төмендетілді. Бұл жақсарту бір кәсіпорынның отын ұяшықтарының қуат тығыздығын 15%-ға арттыра отырып, өнімнің тұрақтылығы мен өнімділік тұрақтылығын тікелей арттырады.
Өндіріс тиімділігі айтарлықтай жақсарды
Бір сериялы өндіріс уақыты қысқартылды, материалды және қайта өңдеуге жұмсалатын шығындарды жыл сайын 300 000 АҚШ долларынан астам үнемдейді. Сонымен қатар, кірістірілген тығыздықты өлшегіштерді қолдану бүкіл процесті оңтайландырды. DCS жүйелерімен біріктірілген олар формулаларды басқарудан сапаны бақылауға дейін толық цифрланған басқаруға мүмкіндік береді, бұл кең ауқымды сутегі отын ұяшықтарын өндірудің негізін қалады.
Сутегі энергетикасы өнеркәсібі үшін терең маңызы
Таза энергияның негізгі тасымалдаушысы ретінде сутегі отын ұяшықтары өнімділікті жақсарту және шығындарды азайту бойынша екі жақты қиындықтарға тап болады. Кірістірілген тығыздықты өлшейтін технологияны қолдану MEA өндірісіндегі негізгі технологиялық мәселелерді шешіп қана қоймайды, сонымен қатар сутегі энергетикасының бүкіл тізбегі бойынша технологиялық жаңартуды жүргізеді.
Егер сіз іздесеңізкірістірілген процесс сенсорларышығындарды азайту және автоматтандырылған өндірістің тиімділігін арттыру үшін Lonnmeter интеллектуалды аспаптары сіздің тамаша таңдауларыңыздың бірі болып табылады. Компания ұсынадыБүкіл әлем бойынша 100 тегін үлгілер— саны шектеулі, сондықтан тез әрекет етіңіз! Тегін теңшелген шешімді алу және тегін үлгілерді алу үшін бізге хабарласыңыз.
Жіберу уақыты: 06 маусым 2025 ж
