Сутегі отын ұяшығын өндіру секторында мембраналық электрод жинағы (MEA) энергияны түрлендірудің негізгі компоненті ретінде қызмет етеді, батареяның тиімділігі мен қызмет ету мерзімін тікелей анықтайды. Жылу беру арқылы MEA өндірісінің алғашқы қадамы - катализатор суспензиясын араластыру - бұл соңғы өнім сапасына әсер ететін маңызды қадам. Бұл процесс біркелкі дисперсті тұрақты қоспаны қалыптастыру үшін Pt-C катализаторларын, еріткіштерін және байланыстырғыштарды дәл араластыруды қажет етеді.
Дәстүрлі араластыру әрбір компоненттің үлесін және дисперсия күйін дәл бақылау үшін күреседі, бұл кейінгі қадамдарда біркелкі емес жабын және каталитикалық белсенділіктің төмендеуі сияқты мәселелерге әкеледі. Қолданылуыжелілік тығыздық өлшегіштері шлам тығыздығының өзгерістерін нақты уақыт режимінде бақылау арқылы компоненттердің арақатынасын және дисперсия әсерлерін дәл реттеуге мүмкіндік беретін серпінді шешім ұсынады.
Lonnmeter Group, желілік тығыздық өлшегіштерінің жетекші өндірушісі және жеткізушісі, бүкіл әлемдегі клиенттерге кәсіби шешімдер ұсынуға ондаған жылдар бойы арнап келеді. Бұл шешімдер көптеген өнеркәсіптік зауыттарға, электр станцияларына және металлургиялық кәсіпорындарға шығындарды азайтуға және тиімділікті арттыруға көмектесті.
Қоспаны араластырудың маңызды рөлі
Сутегі отын ұяшығының MEA-ларының өнімділігі катализатор суспензияларының біркелкілігі мен тұрақтылығына қатты байланысты. Мысалы, анод суспензиялары 40% деиондалған су, 40% метанол және 5% иономер ерітіндісінің аралас еріткішінде біркелкі дисперстелген 15% Pt-C катализаторын қажет етеді; катод суспензиялары катализатордың (20%) және байланыстырушының (10%) жоғары пропорцияларын қажет етеді. Бұл дәл қатынас суспензияның физикалық қасиеттеріне ғана емес, сонымен қатар каталитикалық белсенді орталықтардың таралуына және протон өткізгіштігіне тікелей әсер етеді.
Тығыздықты дұрыс басқармау катализатордың агломерациясына немесе тұнбаға айналуына әкелуі мүмкін, бұл жабынды катализатордың қалыңдығының біркелкі болмауына және тіпті батареяның жалпы өнімділігіне әкелуі мүмкін. Мысалы, жоғары тығыздық катализатордың немесе еріткіштің шамадан тыс булануын, суспензияның тұтқырлығын арттыруы және жабынды жабу кезінде «апельсин қабығының» немесе «түйреуіш тесіктерінің» ақауларын тудыруы мүмкін; төмен тығыздық катализатордың жеткіліксіздігін, реакция орындарын жеткілікті түрде қамтамасыз етпейтінін және батарея тиімділігінің төмендеуін көрсетуі мүмкін.
Дәстүрлі суспензия тығыздығын бақылаудың шектеулері
Дәстүрлі катализатор суспензиясын араластыру қолмен өлшеуге және бастапқы кезеңде офлайн сынауға негізделген. Бұл тәсіл нақты уақыт режиміндегі процестен айтарлықтай артта қалады - сынама алудан сынақ нәтижелерін алу көбінесе 15-30 минутты алады, бұл уақытқа дейін суспензия келесі процеске енуі мүмкін, бұл қайта өңдеудің айтарлықтай шығындарына әкеледі.
Қолмен жасалатын операцияларда наноөлшемді катализатор бөлшектерінің агломерациясын анықтау қиынға соғады. Сонымен қатар, температураның өзгеруі және еріткіштің булануы сияқты факторлар шламдарда динамикалық тығыздықтың ауытқуларын тудырады, оларды дәстүрлі процестер нақты уақыт режимінде өтей алмайды, бұл сапаның тұрақсыздығы қаупін одан әрі күшейтеді.
Жұмыс принципі және техникалық артықшылықтары
Осы қиындықтарды шешу үшін Lonnmeter инженерлері Кориолис күш принципіне негізделген желілік тығыздық өлшегіштерін жасап шығарды, олар сұйықтықтың тербеліс жиілігін өлшейді, бұл тығыздық деректерін ±0,001 г/см³ дейінгі дәлдікпен нақты уақыт режимінде алуға мүмкіндік береді. Сутегі отын элементін араластыру кезінде бұл жоғары дәлдіктегі бақылау құрылғыларын тығыздық пен температура деректерін үздіксіз жинау үшін араластыру бактарының немесе айналым құбырларының шығысына орнатуға болады, ал компенсация алгоритмдері температураның тығыздыққа әсерін жояды.
Coriolis тығыздық өлшегіштерінен басқа, Lonnmeter әртүрлі жұмыс жағдайлары үшін интеллектуалды тығыздықты бақылау сенсорларын қамтамасыз ету үшін камертон тығыздық өлшегіштері және ультрадыбыстық тығыздық өлшегіштері сияқты басқа да желілік тығыздық өлшегіштерін әзірледі. Катодты суспензия тығыздығы мақсатты мәннен асып кеткенін анықтаған кезде, жүйе ауытқуды автоматты түрде есептейді және өлшеу сорғысы арқылы тиісті мөлшерде еріткіш қосады; егер тығыздық тым төмен болса, алдын ала дисперсті катализатордың аналық ерітіндісі қосылады. Бұл динамикалық циклді басқару формула ауытқуларын түзетіп қана қоймай, сонымен қатар тарихи деректерді талдау арқылы ықтимал мәселелерді болжайды. Тығыздық ауытқулары шекті мәндерден асып кеткен кезде, жүйе біркелкі емес дисперсия немесе фазалық бөліну ықтималдығын ескерту үшін дабылдарды іске қосады, бұл партия сапасындағы апаттардың одан әрі алдын алады.
Үздіксіз тығыздықты бақылау нәтижелері
Отын ұяшығының тұрақтылығын жақсарту
Лоннметрлік желілік тығыздық өлшегіштері отын ұяшығын өндірушілерге катализатор суспензиясын араластыруда айтарлықтай жетістіктерге жетуге көмектесті. Нақты уақыт режимінде бақылау және ақылды реттеу арқылы суспензия тығыздығының ауытқу диапазоны ±0,03 г/см³-ден ±0,001 г/см³-ге дейін күрт төмендетілді. Бұл жақсарту өнімнің консистенциясы мен өнімділік тұрақтылығын тікелей арттырады, бір кәсіпорынның отын ұяшығының қуат тығыздығын 15%-ға арттырады.
Өндіріс тиімділігі айтарлықтай жақсарды
Бір партиялы өндіріс уақыты қысқартылды, материалдық және қайта өңдеу шығындарында жылдық үнемдеу 300 000 АҚШ долларынан асты. Сонымен қатар, желілік тығыздық өлшегіштерін қолдану бүкіл процесті оңтайландырды. DCS жүйелерімен біріктірілген олар формуланы басқарудан бастап сапаны бақылауға дейін толық цифрландырылған басқаруды қамтамасыз етеді, бұл ірі көлемді сутегі отын элементтерін өндірудің негізін қалайды.
Сутегі энергетикасы өнеркәсібі үшін терең маңызы
Таза энергияның негізгі тасымалдаушысы ретінде сутегі отын элементтері өнімділікті жақсарту және шығындарды азайту сияқты екі қиындыққа тап болады. Тығыздық өлшегіш технологиясын қолдану MEA өндірісіндегі негізгі процестер мәселелерін шешіп қана қоймай, сонымен қатар сутегі энергетикасы өнеркәсібінің бүкіл тізбегіндегі технологиялық жаңартуларды ынталандырады.
Егер сіз іздесеңізкірістірілген процесс сенсорларыАвтоматтандырылған өндірісте шығындарды азайту және тиімділікті арттыру үшін Lonnmeter интеллектуалды аспаптары сіздің ең жақсы таңдауыңыздың бірі болып табылады. Компания ұсынадыДүние жүзінде 100 тегін үлгі— саны шектеулі, сондықтан тез әрекет етіңіз! Тегін жекелендірілген шешім алу және тегін үлгілерге өтініш беру үшін бізбен хабарласыңыз.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 6 маусым
