1. 關於燃料電池是否需要去離子器
通常質子交換膜燃料電池會裝配一個去離子器,這取決於燃料電池冷卻系回統部件材料離子析出答量,同時也會配備離子濃度感測器對冷卻系統進行監控,離子濃度5-10μS/cm,具體濃度要求根據各自系統而定。目前市場上去離子器產品不多,進口的可以看看曼胡默爾公司的,德國生產的。
2. 如果自主研發燃料電池去離子器,有什麼研發方向和注意的嗎,小夥伴共同探討下吧。一起搞。
我覺得自己用還行,商業化夠嗆,我們之前買了一個國產的,高溫3000小時的專台架上就漏了。屬裡面白色,而且還有一個問題,也不知道殼子里是什麼,不太放心啊,還有還有,這東西現在沒有國標,還是用進口的吧,別讓我以為是廣告貼,哈哈,一樓的說的品牌我們現在在用,不能說多好,但是最起碼放心。
3. PEMFC冷卻系統的結構、原理圖、實物圖
以氫為原料的質子交換膜燃科電池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)採用可傳導離子的聚合膜作為電解質,所以也叫聚合物電解質燃料電池(PEFC)、固體聚合物燃料電池(SPFC)或固體聚合物電解質燃料電池(SPEFC)。與其它種類的燃料電池相比,它具有輸出比功率高、操作溫度低、腐蝕性低和壽命長等優點。
PEMFC核心部件是質子交換膜,在電池中充當固態電解質、陽極室與陰極室的隔膜及電子絕緣體,傳遞反應離子及水。目前,在PEMFC中廣泛採用的質子交換膜是全氟磺酸膜(以美國Dupont公司的Nafion膜為典型代表),該膜具有較好的熱穩定性、出色的抗電化學氧化性、良好的機械性能和較高的電導率。然而,由於其甲醇滲透率較高、在高溫或濕度較低時電導率明顯下降、制備工藝復雜、價格昂貴,使其應用受到限制,不能滿足未來高效率、高能量密度電池的要求。為了克服這些缺點,人們開始研究開發新型質子交換膜,如磺化聚醯亞胺膜、磺化聚碸膜、磺化聚苯硫醚膜、磺化聚醚醚酮膜、磺化聚苯並咪唑膜和磺化聚磷腈膜等[3]。現從文獻角度對其中幾種新型質子交換膜的制備方法進行引述。
韓國學校法人漢陽學院在2002年8月21日申請的CN1545531中提及:一個裝有聚四氟乙烯攪拌系統、惰性氣體入口、樣品入口的250ml反應器被用來實施聚醯亞胺縮合反應,將其放入油溫浴以不斷維持反應溫度。向反應器裝入4mmol 3,5-二氨基苯甲酸並加入N-甲基吡咯烷酮以作為溶劑。完全溶解之後,向溶液中慢慢加入10mmol的3,3,4,4-二苯酮四羧酸二酐粉末。反應持續大約一小時之後,再加入6mmol氧化二苯胺。反應持續三小時後,得到深棕色粘稠溶液。向該溶液中加入2mmol N,N-二(2-羥乙基)-2-氨基乙磺酸粉末在N-甲基吡咯烷酮中的溶液並在60~90℃保持1小時。將溶液澆注在玻璃板上,在烘箱中依次在110℃下老化2小時,在150℃下老化1小時,在200℃下老化1小時,在250℃下老化1小時。在真空箱中60℃下乾燥24小時,得到透明的離子交換能力為1.19meq/g的磺化聚醯亞胺膜。專利優先權2001.8.22 KR 2001/50816;2002.7.5 KR 2002/38903[4]。
韓國三星SDI株式會社2003年7月6日申請的CN1490345涉及一種制備質子導電聚合物的方法,步驟如下:(1)反應四羧酸二酸酐單體和二胺單體以提供聚醯亞胺;(2)在三烷基膦和偶氮化物的存在下反應聚醯亞胺和芳族羥基化合物,和在有機溶劑中溶解反應產物;(3)向步驟(2)的溶液放入酸基團給體。專利優先權2002.7.6 KR 39154/2002[5]。
中國科學院大連化學物理研究所燃料電池工程中心邢丹敏等人的方法:將磺化聚碸(IEC=1.03mmol/g)製成ω(SPSF)/ω(溶劑)=2:8的溶液,於玻璃板上流涎法成膜,通過加熱玻璃板使溶劑蒸發;將膜置於真空烘箱中120℃下乾燥12h,製得的膜厚度可控制在50~150μm。將製得的膜於0.5mol/L的H2SO4溶液中80℃下煮1h,使之完全酸化,再用去離子水煮2~3次,除去多餘的酸,完成。制備SPSF不宜用氯磺酸直接磺化,而是用氯磺酸三甲基硅烷[(CH3)3SiSO3Cl]磺化[6]。
上海交通大學2002年11月21日申請的CN1195003提供了磺化聚苯硫醚酮及其制備方法,該聚合物以二巰基單體與磺化二鹵(二硝基)二苯酮單體和二鹵(二硝基)二苯酮單體為原料,以鹼金屬的鹼或鹼金屬鹽為催化劑,在極性溶劑的反應介質中,高溫共聚而制備[7]。
天津大學化工學院化學工程研究所化學工程聯合國家重點實驗室李磊等人的方法:稱取一定量PEEK粉末溶於濃硫酸中(磺化),室溫攪拌,反應一定時間後,將溶液倒入大量冰水混合物中,攪拌1h後,靜置過夜,再用去離子水多次洗滌,直到溶液的pH接近7時過濾出沉降的聚合物,60℃下乾燥24h後得到磺化產物SPEEK。將一定量SPEEK溶於N,N-二甲基甲醯胺(DMF)中,攪拌均勻,製成10wt%制膜液。取制膜液在潔凈的玻璃板上流延成膜,60℃下乾燥6h後,再在100℃下熱處理4h,自然冷卻至室溫後,浸入去離子水中,揭下。然後將膜在室溫下、1mol/L H2SO4水溶液中浸泡24h後取出,再用去離子水多次洗滌以除去膜中殘留的H2SO4,完成[8]。
4. 如何真正將手機信號覆蓋到偏遠的地區
「LabVIEW的圖形化編程環境能夠加速開發和部署過程。如果我們使用的是文本語言編程來面對同樣的編程挑戰,我們無論如何也無法達到現在的開發程度。」 - Dr. Mike Rendall, Diverse Energy Ltd 挑戰: 開發一個綠色離網的能源解決方案,為非洲偏遠地區的手機基站提供電力供應。 解決方案: 使用NI CompactRIO硬體和NI LabVIEW軟體來監控氨分解,從而產生直流穩壓電流,且其分解剩餘物只是一些干凈的水和氮氣。這個全新的PowerCube系統能為非洲的偏遠地區提供無污染而又穩定的電力供應,由此也使得手機信號的覆蓋變得穩定而又深廣。 介紹 根據聯合國報告顯示,2003年到2008年間,非洲地區的手機使用率增長超過500%,並還將以指數方式繼續增長。由此,手機業已成為全球第二大洲非洲的一個新興產業。 然而,在沒有足夠信號覆蓋的地方,手機就幾乎完全失去了功能。如果需要使手機信號覆蓋一個區域,你需要一個基站,這也意味著需要具備一定規模並且穩定的電力供應。一個基站能覆蓋的地理區域是非常有限的,對於一個城市來說就需要一個分布式的基站網路來提供足夠的信號覆蓋區域,也就是需要一個分布式且易於維護的電力供應網路。非洲現有的電網既不是分布式的,也不穩定,偏遠地區的情況則更糟。在僅有的幾個被電網覆蓋的地區,一天也只能提供短短幾個小時電力供應,而且並不十分穩定。 曾有建議使用柴油發電機來解決這個問題,但這遠遠不是一個理想的方案。柴油發電機的雜訊很大,並且在不完全運行時效率非常低。它們還每300小時就需要進行常規換油維護,以保證其運動部件正常運轉。除此之外,它們還會將煤灰和硫磺微粒排放到大氣中,對環境產生惡劣的影響。還有另一個問題是,柴油發動機和它所使用的燃料都可以用來轉售,所以很容易成為偷竊目標,尤其是在一些偏遠或無人看管的地區。 Diverse Energy公司使用燃料電池技術來解決這個問題,利用工業用氣轉換成電能,杜絕任何碳排放。目前使用比較多的工業用氣是氨氣,它在製冷和葯物行業中被廣泛使用。此外,氨氣也還被大量應用在農業化肥領域。為了使氨氣轉化為電能,首先需要將散裝的氨氣集中在一起,將氨氣分解成氫氣和氮氣,然後將氫氣從混合氣體中分離出來,再將純凈的氫氣輸入到燃料電池中,從而產生電能和水。在Diverse Energy公司的PowerCube系統中,NI CompactRIO將監控整個轉換過程。 分解物同樣有益 PowerCube系統不僅不會對環境產生任何污染,而且會產生有益的分解物。PowerCube系統主要的分解物是干凈的去離子水,一個PowerCube一天能產生50升水,這可以為一些缺乏干凈、清潔水源的地區提供巨大的資源。 對一些小型公司來說,迅速地展開市場推廣是其營銷模式中十分重要的一個環節。如果在推廣過程中花費太長時間,必將錯過一些黃金機會。而LabVIEW的圖形化編程環境能夠加速開發和部署的過程,如果我們使用的是文本語言編程來面對同樣的編程挑戰我們無論如何也無法達到現在的開發程度。工程師和科學家使用LabVIEW,可以根據分析測試操作模式的不同,快速修改代碼。傳統的編程模式需要很多編程專家來支持開發團隊,從而增加了人力成本和經濟成本。 我們起初使用NI Compact FieldPoint開發了「PowerCube 1號」,但當我們發現CompactRIO可以提供更快的處理速度,並且能夠更好地支持全球控制和通訊時,我們決定更換平台。CompactRIO平台還在機箱背板的位置集成了一塊現場可編程門陣列(FPGA),我們使用LabVIEW圖形化界面對FPGA編程,提高了標准I/O的功能,包括自定義PWM和正弦信號輸出。通過將這些功能嵌入到FPGA中,我們減少了控制器的處理負擔,進而可以讓控制器完成其他的一些任務。這樣也能夠減少自定義硬體的數量,對於降低系統成本和減少搭建時間有著顯著的幫助。 基於LabVIEW的可擴展特性,當我們把硬體平台從Compact FieldPoint更換成CompactRIO時,80%的代碼都能夠被重復利用,這為我們節省了大量的開發時間和成本。我們花費了8個月的時間來開發和測試「PowerCube 1號」,但只用了兩周時間就把它遷移到了CompctRIO平台上,其中還包括重寫了一個定製的FPGA圖像。 我們不再使用Compact FieldPoint系統來採集粉塵,而是讓它去控制三個獨立的測試站來測試燃料電池模塊。我們將Compact FieldPoint與一個資料庫對接,這樣一旦有任何針對PowerCube部署的代碼修改,都會由測試站在下一次運行中更新。以這樣的方式在燃料電池上進行的測試,與最終產品設計的形成息息相關,同樣也能最大程度降低編程的時間和投入。 展望未來 我們現在在非洲投放了五個PowerCube,現在還准備將另外五個運往英國投放。
5. 電堆用去離子罐50問。第一彈!
首先,您指的應該是應用於燃料電池系統中的去離子器。給系統降低熱流體版的電導性的。
對於存權放,沒有特殊要求,因為活性物質是樹脂。所以正常存放在避免高溫,暴曬的普通環境下就好。樹脂的有效期很長,通常都在三到五年甚至以上。
去離子器的使用壽命要取決於燃料電池系統里的離子析出量。當去離子器無法交換更多的陰陽離子時,那麼它就失效了。列個公式,假設罐體單位活性物質的離子交換量為Xmol/g,活性物質質量為Yg。系統管路離子析出率為 Amol/h 有效壽命為Bh。
那麼使用壽命可以表述為:
B=Xmol/g*Yg除以Amol/h
現在去離子器的主流品牌都是美國的,大約有三個品牌:
戴納林(Dynalene),Protect+ion,Spectrapure這三種
以上,求採納,如有需繼續探討,歡迎展開追問