1. 关于燃料电池是否需要去离子器
通常质子交换膜燃料电池会装配一个去离子器,这取决于燃料电池冷却系回统部件材料离子析出答量,同时也会配备离子浓度传感器对冷却系统进行监控,离子浓度5-10μS/cm,具体浓度要求根据各自系统而定。目前市场上去离子器产品不多,进口的可以看看曼胡默尔公司的,德国生产的。
2. 如果自主研发燃料电池去离子器,有什么研发方向和注意的吗,小伙伴共同探讨下吧。一起搞。
我觉得自己用还行,商业化够呛,我们之前买了一个国产的,高温3000小时的专台架上就漏了。属里面白色,而且还有一个问题,也不知道壳子里是什么,不太放心啊,还有还有,这东西现在没有国标,还是用进口的吧,别让我以为是广告贴,哈哈,一楼的说的品牌我们现在在用,不能说多好,但是最起码放心。
3. PEMFC冷却系统的结构、原理图、实物图
以氢为原料的质子交换膜燃科电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)采用可传导离子的聚合膜作为电解质,所以也叫聚合物电解质燃料电池(PEFC)、固体聚合物燃料电池(SPFC)或固体聚合物电解质燃料电池(SPEFC)。与其它种类的燃料电池相比,它具有输出比功率高、操作温度低、腐蚀性低和寿命长等优点。
PEMFC核心部件是质子交换膜,在电池中充当固态电解质、阳极室与阴极室的隔膜及电子绝缘体,传递反应离子及水。目前,在PEMFC中广泛采用的质子交换膜是全氟磺酸膜(以美国Dupont公司的Nafion膜为典型代表),该膜具有较好的热稳定性、出色的抗电化学氧化性、良好的机械性能和较高的电导率。然而,由于其甲醇渗透率较高、在高温或湿度较低时电导率明显下降、制备工艺复杂、价格昂贵,使其应用受到限制,不能满足未来高效率、高能量密度电池的要求。为了克服这些缺点,人们开始研究开发新型质子交换膜,如磺化聚酰亚胺膜、磺化聚砜膜、磺化聚苯硫醚膜、磺化聚醚醚酮膜、磺化聚苯并咪唑膜和磺化聚磷腈膜等[3]。现从文献角度对其中几种新型质子交换膜的制备方法进行引述。
韩国学校法人汉阳学院在2002年8月21日申请的CN1545531中提及:一个装有聚四氟乙烯搅拌系统、惰性气体入口、样品入口的250ml反应器被用来实施聚酰亚胺缩合反应,将其放入油温浴以不断维持反应温度。向反应器装入4mmol 3,5-二氨基苯甲酸并加入N-甲基吡咯烷酮以作为溶剂。完全溶解之后,向溶液中慢慢加入10mmol的3,3,4,4-二苯酮四羧酸二酐粉末。反应持续大约一小时之后,再加入6mmol氧化二苯胺。反应持续三小时后,得到深棕色粘稠溶液。向该溶液中加入2mmol N,N-二(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸粉末在N-甲基吡咯烷酮中的溶液并在60~90℃保持1小时。将溶液浇注在玻璃板上,在烘箱中依次在110℃下老化2小时,在150℃下老化1小时,在200℃下老化1小时,在250℃下老化1小时。在真空箱中60℃下干燥24小时,得到透明的离子交换能力为1.19meq/g的磺化聚酰亚胺膜。专利优先权2001.8.22 KR 2001/50816;2002.7.5 KR 2002/38903[4]。
韩国三星SDI株式会社2003年7月6日申请的CN1490345涉及一种制备质子导电聚合物的方法,步骤如下:(1)反应四羧酸二酸酐单体和二胺单体以提供聚酰亚胺;(2)在三烷基膦和偶氮化物的存在下反应聚酰亚胺和芳族羟基化合物,和在有机溶剂中溶解反应产物;(3)向步骤(2)的溶液放入酸基团给体。专利优先权2002.7.6 KR 39154/2002[5]。
中国科学院大连化学物理研究所燃料电池工程中心邢丹敏等人的方法:将磺化聚砜(IEC=1.03mmol/g)制成ω(SPSF)/ω(溶剂)=2:8的溶液,于玻璃板上流涎法成膜,通过加热玻璃板使溶剂蒸发;将膜置于真空烘箱中120℃下干燥12h,制得的膜厚度可控制在50~150μm。将制得的膜于0.5mol/L的H2SO4溶液中80℃下煮1h,使之完全酸化,再用去离子水煮2~3次,除去多余的酸,完成。制备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]。
上海交通大学2002年11月21日申请的CN1195003提供了磺化聚苯硫醚酮及其制备方法,该聚合物以二巯基单体与磺化二卤(二硝基)二苯酮单体和二卤(二硝基)二苯酮单体为原料,以碱金属的碱或碱金属盐为催化剂,在极性溶剂的反应介质中,高温共聚而制备[7]。
天津大学化工学院化学工程研究所化学工程联合国家重点实验室李磊等人的方法:称取一定量PEEK粉末溶于浓硫酸中(磺化),室温搅拌,反应一定时间后,将溶液倒入大量冰水混合物中,搅拌1h后,静置过夜,再用去离子水多次洗涤,直到溶液的pH接近7时过滤出沉降的聚合物,60℃下干燥24h后得到磺化产物SPEEK。将一定量SPEEK溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,搅拌均匀,制成10wt%制膜液。取制膜液在洁净的玻璃板上流延成膜,60℃下干燥6h后,再在100℃下热处理4h,自然冷却至室温后,浸入去离子水中,揭下。然后将膜在室温下、1mol/L H2SO4水溶液中浸泡24h后取出,再用去离子水多次洗涤以除去膜中残留的H2SO4,完成[8]。
4. 如何真正将手机信号覆盖到偏远的地区
“LabVIEW的图形化编程环境能够加速开发和部署过程。如果我们使用的是文本语言编程来面对同样的编程挑战,我们无论如何也无法达到现在的开发程度。” - Dr. Mike Rendall, Diverse Energy Ltd 挑战: 开发一个绿色离网的能源解决方案,为非洲偏远地区的手机基站提供电力供应。 解决方案: 使用NI CompactRIO硬件和NI LabVIEW软件来监控氨分解,从而产生直流稳压电流,且其分解剩余物只是一些干净的水和氮气。这个全新的PowerCube系统能为非洲的偏远地区提供无污染而又稳定的电力供应,由此也使得手机信号的覆盖变得稳定而又深广。 介绍 根据联合国报告显示,2003年到2008年间,非洲地区的手机使用率增长超过500%,并还将以指数方式继续增长。由此,手机业已成为全球第二大洲非洲的一个新兴产业。 然而,在没有足够信号覆盖的地方,手机就几乎完全失去了功能。如果需要使手机信号覆盖一个区域,你需要一个基站,这也意味着需要具备一定规模并且稳定的电力供应。一个基站能覆盖的地理区域是非常有限的,对于一个城市来说就需要一个分布式的基站网络来提供足够的信号覆盖区域,也就是需要一个分布式且易于维护的电力供应网络。非洲现有的电网既不是分布式的,也不稳定,偏远地区的情况则更糟。在仅有的几个被电网覆盖的地区,一天也只能提供短短几个小时电力供应,而且并不十分稳定。 曾有建议使用柴油发电机来解决这个问题,但这远远不是一个理想的方案。柴油发电机的噪声很大,并且在不完全运行时效率非常低。它们还每300小时就需要进行常规换油维护,以保证其运动部件正常运转。除此之外,它们还会将煤灰和硫磺微粒排放到大气中,对环境产生恶劣的影响。还有另一个问题是,柴油发动机和它所使用的燃料都可以用来转售,所以很容易成为偷窃目标,尤其是在一些偏远或无人看管的地区。 Diverse Energy公司使用燃料电池技术来解决这个问题,利用工业用气转换成电能,杜绝任何碳排放。目前使用比较多的工业用气是氨气,它在制冷和药物行业中被广泛使用。此外,氨气也还被大量应用在农业化肥领域。为了使氨气转化为电能,首先需要将散装的氨气集中在一起,将氨气分解成氢气和氮气,然后将氢气从混合气体中分离出来,再将纯净的氢气输入到燃料电池中,从而产生电能和水。在Diverse Energy公司的PowerCube系统中,NI CompactRIO将监控整个转换过程。 分解物同样有益 PowerCube系统不仅不会对环境产生任何污染,而且会产生有益的分解物。PowerCube系统主要的分解物是干净的去离子水,一个PowerCube一天能产生50升水,这可以为一些缺乏干净、清洁水源的地区提供巨大的资源。 对一些小型公司来说,迅速地展开市场推广是其营销模式中十分重要的一个环节。如果在推广过程中花费太长时间,必将错过一些黄金机会。而LabVIEW的图形化编程环境能够加速开发和部署的过程,如果我们使用的是文本语言编程来面对同样的编程挑战我们无论如何也无法达到现在的开发程度。工程师和科学家使用LabVIEW,可以根据分析测试操作模式的不同,快速修改代码。传统的编程模式需要很多编程专家来支持开发团队,从而增加了人力成本和经济成本。 我们起初使用NI Compact FieldPoint开发了“PowerCube 1号”,但当我们发现CompactRIO可以提供更快的处理速度,并且能够更好地支持全球控制和通讯时,我们决定更换平台。CompactRIO平台还在机箱背板的位置集成了一块现场可编程门阵列(FPGA),我们使用LabVIEW图形化界面对FPGA编程,提高了标准I/O的功能,包括自定义PWM和正弦信号输出。通过将这些功能嵌入到FPGA中,我们减少了控制器的处理负担,进而可以让控制器完成其他的一些任务。这样也能够减少自定义硬件的数量,对于降低系统成本和减少搭建时间有着显著的帮助。 基于LabVIEW的可扩展特性,当我们把硬件平台从Compact FieldPoint更换成CompactRIO时,80%的代码都能够被重复利用,这为我们节省了大量的开发时间和成本。我们花费了8个月的时间来开发和测试“PowerCube 1号”,但只用了两周时间就把它迁移到了CompctRIO平台上,其中还包括重写了一个定制的FPGA图像。 我们不再使用Compact FieldPoint系统来采集粉尘,而是让它去控制三个独立的测试站来测试燃料电池模块。我们将Compact FieldPoint与一个数据库对接,这样一旦有任何针对PowerCube部署的代码修改,都会由测试站在下一次运行中更新。以这样的方式在燃料电池上进行的测试,与最终产品设计的形成息息相关,同样也能最大程度降低编程的时间和投入。 展望未来 我们现在在非洲投放了五个PowerCube,现在还准备将另外五个运往英国投放。
5. 电堆用去离子罐50问。第一弹!
首先,您指的应该是应用于燃料电池系统中的去离子器。给系统降低热流体版的电导性的。
对于存权放,没有特殊要求,因为活性物质是树脂。所以正常存放在避免高温,暴晒的普通环境下就好。树脂的有效期很长,通常都在三到五年甚至以上。
去离子器的使用寿命要取决于燃料电池系统里的离子析出量。当去离子器无法交换更多的阴阳离子时,那么它就失效了。列个公式,假设罐体单位活性物质的离子交换量为Xmol/g,活性物质质量为Yg。系统管路离子析出率为 Amol/h 有效寿命为Bh。
那么使用寿命可以表述为:
B=Xmol/g*Yg除以Amol/h
现在去离子器的主流品牌都是美国的,大约有三个品牌:
戴纳林(Dynalene),Protect+ion,Spectrapure这三种
以上,求采纳,如有需继续探讨,欢迎展开追问