【《便携式小功率氢空燃料电池的储氢制氢系统实验探究案例》6600字】

便携式小功率氢空燃料电池的储氢制氢系统实验探究案例目录TOC\o"1-3"\h\u145471.1制氢材料及说明 图1.16所示，干燥管采用有机玻璃制作，可以耐高温，两端采用铝制盖，同时在两端采用卡套式接口，该接口方便不锈钢管路的连接，在内部填充变色硅胶吸水，干燥产生的氢气，变色硅胶还可以保证夹杂在氢气内部的水蒸气完全除去，可以通过判断氢气出口处的变色硅胶是否发生变色来判断。缓冲罐：图1.SEQFigure_2\*ARABIC17缓冲罐缓冲罐罐体采用不锈钢制作，在罐体内部会留有较充足的气体空间，在罐体内部铝基复合材料充足的条件下，随着反应水的供给，短时间内会产生大量的氢气，由于燃料电池的尺寸限制，其实会存在氢气供大于求的情况，为了减少整个反应管路内部的压力，减小安全隐患，需要添加一个缓冲罐用于储存过量的氢气。同时，在工作的过程中，随着铝基复合材料与水反应的进行，产氢的速率会随着反应物的消耗不断变化，因此我们需要实时监测氢气的生成量与氢气的需求量之间的关系，当氢气的生成量大于氢气的消耗量一定值时，希望可以停止氢气的供应，来保证内部管路的压力稳定性，提高安全性。如上REF_Ref73608195\h图1.17所示，为了实现氢气产量与需求量两者关系的实时监测，在缓冲罐顶部加入了一个压力传感器接口，该接口可以将压力传感器耦合，主要监测缓冲罐的内部压力，可以将压力稳定在（200—300kpa），在该系统工作的过程中，如果缓冲罐内部的压力大于300kpa,说明氢气的生成量远大于氢气的消耗量，此时氢气在内部管路的大量累积，内部压力过高会带来极高的安全隐患，电信号会通过压力传感器传输到控制面板，使供水的蠕动泵停止工作，中断氢气供应，当压力低于200kpa时，说明氢气的生成量没有远高于氢气的消耗量，电信号会从压力传感器传输到控制面板，开启蠕动泵，实现水的供应，开启氢气供应。流量控制计：图1.SEQFigure_2\*ARABIC18流量控制计该制氢装置采用的流量控制计是ASERT公司生产的AST10-D热式气体质量流量控制器，AST10-D系列气体质量流量控制器卓越的精度、坚固性及可靠性源于独特的传感器探头。大部分流量计只能直接测量流量的大小，但该种类型的流量计可以实现流量的精准控制，通过在使用之前设定参数，可以根据使用者的意图设定流量的大小。同时改款流量计还拥有储存功能，能够将一段时间内的总量显示出来。在使用该类型的流量计时，我们还进行了线路的改装，将其控制线路的与传感器的控制信号与控制面板连接在一起。在前文已经通过压力控制和温度控制，对整个铝基复合材料产氢的过程进行实时监测以后，需要根据燃料电池的需求，来计算具体需要多少氢气，计算之后，可以通过该种流量控制器实现流量的精准控制，并且能够通过显示屏实时监测通过控制计出口的流量值，这也保证了燃料电池的气体流量，氢气过量系数等参数的一致性和稳定性。1.5总结在本章中，从便携式电源系统的燃料电池的氢气供应入手，确定了燃料电池的氢气供应采用以铝水反应制氢原理为基础的现场制氢方式制取氢气。在这基础上，综合实验比较，确定了以纯铝粉和球磨后的铝基复合物(85%Al-3%Bi-3%NaCl-9%LiAlH4)作为制氢原料。在确定制氢原料之后，通过理论设计了制氢系统的原理图，根据不同情况，设计了反应罐，冷却系统以及完成了控制信号的输入和控制。通过上述的理论框架的搭建，在现有的实验室材料的基础上，自行加工了制氢反应罐，设计了