集成燃料电池系统建立
2019-06-20 11:38
氢气发生器
本系统使用硼氢化钠碱性水溶液作为燃料，它具有较强的碱性和腐蚀性，因此发生器各部分材料必须要耐强碱、耐腐蚀。 发生器的蠕动泵采用了kamoer的微型蠕动泵，它的泵管使用硅胶材质，可以耐硼氢化钠溶液腐蚀。它流速固定约为2ml/min，反应提供的气体量足够，且不会过多超量而浪费。 本反应液体与催化剂接触即迅速反应，且放出大量气体和热量。需要反应器的催化剂腔和气液分离腔可以耐受较高的温度和压力，还需在较高的温度下不被碱性废液腐蚀。实验中使用铝合金、PTFE、不锈钢等材质进行实测。铝合金在高温碱性废液下腐蚀严重，使用30min后即会出现漏气现象，无法保持腔体内的高气压。
PTFE耐腐蚀性较好，但其在高温下形变严重，也会出现漏气现象。最终选用不锈钢304作为反应器材料，由于不锈钢密度较大，为了减轻系统重量，我们使用1mm厚不锈钢腔体作为反应器，为了更好的气密性，使用结构胶对接缝处进行加固，为不锈钢制作的氢气发生器。电磁阀的选取是氢气发生器的关键。硼氢化钠水解反应的废液是含有氢氧化钠和微溶物偏硼酸钠的液体，具有腐蚀性，且含有一定的固体成分。不过，在反应腔内较高温度的条件下，偏硼酸钠溶解度很高，不会变成晶体形态堵塞通道，因此我们只需电磁阀耐腐蚀即可，为了减轻重量，我们选用螺纹M5的电磁阀。经实验，可以流畅地排出废液而长时间不堵塞，而且相比其他电磁阀大大减小了对系统的负担。
