Skupina Lonnmeter, vodilni proizvajalec in dobavitelj linijskih merilnikov gostote, se že desetletja posveča zagotavljanju profesionalnih rešitev za stranke po vsem svetu. Te rešitve so pomagale številnim industrijskim tovarnam, elektrarnam in metalurškim podjetjem zmanjšati stroške in izboljšati učinkovitost.

Ključna vloga mešanja gnojevke

Učinkovitost MEA (mehanskih priključkov na vodikove gorivne celice) je zelo odvisna od enakomernosti in stabilnosti katalitičnih suspenzij. Na primer, anodne suspenzije zahtevajo 15 % katalizatorja Pt-C, enakomerno dispergiranega v mešanem topilu iz 40 % deionizirane vode, 40 % metanola in 5 % raztopine ionomera; katodne suspenzije zahtevajo večje deleže katalizatorja (20 %) in veziva (10 %). To natančno razmerje ne vpliva le na fizikalne lastnosti suspenzije, temveč neposredno vpliva tudi na porazdelitev katalitsko aktivnih mest in protonsko prevodnost.

Nepravilen nadzor gostote lahko povzroči aglomeracijo ali sedimentacijo katalizatorja, kar ima za posledico neenakomerno debelino prevlečenega katalizatorja in celo splošno delovanje baterije. Na primer, višja gostota lahko kaže na prekomerno izhlapevanje katalizatorja ali topila, kar poveča viskoznost suspenzije in povzroči napake "pomarančne lupine" ali "luknjice" med nanašanjem; nižja gostota lahko kaže na nezadostno količino katalizatorja, ki ne zagotavlja ustreznih reakcijskih mest in zmanjšuje učinkovitost baterije.

Omejitve tradicionalnega nadzora gostote gnojevke

Tradicionalno mešanje katalizatorske suspenzije se v primarnem postopku opira na ročno tehtanje in testiranje brez povezave. Ta pristop močno zaostaja za procesom v realnem času – pridobivanje rezultatov testov iz vzorčenja pogosto traja 15–30 minut, do takrat pa lahko suspenzija vstopi v naslednji proces, kar vodi do znatnih odpadkov pri ponovni obdelavi.

Ročno delovanje ima težave pri zaznavanju aglomeracije nanodelcev katalizatorja. Poleg tega dejavniki, kot so temperaturne spremembe in izhlapevanje topila, povzročajo dinamična nihanja gostote v suspenzijah, ki jih tradicionalni postopki ne morejo kompenzirati v realnem času, kar še dodatno povečuje tveganja nestabilnosti kakovosti.

Načelo delovanja in tehnične prednosti

Za reševanje teh izzivov so inženirji podjetja Lonnmeter razvili linijske merilnike gostote, ki temeljijo na načelu Coriolisove sile in merijo frekvenco vibracij tekočine, da pridobijo podatke o gostoti v realnem času z natančnostjo do ±0,001 g/cm³. Pri mešanju suspenzije v vodikovih gorivnih celicah je mogoče te visoko natančne nadzorne naprave namestiti na izhod mešalnih rezervoarjev ali obtočnih cevovodov za neprekinjeno zbiranje podatkov o gostoti in temperaturi, pri čemer algoritmi kompenzacije odpravljajo vpliv temperature na gostoto.

Poleg Coriolisovih merilnikov gostote je Lonnmeter razvil tudi druge linijske merilnike gostote, kot so merilniki gostote z vilicami in ultrazvočni merilniki gostote, ki zagotavljajo inteligentne senzorje za spremljanje gostote za različne delovne pogoje. Ko sistem zazna, da gostota katodne suspenzije presega ciljno vrednost, samodejno izračuna odstopanje in s pomočjo merilne črpalke doda ustrezno količino topila; če je gostota prenizka, se doda predhodno dispergirana matična lužnica katalizatorja. Ta dinamična zanka za nadzor ne le popravi odstopanja formule, temveč tudi napoveduje morebitne težave z analizo zgodovinskih podatkov. Ko nihanja gostote presežejo pragove, sistem sproži alarme, ki opozarjajo na morebitno neenakomerno disperzijo ali ločevanje faz, s čimer se dodatno izognemo nesrečam s kakovostjo serije.