2025-08-20
Connaissez-vous la machine de revêtement électrolytique à hydrogène par ultrasons ?
La pulvérisation par atomisation électrolytique à hydrogène par ultrasons est une technologie de pulvérisation avancée utilisée dans le secteur de l'énergie hydrogène, principalement pour la préparation des revêtements de cellules électrolytiques. Voici une introduction détaillée :
Principe : Un transducteur piézoélectrique convertit les ondes sonores à haute fréquence (20 kHz-200 kHz) en énergie mécanique. Le transducteur reçoit des signaux électriques haute fréquence d'un générateur d'ultrasons et les convertit en vibrations mécaniques de la même fréquence. Ces vibrations verticales ascendantes et descendantes génèrent des ondes stationnaires dans le film liquide à l'extrémité de la buse à ultrasons. L'amplitude des ondes peut être contrôlée par un générateur de puissance. Lorsque les gouttelettes quittent la surface d'atomisation de la buse, elles sont décomposées en un brouillard uniforme de gouttelettes de l'ordre du micron, voire du nanomètre, ce qui permet d'obtenir une pulvérisation atomisée.
Composants de l'équipement : L'ensemble du système se compose généralement d'une buse d'atomisation à ultrasons, d'une alimentation électrique dédiée, d'un système servo à liaison à trois axes XYZ, d'un système d'exploitation intelligent, d'un système d'alimentation en liquide, d'un dispositif de mise en forme de l'air à basse vitesse et d'un boîtier externe.
Avantages : Excellente uniformité du revêtement : Il permet d'obtenir une couche catalytique très uniforme et de disperser uniformément les particules en suspension, ce qui permet d'obtenir des revêtements très efficaces pour les cellules électrolytiques simple ou double face. Utilisation élevée des matériaux : Un contrôle de l'épaisseur du revêtement à l'échelle nanométrique est obtenu, avec des tolérances de chargement du catalyseur inférieures à ±5 % et des taux d'utilisation des matériaux supérieurs à 90 %, ce qui réduit le gaspillage de matériaux coûteux tels que les métaux précieux.
Contrôle précis : La capacité de débit ultra-faible permet un fonctionnement intermittent ou continu, ce qui permet un contrôle précis du débit d'atomisation et du volume de pulvérisation. Cela garantit une qualité de pulvérisation plus fiable et forme facilement des motifs de pulvérisation, ce qui le rend adapté aux applications de revêtement de précision.
Économie d'énergie et respect de l'environnement : L'atomisation ne nécessite pas d'eau de refroidissement, ce qui entraîne une faible consommation d'énergie. La pulvérisation par ultrasons a un impact minimal, éliminant les éclaboussures de liquide et réduisant le gaspillage de matériaux et la pollution de l'air causés par la pulvérisation arrière.
Adaptabilité : La taille des particules atomisées est déterminée par la fréquence des ultrasons, indépendamment du diamètre de la buse. La buse est compatible avec une large gamme de solutions, y compris les eaux usées, les liquides chimiques et les fluides visqueux à base d'huile, sans risque d'usure ou de colmatage de la buse.
Applications
Production de piles à combustible à hydrogène : Idéal pour le revêtement des électrolyseurs PEM, ce système pulvérise de l'encre catalytique à base de carbone sur la membrane électrolyte. L'équipement entièrement automatisé est capable d'un revêtement double face, et différentes formulations de catalyseur peuvent être appliquées sur chaque face de la membrane, ce qui prolonge la durée de vie du revêtement PEM et améliore l'efficacité.
Stockage d'hydrogène à l'état solide : Grâce à un dépôt de précision au niveau du micron, à un traitement à basse température et à une intégration hétérogène multicouche, il peut augmenter l'efficacité catalytique des matériaux de stockage d'hydrogène à l'état solide de plus de 40 %, prolonger la durée de vie des réservoirs de stockage d'hydrogène à haute pression de deux fois et réduire la quantité de métaux précieux utilisés dans les catalyseurs de stockage d'hydrogène organique de 50 %.
I. Principaux scénarios d'application dans l'électrolyse de l'hydrogène
1. Revêtement catalytique efficace
Les catalyseurs sont les matériaux de base de la réaction d'électrolyse de l'eau pour la production d'hydrogène. Leur uniformité de distribution a un impact direct sur l'efficacité de la production d'hydrogène et la durée de vie des électrodes. La technologie de pulvérisation par ultrasons permet un revêtement uniforme de catalyseurs de métaux précieux, tels que le platine et l'iridium, sur la surface de l'électrode, évitant ainsi l'agglomération et l'épaisseur localisée excessive associées à la pulvérisation traditionnelle, augmentant ainsi l'utilisation du catalyseur de plus de 30 %. Par exemple, dans les électrolyseurs à membrane échangeuse de protons (PEM), une couche catalytique uniforme peut réduire la surtension des réactions d'évolution de l'hydrogène/oxygène, augmentant ainsi la densité de courant et le taux de production d'hydrogène.
2. Application de la technologie de pulvérisation par ultrasons dans les équipements de stockage d'hydrogène : Les équipements de stockage d'hydrogène sont un composant essentiel de l'utilisation de l'énergie hydrogène, et leurs performances ont un impact direct sur l'efficacité du stockage et du transport de l'énergie hydrogène. La technologie de pulvérisation par ultrasons peut pulvériser des matériaux de stockage d'hydrogène sur des conteneurs métalliques ou plastiques, formant ainsi une couche de stockage d'hydrogène uniforme, augmentant ainsi la capacité et la sécurité de stockage d'hydrogène. Cette technologie améliore non seulement les performances des équipements de stockage d'hydrogène, mais réduit également les coûts de fabrication, ce qui constitue un soutien important pour l'application généralisée des équipements de stockage d'hydrogène.
4. Pipelines de transport d'hydrogène : Les pipelines de transport d'hydrogène sont une infrastructure essentielle pour le transport d'hydrogène, et leurs performances ont un impact direct sur l'efficacité et la sécurité du transport d'hydrogène. La technologie de pulvérisation par ultrasons peut être utilisée pour le revêtement des pipelines de transport d'hydrogène. En appliquant des revêtements anticorrosion et résistants à l'usure, la durée de vie du pipeline peut être prolongée et les coûts de maintenance réduits. Cette technologie améliore non seulement les performances et la sécurité des pipelines de transport d'hydrogène, mais réduit également les coûts d'exploitation, ce qui constitue un soutien important pour leur application généralisée. En résumé, les principales applications des équipements de pulvérisation par ultrasons dans le secteur de l'énergie hydrogène comprennent la pulvérisation d'ensembles d'électrodes membranaires (MEA) pour les piles à combustible, l'optimisation des matériaux et des composants clés dans les processus de production d'hydrogène par électrolyse de l'eau et les équipements de pipelines pour le stockage et le transport de l'hydrogène. Ces applications contribuent à améliorer l'efficacité et la qualité de la production d'hydrogène, stimulant ainsi le développement de l'industrie de l'énergie hydrogène.
Caractéristiques des équipements de pulvérisation par atomisation ultrasonique, des convoyeurs automatiques et des électrolyseurs d'hydrogène :
◆ Couverture uniforme en film mince de divers contours de surface
◆ Pulvérisation sans contact
◆ Pulvérisation à micro-débit d'air, multiples options d'alimentation en liquide
◆ Précision de contrôle à grande vitesse
◆ Utilisation élevée des liquides
◆ Grande flexibilité des propriétés chimiques et de revêtement
◆ Pulvérisation par pulvérisation
◆ Efficacité de transfert élevée et déchets minimes
◆ Processus de pulvérisation reproductible et éprouvé
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