Lonnmeter Group, en ledande tillverkare och leverantör av inline-densitetsmätare, har i årtionden tillhandahållit professionella lösningar till kunder över hela världen. Dessa lösningar har hjälpt ett flertal industrifabriker, kraftverk och metallurgiska företag att minska kostnader och förbättra effektiviteten.

Den avgörande rollen för slamblandning

Prestandan hos vätgasbränslecellers MEA-analysatorer beror i hög grad på katalysatoruppslamningarnas enhetlighet och stabilitet. Till exempel kräver anoduppslamningar 15 % Pt-C-katalysator jämnt dispergerad i ett blandat lösningsmedel av 40 % avjoniserat vatten, 40 % metanol och 5 % jonomerlösning; katoduppslamningar kräver högre andelar katalysator (20 %) och bindemedel (10 %). Detta exakta förhållande påverkar inte bara uppslamningens fysikaliska egenskaper utan påverkar också direkt fördelningen av katalytiskt aktiva platser och protonledningsförmågan.

Felaktig densitetskontroll kan orsaka katalysatoragglomerering eller sedimentation, vilket resulterar i ojämn tjocklek på den belagda katalysatorn och även i batteriets totala prestanda. Till exempel kan en högre densitet indikera överdriven katalysator- eller lösningsmedelsavdunstning, vilket ökar slammets viskositet och orsakar "apelsinskalsdefekter" eller "nålsnålsdefekter" under beläggningen; en lägre densitet kan indikera otillräcklig katalysator, vilket inte ger tillräckliga reaktionsställen och minskar batteriets effektivitet.

Begränsningar med traditionell kontroll av slamdensitet

Traditionell blandning av katalysatorslam förlitar sig på manuell vägning och offline-testning i primärprocessen. Denna metod ligger kraftigt efter realtidsprocessen – det tar ofta 15–30 minuter att få fram testresultat från provtagning, och då kan slammet ha gått vidare till nästa process, vilket leder till betydande slöseri med omarbetning.

Manuella operationer har svårt att upptäcka agglomerering av katalysatorpartiklar på nanoskala. Dessutom orsakar faktorer som temperaturförändringar och lösningsmedelsavdunstning dynamiska densitetsfluktuationer i uppslamningar, vilket traditionella processer inte kan kompensera för i realtid, vilket ytterligare förvärrar riskerna för kvalitetsinstabilitet.

Arbetsprincip och tekniska fördelar

För att hantera dessa utmaningar utvecklade Lonnmeters ingenjörer inline-densitetsmätare baserade på corioliskraftprincipen, vilka mäter vätskevibrationsfrekvens för att erhålla densitetsdata i realtid med en precision upp till ±0,001 g/cm³. Vid slamblandning av vätgasbränsleceller kan dessa högprecisionsövervakningsenheter installeras vid utloppet från blandningstankar eller cirkulationsrörledningar för att kontinuerligt samla in densitets- och temperaturdata, med kompensationsalgoritmer som eliminerar temperaturens inverkan på densiteten.

Utöver Coriolis-densitetsmätare har Lonnmeter även utvecklat andra inline-densitetsmätare, såsom stämgaffeldensitetsmätare och ultraljudsdensitetsmätare, för att tillhandahålla intelligenta densitetsövervakningssensorer för olika arbetsförhållanden. När systemet detekterar att katodslammets densitet överstiger målvärdet beräknar det automatiskt avvikelsen och tillsätter en lämplig mängd lösningsmedel via en doseringspump. Om densiteten är för låg tillsätts fördispergerad katalysatormoderlut. Denna dynamiska loopkontroll korrigerar inte bara formelavvikelser utan förutspår även potentiella problem genom historisk dataanalys. När densitetsfluktuationer överstiger tröskelvärden utlöser systemet larm för att indikera potentiell ojämn dispersion eller fasseparation, vilket ytterligare undviker olyckor med batchkvaliteten.