هل تعرف تطبيق طبقة الرش الالكتروليتيك الهيدروجيني بالموجات فوق الصوتية؟

هل تعرف تطبيق طبقة الرش الالكتروليتيك الهيدروجيني بالموجات فوق الصوتية؟

Ultrasonic atomization spraying electrolytic hydrogen production is a technology that applies ultrasonic atomization spraying technology to the field of electrolytic hydrogen production to improve the efficiency and performance of electrolytic hydrogen productionإنتاج الهيدروجين الكهربائي ينتج الهيدروجين والأكسجين عن طريق تحليل المياه.يتم فصل زوج من الأقطاب الكهربائية المغمورة في المنتج الكهربائي بواسطة الحاجز لمنع اختراق الغازعندما يمرّ ضغط معين من التيار المستمر، الماء يتحلل.

المبدأ:تكنولوجيا الرش الذرات بالموجات فوق الصوتية تستخدم طاقة موجات الموجات فوق الصوتية لتحويل موجات الصوت عالية التردد إلى طاقة ميكانيكية من خلال المحولات الكهربائيةثم يطبق الطاقة الميكانيكية على السوائل لتوليد موجات ثابتة في فيلم السائل في الجزء العلوي من فوهة الموجات فوق الصوتيةهذه الموجات السائلة الثابتة تمتد إلى الأعلى من الجزء العلوي من فوهة الموجات فوق الصوتية عندما تغادر القطرات سطح تفجير الفوهةيتم تحليلها إلى ضباب رقيق موحد من قطرات على مستوى الميكرون أو حتى على مستوى النانو، ومن ثم يتم تغطيتها بشكل متساو على سطح الركيزة بكمية معينة من الغاز الناقل لتشكيل طبقة أو فيلم.

المزايا:لديها مزايا التكافل عالية الطلاء، استخدام المواد الخام عالية، عالية دقة السيطرة على سمك الطلاء، رقيقة سمك الطلاء، رذاذ أقل، لا انسداد فوهة،وتكلفة صيانة منخفضة.

تطبيق الرش بالموجات فوق الصوتية في إنتاج الهيدروجين الكهربائي

تشكيل طبقة الإلكترود: يتم رش المواد التحفيزية المطلوبة لإنتاج الهيدروجين الكهربائي بشكل متساو على سطح الإلكترود.يمكن أن تكون جزيئات الطلاء متناثرة بشكل أفضل وترتبط بشكل أوثق مع سطح الكترود، تحسين الالتصاق والاستقرار للطلاء ، وزيادة فعالة في مساحة سطح الكهرباء ونشاطها ،وبالتالي تحسين الكفاءة ومعدل إنتاج الهيدروجين في إنتاج الهيدروجين الكهربائي.
تنظيف الأقطاب الكهربائية: أثناء عملية إنتاج الهيدروجين بالكهرباء، قد تكون سطح الأقطاب الكهربائية ملوثة بالأكسيدات أو الشوائب أو الرواسب، مما يقلل من كفاءة التحليل الكهربائي.الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية التي تنتجها نظام الرش بالموجات فوق الصوتية يمكن أن تزيل بشكل فعال الملوثات على سطح الكهرباء، تحسين نظافة الأقطاب الكهربائية، وضمان استقرار واستمرارية عملية إنتاج الهيدروجين الكهربائي.

أهمية الرش التنقيط بالموجات فوق الصوتية لإنتاج الهيدروجين الكهربائي
يمكن أن يحسن من تأثير الحماية وعمر الخدمة من الأقطاب الكهربائية، والحد من الاتصال المباشر بين الأقطاب الكهربائية والإلكتروليت، وبالتالي تقليل درجة التآكل والأكسدة.في نفس الوقت، بسبب خصائصها مثل التحكم الدقيق واستخدام المواد العالية ، يمكن أن تقلل من تكاليف الإنتاج والتأثير البيئي ،تلبية احتياجات مختلف عمليات إنتاج الهيدروجين الكهربائي، ضمان جودة واستقرار الطلاء، والمساعدة في تعزيز تطوير وتطبيق تكنولوجيا إنتاج الهيدروجين الكهربائي.
من بين العديد من تقنيات تحليل الكهرباء المائية الرئيسية ، يعتبر تحليل الكهرباء المائية غشاء تبادل البروتونات (PEM) خيارًا مثاليًا للاتصال بالطاقة المتجددة.تكنولوجيا الرش الذرة بالموجات فوق الصوتية لديها آفاق تطبيق واسعة في إنتاج الهيدروجين الكهربائي PEMعلى سبيل المثال، عند إعداد طبقة الإلكترود من المثقل الكهربائي PEM، فإنه يمكن التحكم بدقة في تحميل المحفز وسمك الطلاء،تحسين أداء واستقرار الأقطاب الكهربائية، وبالتالي تحسين الكفاءة العامة والاقتصادية لنظام إنتاج الهيدروجين الكهربائي PEM.
يمكن أن يزيد رش الرذاذ بالذرات فوق الصوتية من كفاءة إنتاج الهيدروجين الإلكتروليتي من خلال تحسين أداء الأقطاب الكهربائية ، وتعزيز انتشار الالكتروليت وتفريغ الفقاعات ، على النحو التالي:
تحسين أداء الأقطاب الكهربائية
تحسين توحيد تحميل المحفز: يمكن أن يفرز رش الرذاذ عن طريق التنقيط بالموجات فوق الصوتية محلول المحفز إلى قطرات صغيرة ويرشهم بالتساوي على سطح الكهرباء.هذا يسمح للمحفز أن يكون أكثر توزيعا على الكهرباء، المواقع النشطة التي يجب استخدامها بالكامل ، ومساحة التفاعل الفعلية للقطب الكهربائي التي يجب زيادتها بشكل فعال ، بحيث يمكن أن تمر تفاعل التحليل الكهربائي بشكل أكثر اكتمالًا ،وبالتالي تحسين كفاءة إنتاج الهيدروجين.
تحسين قوة الارتباط بين الطلاء والإلكترود: خلال عملية الرش،هذه التكنولوجيا تستخدم طاقة الموجات فوق الصوتية لتضمين أفضل جزيئات المحفز في سطح الكهرباء لتشكيل رابطة قويةهذا لا يحسن فقط استقرار الطلاء ويقلل من تسرب المحفز أثناء عملية التحليل الكهربائي،ولكن أيضا يقلل من مقاومة الاتصال بين الأقطاب الكهربائية والطلاء، مما يجعل نقل الإلكترونات أكثر سلاسة وتسريع معدل تفاعل التحليل الكهربائي.
التحكم بدقة في سمك الطلاء: يمكن أن يسيطر رش الرذاذ بالذخيرة بالموجات فوق الصوتية بدقة على سمك طلاء المحفز.يمكن أن يضمن سمك الطلاء المناسب أن المحفز لديه مواقع نشطة كافية للمشاركة في التفاعل، ويمكن أيضا تجنب مسار الانتشار الأيوني يكون طويلة جدا بسبب السماكة المفرطة من الطلاء، وبالتالي تحسين كفاءة تفاعل التحليل الكهربائي.
تعزيز انتشار الإلكتروليتات
تحسين توزيع الالكتروليت: في الخلية الالكتروليتية ، يمكن أن يوزع رذاذ الذرة بالموجات فوق الصوتية الالكتروليت بالتساوي على سطح الكترود والمناطق القريبة منه.هذا يساعد على الحفاظ على توحيد تركيبة الالكتروليت على سطح الكهرباء، يتجنب انخفاض معدل التفاعل الناجم عن الاختلافات المحلية في التركيز ، يجعل تفاعل التحليل الكهربائي أكثر توحيدًا على سطح الكهرباء بأكملها ،وتحسن كفاءة إنتاج الهيدروجين بشكل عام.
تسريع نقل الأيونات: يمكن أن تعزز اهتزاز الموجات فوق الصوتية نقل الأيونات في المادة الكهربائية. من ناحية، فإن الاهتزاز يسرع من معدل انتشار الأيونات في المادة الكهربائية.من ناحية أخرى، كما أنه يساعد على كسر طبقة الانتشار على سطح الإلكترود، مما يجعل من السهل على الأيونات الوصول إلى سطح الإلكترود للمشاركة في التفاعل،وبالتالي زيادة معدل تفاعل التحلل الكهربائي وبالتالي تحسين كفاءة إنتاج الهيدروجين.

يسهل تفريغ الفقاعات
تقليل حجم الفقاقيع: يمكن أن يؤدي تأثير التجويف بالموجات فوق الصوتية الناتج أثناء رش الفقاقيع بالموجات فوق الصوتية إلى تقسيم الفقاقيع الموجودة في الالكتروليت إلى فقاقيع أصغر.الفقاقيع الصغيرة لديها صلابة أقل لسطح الكهرباء وأكثر عرضة للانفصال عن سطح الكهرباء، مما يقلل من تماسك الفقاعات إلى سطح الأقطاب الكهربائية ويزيد من منطقة التفاعل الفعالة للأقطاب الكهربائية.
تعزيز انفصال الفقاقيع: يمكن أن يدمر اهتزاز الموجات فوق الصوتية استقرار الالتصاق من الفقاقيع على سطح الأقطاب الكهربائية،مما يسهل على الفقاقيع أن تنفصل عن سطح الأقطاب الكهربائية تحت تأثير الارتفاع والجريان السائليمكن أن يمنع تفريغ الفقاعات في الوقت المناسب من تجميع الفقاعات على سطح الأقطاب الكهربائية ، مما يعيق الاتصال بين الالكتروليت والإلكترود ،وبالتالي تحسين كفاءة إنتاج الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي.