Lonnmeter Group, водећи произвођач и добављач линијских густиномера, посветио је деценијама пружању професионалних решења клијентима широм света. Ова решења су помогла бројним индустријским фабрикама, електранама и металуршким предузећима да смање трошкове и побољшају ефикасност.

Критична улога мешања муља

Перформансе MEA (механичких ентеријера) водоничних горивних ћелија у великој мери зависе од уједначености и стабилности каталитичких суспензија. На пример, анодне суспензије захтевају 15% Pt-C катализатора равномерно диспергованог у мешаном растварачу од 40% дејонизоване воде, 40% метанола и 5% раствора јономера; катодне суспензије захтевају веће уделе катализатора (20%) и везива (10%). Овај прецизан однос не само да утиче на физичка својства суспензије, већ директно утиче и на расподелу каталитички активних места и проводљивост протона.

Неправилна контрола густине може проузроковати агломерацију или седиментацију катализатора, што резултира неравномерном дебљином обложеног катализатора, па чак и укупним перформансама батерије. На пример, већа густина може указивати на прекомерно испаравање катализатора или растварача, повећавајући вискозност суспензије и узрокујући дефекте типа „поморанџине коре“ или „рупице“ током облагања; нижа густина може указивати на недовољан број катализатора, што не обезбеђује одговарајућа места за реакцију и смањује ефикасност батерије.

Ограничења традиционалне контроле густине муља

Традиционално мешање катализаторске суспензије ослања се на ручно мерење и офлајн тестирање у примарној фази. Овај приступ знатно заостаје за процесом у реалном времену – добијање резултата испитивања из узорковања често траје 15–30 минута, до када суспензија може ући у следећи процес, што доводи до значајног отпада приликом поновне обраде.

Ручне операције се тешко детектују у агломерацији наночестица катализатора. Поред тога, фактори попут промена температуре и испаравања растварача изазивају динамичке флуктуације густине у суспензијама, које традиционални процеси не могу да компензују у реалном времену, што додатно погоршава ризике од нестабилности квалитета.

Принцип рада и техничке предности

Да би се решили ови изазови, инжењери компаније Lonnmeter развили су линијске густиномере засноване на принципу Кориолисове силе, који мере фреквенцију вибрација флуида како би добили податке о густини у реалном времену са прецизношћу до ±0,001 г/цм³. Код мешања суспензије у водоничним горивним ћелијама, ови високопрецизни уређаји за праћење могу се инсталирати на излазу из резервоара за мешање или циркулационих цевовода како би континуирано прикупљали податке о густини и температури, при чему алгоритми компензације елиминишу утицај температуре на густину.

Поред Кориолисових густиномера, Лонметер је развио и друге линијске густиномере, као што су густиномери са звучном виљушком и ултразвучни густиномери, како би обезбедио интелигентне сензоре за праћење густине за различите радне услове. Када се открије да густина катодне суспензије прелази циљану вредност, систем аутоматски израчунава одступање и додаје одговарајућу количину растварача помоћу дозирајуће пумпе; ако је густина прениска, додаје се претходно диспергована матична течност катализатора. Ова динамичка контрола петље не само да исправља одступања формуле већ и предвиђа потенцијалне проблеме кроз анализу историјских података. Када флуктуације густине пређу прагове, систем активира аларме како би упозорио на потенцијалну неуједначену дисперзију или раздвајање фаза, додатно избегавајући незгоде са квалитетом серије.