RU194638U1 - Автокаталитический рекомбинатор водорода и кислорода - Google Patents
Автокаталитический рекомбинатор водорода и кислорода Download PDFInfo
- Publication number
- RU194638U1 RU194638U1 RU2019132874U RU2019132874U RU194638U1 RU 194638 U1 RU194638 U1 RU 194638U1 RU 2019132874 U RU2019132874 U RU 2019132874U RU 2019132874 U RU2019132874 U RU 2019132874U RU 194638 U1 RU194638 U1 RU 194638U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogen
- oxygen
- low
- stalactite
- diameter
- Prior art date
Links
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 12
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical class [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000005215 recombination Methods 0.000 abstract description 7
- 230000006798 recombination Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 2
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 abstract 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C9/00—Emergency protection arrangements structurally associated with the reactor, e.g. safety valves provided with pressure equalisation devices
- G21C9/04—Means for suppressing fires ; Earthquake protection
- G21C9/06—Means for preventing accumulation of explosives gases, e.g. recombiners
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам для рекомбинации водорода и кислорода и может быть использована для стартового разогрева низкотемпературных топливных элементов при отрицательных температурах окружающей среды. Техническим результатом заявленной полезной модели является улучшение эксплуатационных характеристик автокаталитического рекомбинатора, заключающееся в его эффективном использовании при отрицательных температурах окружающей среды, что позволяет применять его для стартового разогрева низкотемпературных топливных элементов, например, с твердым полимерным электролитом. Технический результат достигается тем, что металлическое пористое покрытие выполнено магнетронным напылением платины в виде сталактитовой структуры с диаметром сталактитов 50÷100 нм и высотой в 5÷10 раз больше диаметра. 4 ил.
Description
Область техники.
Полезная модель относится к устройствам для рекомбинации водорода и кислорода и может быть использована для стартового разогрева низкотемпературных топливных элементов при отрицательных температурах окружающей среды.
Уровень техники.
Известны автокаталитические рекомбинаторы водорода и кислорода, используемые для удаления из закрытых помещений водорода с целью обеспечения взрывобезопасности (например, полезная модель РФ №52244). Однако они не могут быть использованы для разогрева топливных элементов из-за их низкой активности при отрицательных температурах.
Автокаталитический рекомбинатор водорода и кислорода в полезной модели РФ №77488 (опубл. 20.10.2008 бюллетень «Изобретения. Полезные модели» №29), принятый за прототип, содержит корпус, внутри которого помещены параллельно друг другу плоские каталитические элементы с металлическим пористым покрытием, выполненным в виде сетки плотного плетения. Как следует из описания катализатора, он будет неработоспособным при отрицательных температурах, т.к. образующаяся при рекомбинации вода при отрицательных температурах сразу же будет образовывать пленку льда на поверхности пористого покрытия и, следовательно, блокировать дальнейший процесс рекомбинации. Для того, чтобы процесс рекомбинации не остановился, необходима такая структура пористого покрытия, чтобы выделяющееся тепло нагревало его до плюсовой температуры при образовании первого же монослоя воды. Следовательно, недостатком прототипа является несовершенная структура пористого покрытия, препятствующая его использованию при отрицательных температурах.
Раскрытие полезной модели.
Техническим результатом заявленной полезной модели является улучшение эксплуатационных характеристик автокаталитического рекомбинатора, заключающееся в его эффективном использовании при отрицательных температурах окружающей среды, что позволяет применять его для стартового разогрева низкотемпературных топливных элементов, например, с твердым полимерным электролитом.
Технический результат достигается тем, что металлическое пористое покрытие выполнено в виде сталактитовой структуры с диаметром сталактитов 50÷100 нм и высотой в 5÷10 раз больше диаметра.
Краткое описание графических материалов.
Признаки и сущность заявленной полезной модели поясняются в последующем детальном описании, иллюстрируемом фигурами 1-4, где показано следующее.
На фиг. 1 и 2 приведена схема заявленного автокаталитического рекомбинатора водорода и кислорода, где:
1 - корпус рекомбинатора,
2 - каталитические элементы с металлическим пористым покрытием,
3 - фланец корпуса.
На фиг. 3 представлено графическое изображение сталактитовой структуры пористого покрытия каталитического элемента, а на фиг. 4 - фотография этого покрытия вид сверху.
Осуществление полезной модели.
Автокаталитический рекомбинатор водорода и кислорода содержит корпус 1, снабженный фланцами 3, внутри корпуса помещены параллельно друг другу плоские каталитические элементы 2 с металлическим пористым покрытием, причем металлическое пористое покрытие выполнено магнетронным напылением платины в виде сталактитовой структуры с диаметром сталактитов 50÷100 нм и высотой в 5÷10 раз больше диаметра.
Заявленный автокаталитический рекомбинатор водорода и кислорода работает следующим образом. Внутрь корпуса рекомбинатора 1 через фланец 3 подается смесь воздуха с водородом, которая омывает каталитические элементы 2 с металлическим пористым покрытием. Водород и кислород воздуха рекомбинируют на поверхности катализатора с выделением тепла, причем, если структура катализатора выполнена в виде сталактитовой структуры с диаметром сталактитов 50÷100 нм и высотой в 5÷10 раз больше диаметра, то выделяющегося тепла при рекомбинации одного монослоя достаточно, чтобы нагреть катализатор до положительных температур и этим обеспечить дальнейшую рекомбинацию с выделением тепла. Таким образом, в предлагаемом техническом решении за счет создания заявляемой структуры катализатора обеспечивается выделение тепла, необходимого для стартового разогрева низкотемпературных топливных элементов при отрицательных температурах окружающей среды.
Claims (1)
- Автокаталитический рекомбинатор водорода и кислорода, содержащий корпус, внутри которого помещены параллельно друг другу плоские каталитические элементы с металлическим пористым покрытием, отличающийся тем, что металлическое пористое покрытие выполнено в виде сталактитовой структуры с диаметром сталактитов 50÷100 нм и высотой в 5÷10 раз больше диаметра.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019132874U RU194638U1 (ru) | 2019-10-16 | 2019-10-16 | Автокаталитический рекомбинатор водорода и кислорода |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019132874U RU194638U1 (ru) | 2019-10-16 | 2019-10-16 | Автокаталитический рекомбинатор водорода и кислорода |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU194638U1 true RU194638U1 (ru) | 2019-12-18 |
Family
ID=69007324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019132874U RU194638U1 (ru) | 2019-10-16 | 2019-10-16 | Автокаталитический рекомбинатор водорода и кислорода |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU194638U1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4911879A (en) * | 1987-08-14 | 1990-03-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Apparatus for the recombination of hydrogen and oxygen |
| US6356613B1 (en) * | 1997-02-07 | 2002-03-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Apparatus for the recombination of hydrogen in a gas mixture |
| RU77488U1 (ru) * | 2008-07-09 | 2008-10-20 | Дмитрий Евгеньевич Кошманов | Пассивный автокаталитический рекомбинатор водорода и кислорода для работы в среде с высоким содержанием водорода |
| RU2537956C1 (ru) * | 2013-07-19 | 2015-01-10 | Владимир Андреевич Шепелин | Пассивный автокаталический рекомбинатор водорода и кислорода с боковым забором водород-воздушной газовой смеси |
-
2019
- 2019-10-16 RU RU2019132874U patent/RU194638U1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4911879A (en) * | 1987-08-14 | 1990-03-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Apparatus for the recombination of hydrogen and oxygen |
| US6356613B1 (en) * | 1997-02-07 | 2002-03-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Apparatus for the recombination of hydrogen in a gas mixture |
| RU77488U1 (ru) * | 2008-07-09 | 2008-10-20 | Дмитрий Евгеньевич Кошманов | Пассивный автокаталитический рекомбинатор водорода и кислорода для работы в среде с высоким содержанием водорода |
| RU2537956C1 (ru) * | 2013-07-19 | 2015-01-10 | Владимир Андреевич Шепелин | Пассивный автокаталический рекомбинатор водорода и кислорода с боковым забором водород-воздушной газовой смеси |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhao et al. | Controllable construction of core–shell polymer@ zeolitic imidazolate frameworks fiber derived heteroatom‐doped carbon nanofiber network for efficient oxygen electrocatalysis | |
| Sundén | Hydrogen, batteries and fuel cells | |
| Lin et al. | Anti‐Corrosive SnS2/SnO2 Heterostructured Support for Pt Nanoparticles Enables Remarkable Oxygen Reduction Catalysis via Interfacial Enhancement | |
| WO2021008244A1 (zh) | 一种高比容量的锂离子电池负极材料及其制备方法 | |
| KR100974932B1 (ko) | 수소 제거용 수소 재결합기 제조방법 | |
| Huang et al. | Hydrogen generation with sodium borohydride solution by Ru catalyst | |
| RU194638U1 (ru) | Автокаталитический рекомбинатор водорода и кислорода | |
| CN109585858B (zh) | 一种具有疏水性的燃料电池气体扩散层的制备方法 | |
| Zhang et al. | Simulation of a fluidized bed electrode direct carbon fuel cell | |
| KR101179390B1 (ko) | 연료 전지 시스템 | |
| CN110127610A (zh) | 一种加热均衡的甲醇水重整制氢装置及其控制方法 | |
| CN206441813U (zh) | 一种实现甲醇和水供料的燃料电池 | |
| Zheng et al. | Achieving 360 NL h− 1 Hydrogen Production Rate Through 30‐Cell Solid Oxide Electrolysis Stack with LSCF–GDC Composite Oxygen Electrode | |
| CN104538645B (zh) | 用于固体氧化物燃料电池的活性煤焦粉体的制备方法 | |
| TW201539854A (zh) | 緻密型固態氧化物燃料電池發電系統 | |
| CN210326015U (zh) | 一种新型石墨烯辅助散热的电池 | |
| Jun | Introduction to nanomaterials in energy devices | |
| CN105742675B (zh) | 膜电极与包含其的燃料电池 | |
| JP4535095B2 (ja) | 窒素酸化物の分解触媒、それを備える窒素酸化物の分解装置およびそれを用いる窒素酸化物の分解方法 | |
| CN110600796A (zh) | 一种石墨烯辅助散热的电池 | |
| Takagi et al. | Decay of material properties of degraded MEA caused by repeated cold starts under subzero conditions in polymer electrolyte fuel cells | |
| RU2599145C1 (ru) | Рекомбинатор и способ рекомбинации водорода или метана и кислорода в газовой смеси | |
| FR3030119A1 (fr) | Procede de fabrication d'une electrode metallique a partir d'eau de mer et de production d'energie electrique avec l'electrode metallique | |
| CN208256809U (zh) | 一种基于石墨烯涂层的氢能电池反应器 | |
| CN101777276A (zh) | 自助式质子交换膜燃料电池一体化实验系统及其实验方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB9K | Licence granted or registered (utility model) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20201014 Effective date: 20201014 |