Электрохимические преобразователи энергии (CBRR1497)

Посмотреть архив целиком



Ýëåêòðîõèìè÷åñêèå ïðåîáðàçîâàòåëè ýíåðãèè.


1. Îáùèå ñâåäåíèÿ.


Ê ÝÕÏ áóäåì îòíîñèòü ýëåêòðîõèìè÷åñêèå ãåíåðàòîðû (ÝÕÃ), ò.å. áàòàðåè òîïëèâíûõ ýëåìåíòîâ (ÒÝ) ñî âñïîìîãàòåëüíûìè óñòðîéñòâàìè è õèìè÷åñêèå àêêóìóëÿòîðíûå áàòàðåè. Òîïëèâíûì ýëåìåíòîì íàçûâàåòñÿ ïðÿìîé ïðåîáðàçîâàòåëü õèìè÷åñêîé ýíåðãèè â ýëåêòðè÷åñêóþ, â êîòîðîì ðåàêöèÿ ýëåêòðîõèìè÷åñêîãî îêèñëåíèÿ ïðîèñõîäèò áåç ðàñõîäà âåùåñòâà ýëåêòðîäîâ è ýëåêòðîëèòà. Èñõîäíûìè ðåàãåíòàìè ñëóæàò ãîðþ÷åå è îêèñëèòåëü, îáëàäàþùèå çàïàñîì ýíåðãèè õèìè÷åñêèõ ñâÿçåé, êîòîðàÿ ïðåîáðàçóåòñÿ â ýíåðãèþ ïîñòîÿííîãî ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà (ïðè ïîëó÷åíèè êîíå÷íîãî õèìè÷åñêîãî ïðîäóêòà âçàèìîäåéñòâèÿ êîìïîíåíòîâ òîïëèâà è âûäåëåíèè íåêîòîðîãî êîëè÷åñòâà òåïëîâîé ýíåðãèè).  îáðàùåííîì èëè ðåãåíåðàòîðíîì ðåæèìå ðàáîòû ÒÝ ïîäâåäåííàÿ ê íåìó ýëåêòðîýíåðãèÿ ïðåîáðàçóåòñÿ â õèìè÷åñêóþ ýíåðãèþ ðåàãåíòîâ òîïëèâà.

Àêêóìóëÿòîðíûì ýëåìåíòîì, âõîäÿùèì â ñîñòàâ õèìè÷åñêîé ÀÁ, íàçûâàåòñÿ íàêîïèòåëü ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè ïðè åå ïðåâðàùåíèè â õèìè÷åñêóþ ýíåðãèþ, êîòîðûé îñóùåñòâëÿåò òàêæå è îáðàòíîå ïðåîáðàçîâàíèå õèìè÷åñêîé ýíåðãèè â ýëåêòðîýíåðãèþ ïðè èçìåíåíèè ñîñòàâà âåùåñòâà ýëåêòðîäîâ è ó÷àñòèè ýëåêòðîëèòà â òîêîîáðàçóþùåé ðåàêöèè.

Õàðàêòåðíûì ïîêàçàòåëåì òåõíè÷åñêîãî êà÷åñòâà ÝÕÏ ñëóæèò óäåëüíàÿ ýíåðãèÿ W* íà åäèíèöó ìàññû ïðåîáðàçîâàòåëÿ. Ïðèìåíÿåìûå â ÝÕà ðàçëè÷íûå ÒÝ ïðèíöèïèàëüíî ìîãóò ðàáîòàòü íà ãîðþ÷åì îðãàíè÷åñêîãî èëè íåîðãàíè÷åñêîãî ñîñòàâà.  êà÷åñòâå îêèñëèòåëÿ èñïîëüçóþòñÿ ïðåèìóùåñòâåííî êèñëîðîä O2, à òàêæå ïåðåêèñü âîäîðîäà H2O2, àçîòíàÿ êèñëîòà HNO3, ãàëîãåíû Cl2, F2. Ïðè âûáîðå ðàáî÷èõ òåë ÝÕà ó÷èòûâàþò: óäåëüíóþ ýíåðãèþ, êîíå÷íûå ïðîäóêòû ðåàêöèè, ñòîèìîñòü, àãðåãàòíîå ñîñòîÿíèå âåùåñòâ è ñâÿçàííóþ ñ íèì îòíîñèòåëüíóþ ìàññó òàðû (êîíòåéíåðîâ, áàëëîíîâ) äëÿ õðàíåíèÿ ðåàãåíòîâ, âîçìîæíîñòü èõ íåïðåðûâíîãî ïîäâîäà ê ýëåêòðîäàì, ñêîðîñòü ýëåêòðîõèìè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ (ïðè íàëè÷èè êàòàëèçàòîðîâ è ïðè çàäàííûõ äèàïàçîíàõ òåìïåðàòóðû è äàâëåíèÿ). Íàèáîëå øèðîêî äëÿ ÝÕà â êà÷åñòâå ãîðþ÷åãî ïðèìåíÿåòñÿ âîäîðîä H2 è ãèäðàçèí N2O2 â ñâÿçè ñ èõ âûñîêîé àêòèâíîñòüþ, ëåãêîñòüþ ïîäâîäà è îòâîäà êîíå÷íûõ ïðîäóêòîâ ðåàêöèè, äîñòàòî÷íî âûñîêîé óäåëüíîé ýíåðãèåé. Èçâåñòíû ðàçðàáîòêè ÝÕà ñ èñïîëüçîâàíèåì ìåòàíà CH4, ïðîïàíà C3H8, à òàêæå ìåòàíîëà CH3OH, àììèàêà NH3, èìåþùèõ îòíîñèòåëüíî íèçêóþ ñòîèìîñòü. Ïðåäñòàâëÿþò èíòåðåñ ïåðñïåêòèâíûå ðàçðàáîòêè ïîëóòîïëèâíûõ ýëåìåíòîâ (ñ ïîäâîäîì òîëüêî îêèñëèòåëÿ) íà îñíîâå âñòðîåííîãî â ýëåìåíò òâåðäîòåëüíîãî ãîðþ÷åãî (ìåòàëëîâ Zn, Al, Mg, Li è äð.). Îòäåëüíûå ðàçíîâèäíîñòè êîìïîíåíòîâ òîïëèâà îòíîñÿòñÿ ê òîêñè÷íûì âåùåñòâàì, íàïðèìåð, óãàðíûé ãàç CO, ãèäðàçèí, àììèàê, ãàëîãåíû è ò.ï. Ïîýòîìó ïðåäïî÷òèòåëüíî èñïîëüçîâàíèå âîäîðîä-êèñëîðîäíûõ ÝÕÃ, â îñîáåííîñòè äëÿ àâòîíîìíûõ áîðòîâûõ îáúåêòîâ. Êîíå÷íûì ïðîäóêòîì ðåàêöèè äàííûõ ÝÕà ñëóæàò ïàðû âîäû, ýòè ÝÕà ÿâëÿþòñÿ ýêîëîãè÷åñêè ÷èñòûìè. Ïîñëå ñåïàðàöèè è óäàëåíèÿ ýëåêòðîëèòà âîäà èñïîëüçóåòñÿ â ñèñòåìàõ æèçíåîáåñïå÷åíèÿ, â ÷àñòíîñòè íà ÊËÀ, ëèáî íàïðàâëÿåòñÿ äëÿ ïîëó÷åíèÿ èñõîäíûõ ïðîäóêòîâ ðåàêöèè (H2 è O2) â ðåãåíåðàöèîííûõ öèêëàõ.


Случайные файлы

Файл
22210-1.rtf
125099.rtf
46430.rtf
186449.doc
158836.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.