质子交换膜燃料电池氨裂解净化器

移动应用中使用液氨为质子交换膜燃料电池产生高纯度氢气的概念。氨动力：克里斯托夫·波查里（Christophe Pochari）于2009年8月发表的《超越细胞塔》（Moving beyond cell towers）一书将氨作为液体在压力（10巴）下储存在内衬一层超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的耐穿刺铝罐中。然后，氨通过燃烧少量氢被送往裂解炉加热。这种氢直接在一个模块内燃烧，该模块由由纳米孔制造的高温真空板绝缘所包围的反应器组成? 在新墨西哥州。采用低导热隔热材料，使热损失最小，反应堆效率最大。由于所需的火焰温度相对较低，燃烧产生的氮氧化物排放量非常低，由于燃烧是按化学计量的，因此气体被输送到微型三元催化转化器。氮氧化物排放接近于零。空气通过类似于涡轮增压器的小型电动旋转压缩机供应到燃烧室。裂解炉在600-650摄氏度下工作，根据准确的工作温度、空速和工作压力，会留下5-500 ppm的残余氨。所使用的催化剂是一种市售的铯促进钌在氧化铝微粉催化剂上，以HYPERMEC的形式销售? 10010，由意大利Acta S.P.A.制造。该反应堆采用德国夫琅和费ICT-IMM公司生产的成熟微结构技术。催化剂的稳定性大于99%，大于900几个小时从反应器中排出的高温气体（按体积计，由75%的氢和25%的氮组成）被送入液冷式热交换器，类似于柴油机上的废气再循环冷却器。温度降低到80摄氏度。此时，冷却气体被送至酸浸碳基吸收剂（Calgon碳氨球?) 净化到10 ppb以下。此时，只剩下氮气，使用聚合膜分离器将其浓度降低到1%以下。优选地，聚合膜分离发生在氨净化之前，减少净化模块内气体的体积。高分子膜是一种成熟的制氮技术，目前广泛应用于制氮。制造商包括Ube和AIRRANE。现在高纯度的冷气流可以进入质子交换膜燃料电池，以59%的效率发电。需要25%的氢来提供热量来改造氨，由此产生的净系统效率为45%。整个系统在3.5巴的压力下运行，选择这个压力是为了提供足够的压力来操作氮膜分离器，氮膜分离器的设计压力为7巴，非常高的氮气/氢气的选择性允许很容易的分离。在分解反应器中，较低的压力是有利的，因此选择低于理想气体分离压力的压力作为妥协。因为氨是腐蚀性的，如果在高浓度下释放，会对人体健康造成重大威胁，这些容器具有抗刺穿性，这取决于内衬的厚度，可以防止0.50口径的子弹穿透从15米的距离。抗穿刺性来自高分子量聚乙烯班轮电力系统有着广泛的应用，从小型发电机到大型重载推进系统