Топливные элементы высокотемпературные

Рис. 117, Высокотемпературный топливный элемент, где топливом служит природный газ

Высокотемпературными называются топливные элементы, работающие при температурах 500°С и выше. В таких элементах, естественно, не могут применяться водные растворы электролитов, поэтому исполь- [c.362]

Топливные элементы можно классифицировать в соответствии с температурным интервалом, в котором они работают низкотемпературные (25—100°С), среднетемпературные (100—500°С), высокотемпературные (500—1000° С) и сверхвысокотемпературные (выше 1000°С). Использование высоких температур имеет то преимущество. [c.202]

Высокотемпературные топливные элементы [c.56]

Другие виды газообразного топлива (окись углерода, углеводороды) практически могут быть использованы в топливных элементах только при повышенных температурах (выше 400—500° С). В таких высокотемпературных элементах в качестве электролита используют либо расплавы углеродистых солей щелочных металлов, либо твердые электролиты с анионной (кислородной) проводимостью. [c.603]

Высокотемпературный элемент с твердым электролитом. Некоторые кристаллические вещества при высокой температуре обладают ионной проводимостью. В топливных элементах могут использоваться вещества с анионной кислородной проводимостью. В этом случае при разряде на катоде протекает реакция [c.58]

На основе примесных электролитов сконструированы датчики для определения содержания кислорода в ходе некоторых металлургических процессов. Эти электролиты применяются также в высокотемпературных топливных элементах. [c.108]

Существенное значение в топливном элементе имеет состав электролита. При низких температурах электролитом обычно служат растворы кислот и щелочей для высокотемпературных элементов применяют расплавы солей, например расплавленные карбонаты щелочных металлов. Для температуры выше 1000° С используют твердые электролиты, в которых ток переносится отрицательно заряженными ионами кислорода (двуокись циркония и некоторые другие сложные системы). Электроды высокотемпературных элементов чувствительны к отравлению это позволяет расширить круг материалов, применяемых для электродов, и снизить требования к очистке топлива. Но при этом из-за высоких температур резко увеличивается коррозия электродов и других деталей топливного элемента. По этим причинам срок службы высокотемпературных элементов исчисляется месяцами, тогда как низкотемпературные элементы работают значительно дольше. [c.493]

Топливные элементы могут быть успешно использованы и в стационарной энергетике. Так, в настоящее время разрабатываются топливные элементы при использовании нефтяного топлива или природного газа. Ожидаемый коэффициент полезного действия—38%. Такие станции, работающие практически без выброса вредных веществ, могут располагаться вблизи потребителей энергии. Перспективно использование продуктов газификации угля в высокотемпературных топливных элементах с расплавленными электролитами. Повышение коэффициента полезного действия топливных элементов требует разработки новых эффективных катализаторов как для водороднокислородных элементов, так и для элементов, работающих на углеводородах, метаноле и других органических веществах. [c.379]

Попутно отметим, что такой элемент в принципе может работать как высокотемпературный топливный элемент, в котором на один электрод подается окислитель, а на другой — восстановитель (подобные разработки проводятся). [c.178]

Попутно отметим, что такой элемент может работать как высокотемпературный топливный элемент, в котором на один электрод подается окислитель, а на другой — восстановитель [c.243]

ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ [c.83]

ТЭ классифицируются чаще всего по температурному режиму их работы низкотемпературные (до 100 °С), среднетемпературные (до 300 °С) и высокотемпературные топливные элементы (выше 500 °С). [c.284]

Хотя высокотемпературные топливные элементы, использующие в качестве первичных такие топлива, как уголь, природный газ и даже нефть, являются более перспективными для получения электроэнергии по сравнению с обычными термическими методами благодаря приблизительно вдвое большему к. п. д. (60—70% против 30—35%), на пути их практического применения существует еще много трудностей технологического характера последние обусловлены слиШ ком высокой рабочей температурой. [c.406]

Высокотемпературные газоохлаждаемые реакторы приобретают высокие технико-экономические показатели при использовании бериллия в качестве материала оболочек топливных элементов и отражателя нейтронов [5, 36, 47]. [c.24]

В противоположность большинству низкотемпературных топливных элементов в высокотемпературных элементах продукты реакции СОг и НгО выделяются не в электролит, а в топливный газ. Это обстоятельство способствует разбавлению топливного газа, что в свою очередь затрудняет одновременное получение высоких плотностей тока и к. п. д. без наступления сильной поляризации. В связи с этим предложено (ср. разд. 1.314) выводить из элемента еще относительно богатую топливом газовую смесь и пропускать ее через реактор, [c.405]

Практически невозможно создать топливный элемент прямого действия. Однако электрохимическое сжигание угля можно осуществить по приведенной на фиг. 1 схеме газификация путем соответствующей реакции с последующим использованием в высокотемпературном элементе полученного водяного газа На -1- СО. Горин [17] предложил интересную [c.30]

Изучение поляризационных характеристик электрода высокотемпературных топливных элементов. [c.410]

Теоретическое обсуждение этих результатов показало, что в качестве электролита для высокотемпературного топливного элемента пригодны лишь карбонаты, предложенные еще первыми исследователями элементов (см. разд. 1.311 и 1.312) ). [c.29]

Значительное повышение температуры в топливных элементах обусловлено использованием в них менее активных дешевых сортов топлива, обычно содержащих примеси, отравляющие низкотемпературные катализаторы. В настоящее время высокотемпературные элементы еще не вышли за рамки лабораторных разработок. Среди них различают элементы двух типов с расплавленным элек- [c.56]

Есть и другой тип — высокотемпературные элементы. В них вместо водного раствора электролитом служит расплавленный или твердый проводник, в котором ток переносят не электроны, а заряженные атомы или группы атомов. Подобные элементы рассчитаны на работу при 600—900 °С. При таких относительно высоких температурах электрохимические реакции идут быстрее и по1до брать материал электродов довольно просто. У высокотемпературных элементов есть важное преимущество. В них можно использовать более широкий круг горючих, в том числе особенно перспективное. горючее — окись углерода в виде генераторного газа. Он будет окисляться на отрицательном электроде в углекислоту, которую можно затем сиользовать для газификации твердого топлива и получения из него новых порций генераторного газа. Топливо при этом подогревается избыточным теплом, выделяющимся три работе элемента. Такой круговой процесс позволяет использовать в топливном элементе, [c.140]

Однако природные виды топлива нефть, природный газ и особенно уголь окисляются в низкотемпературных топливных элементах с очень малыми скоростями, т. е. практически не окисляются. Процесс электроокисления этих видов топлива значительно ускоряется в высокотемпературных топливных элементах, работающих при 500 °С и выше. В таких элементах, естественно, не могут применяться водные растворы электролитов, поэтому используются или расплавленные соли, или твердые ионные проводники — твердые электролиты, например смесь 2гОг и СаО. Основная проблема в разработке высокотемпературных элементов — это повышение срока их службы. [c.412]

Опыты Брурса [24] показали, что при питании высокотемпературных элементов водородом разница между э. д. с. и напряжением элемента в основном происходит за счет омического падения напряжения в электролите. При использовании в качестве топлива метана отрицательный электрод сильно поляризуется. В элементах, работающих при высоком давлении и более умеренных температурах, применяют в качестве электролита водные растворы щелочей. Применение щелочных растворов выгоднее, так как они не вызывают такой коррозии электродов, как кислые растворы, но они быстро карбонизуются при образовании СОг в процессе работы. Как пример топливных элементов, работающих при повышенных температурах и давлении, можно привести элементы Бэкона, который в 1959 г. осуществил в Кембридже установку батареи из кислородо-водородных элементов Гидрокс мощностью 5 кет (рис. 248). Элемент представляет собой две газовые камеры / и 2 внутренние, обращенные друг к другу, стенки которых сделаны из микропористых никелевых дисков диаметром 127 мм и толщиной [c.567]

Получают 1П2О3 прокаливанием нитрата или гидроксида 1п, в виде пленок распылением индия в присут. О2, термич. разложением паров ацетилацетоната 1п и др. 1п20э основа прозрачных электропроводящих пленок (обычно легированных 8п02) на стекле, слюде, лавсане и др. материалах, используемых для изготовления жидкокристаллич, дисплеев, электродов фотопроводящих элементов, высокотемпературных топливных элементов, резисторов и др., в смеси с AgO материал электрич. контактов в радиотехнике и электронике компонент шихты спец. стекол, поглощающих тепловые нейтроны перспективный полупроводниковый материал. [c.231]

Сгабилизироваггпый дпоксил циркония в форме трубок или дисков находит применение в некоторых конструкциях высокотемпературных топливных элементов. Одно из электродных пространств содержит при этом воздух или кислород, а другое— горючий газ, например Нг или СО. На циркониевый твердый электролит в этом случае также наносят пористые металлические электроды, на пове1)хности которых происходят реакцип [c.57]

В стекольной пром-сти П. с добавками Rh и 1г-осн. конструкц. материал стекловаренных печей для произ-ва оптич. стекла. Из сплавов с Rh и Аи изготовляют фильеры для получения стекловолокна, а также футеровку для печей, краски для керамики и стекла. П. применяют в качестве материала высокотемпературных термопар и термометров сопротивления, электродов при электролизе, для изготовления лаб. посуды и оборудования, в зубоврачебном деле. Сравнительно новые области применения П.-изготовление катализаторов для топливных элементов, создание противоопухолевых препаратов [1/ис-Р1(ЫНз)2С12], произ-во контейнеров для радиоизотопных генераторов. [c.569]

ЭЭС на основе топливных элементов с твердооксидными электролитами (ТЭТОЭ). Разработка ЭЭС на основе высокотемпературных ТЭ с твердооксидными электролитами (ТЭТОЭ) находится на стадии технико-экономических оценок различных схем ЭЭС и лабораторных исследований макетов ЭХГ. [c.123]

Применение. П. м. применяют в виде индивидуальных металлов и их сплавов друг с другом, а также с Au, Ag, o. u и др. Сплавы П. м. обладают большей твердостью, прочностью и устойчивостью к коррозии по сравнению с индивидуальными металлами. Осн. области применения П. м. и их сплавов катализаторы гидрирования, дегидрирования, окисления, дожигания вы.хлопных газов автомобилей, в топливных элементах легирующие добавки в сплавах материалы для высокотемпературных термопар, термометров сопротивления, электрич. печей сопротивления, химически стойкой посуды, электродов, электрич. контактов, мед. инструментов, стеклоплавильных аппаратов осн. компонентов резистивных и конденсаторных материалов тугоплавкие припои компоненты постоянных магнитов (напр., сплав Pt- o) защитные покрьггия на металлах ювелирная пром-сть. [c.571]

Вследствие неработоспособности топливного элемента прямого действия в Голландии, Англии и Германии начались разработки высокотемпературных топливных элементов косвенного действия с твердым и полутвердым электролитом. Такой элемент впервые был сконструирован Бауром и Прайсом [12] в 1937 г. и затем улучшен Давтяном [13]. Полутвердый электролит представляет собой непроводящую пористую матрицу (в настоящее время главным образом из М 0), в порах которой находится расплавленный электролит. Таким [c.27]

В металлургии Р. являются как промежут. и побочными продуктами (шлаки-силикатно-оксидные Р., штейны сульфидные Р., шпейзы-арсенндные), так и конечными (металлические Р.). Р. используют как электролиты для получения и рафинирования металлов, нанесения покрытий. В виде Р. получают большинство сплавов. Из простых и сложных Р. выращивают монокристаллы, эпитаксиальные пленки. Металлич., оксидные и солевые Р. используют как катализаторы. Солевые Р. применяют в отжиговых и закалочных ваннах, высокотемпературных топливных элементах, как теплоносители, флюсы при пайке и сварке металлов, как реакц. среды в неорг. и орг. синтезе, как поглотители, экстрагенты и т. д. Из соответствующих Р. получают силикатные, фторидные и др. спец. стекла, а также аморфные металлы. [c.177]

Б оном кислородо-водородный элемент Гидрокс был рассчитан на работу при 200—240° С и давлении 5,6 МПа. При плотности тока 1620 А/м2 его напряжение было 0,9 В, а при 4130 А/м2 — 0,8 В. Элемент имел никелевые электроды с запорным слоем, электролитом служил 37%-ный раствор КОН. Необходимость поддержания и регулирования высокого давления очень усложняет работу. Было предложено применять в качестве электролита высококипяший 85%-ный раствор КОН. Это позволило работать при 200—260°С и давлении 0,2—0,5 МПа. Высокотемпературные топливные элементы пока еще не нашли практического применения. Разработки ведутся с электролитами из расплавленных эвтектических смесей карбонатов щелочных металлов. Расплавом пропитывают пористую матрицу из спеченного оксида магния либо в расплав добавляют порошок оксида магния для загущения. Высокотемпературные элементы могли бы представить интерес в виде стационарных установок с использованием дешевых видов топлива (например природных газов), но задача эта еще не решена. [c.355]

Высокотемпературный топливный элемент. Система Н2О2 + СО2. Был использован пористый [c.410]

Как я уже упоминал, работа по использованию углеводородов в низкотемпературных топливных элементах еще только начинается, и основная задача в этой области заключается в выборе подходящего катализатора. Иначе обстоит дело с высокотемпературными системами в Англии Чамберс недавно сообщил, что в фирме Сандс плейс топливные элементы работали в течение 1000 час при 650° С, плотности тока 75 ма1см и напряжении 0,8 в. В этом случае метан или пропан предварительно обрабатывались в печи парового ри-форминга, но вполне возможно, чтобы та же реакция происходила в самом элементе, что и было сделано в Институте технологии газа. [c.414]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология