Analisis dan langkah balas masalah kakisan peralatan pengeluaran hidrogen elektrolisis air alkali

1. Kesan buruk kakisan pada peralatan pengeluaran hidrogen elektrolisis air

The sistem pengeluaran hidrogen elektrolisis air melibatkan larutan hidrogen, oksigen, kalium hidroksida (atau natrium hidroksida) dan media bahan lain, dan pelbagai jenis kakisan, seperti kakisan kimia, kakisan elektrokimia, kemerosotan hidrogen, kemerosotan alkali, dll. Jika masalah kakisan tidak dikendalikan dengan betul, ia akan membawa kepada penyelenggaraan yang kerap dan penggantian alat ganti, mengganggu jadual pengeluaran kilang, menyebabkan kerugian ekonomi, dan juga boleh menyebabkan kebocoran bahan, mencemarkan alam sekitar, dan membahayakan keselamatan diri.

1) Kemerosotan prestasi: Kakisan boleh menyebabkan penurunan dalam aktiviti permukaan elektrod, mengurangkan kecekapan penjanaan hidrogen dan oksigen, dengan itu mengurangkan prestasi keseluruhan elektrolisis.

2) Haus elektrod: Lama kelamaan, kakisan menyebabkan bahan elektrod haus, menjejaskan kekuatan mekanikal dan kekonduksiannya, dan akhirnya mungkin memerlukan penggantian elektrod.

3) Penjanaan gas tidak sekata: Permukaan elektrod tidak rata yang disebabkan oleh kakisan boleh menyebabkan penjanaan gelembung tidak sekata, yang seterusnya menjejaskan pemisahan gas dan kecekapan pengumpulan.

4) Peningkatan risiko kegagalan: Kakisan yang teruk boleh menyebabkan keretakan atau kegagalan elektrod, meningkatkan risiko kegagalan keseluruhan sistem elektrolisis.

5) Peningkatan kos penyelenggaraan: Kemerosotan prestasi akibat kakisan dan keperluan untuk penggantian elektrod meningkatkan kos penyelenggaraan dan operasi.

2. Jenis Kakisan dan Langkah-Langkah Balas

1) Kerosakan hidrogen: risiko tersembunyi Kerosakan hidrogen ialah fenomena di mana sifat mekanikal logam berkurangan disebabkan oleh hidrogen. Ia terbahagi kepada kerosakan hidrogen alam sekitar (luaran), kerosakan hidrogen dalaman, dan kerosakan hidrogen reaktif. Di antara bahan keluli, kerosakkan hidrogen keluli karbon meningkat dengan peningkatan kandungan karbon. Keluli tahan karat juga menghadapi risiko kerosakan hidrogen. Keluli tahan karat Austenitik mempunyai rintangan yang agak baik terhadap kerosakan hidrogen. Faktor-faktor seperti suhu persekitaran, tekanan hidrogen, kadar terikan, dan teknologi pemprosesan mempengaruhi berlakunya kerosakan hidrogen. Untuk mengelakkan kerosakan hidrogen, kita boleh bermula daripada mengurangkan pelarutan hidrogen, mengurangkan kepekatan hidrogen, menghalang penyebaran hidrogen, rawatan permukaan, mengaloi dan rawatan haba, mengurangkan kepekatan tegasan, dsb. Apabila memilih bahan untuk sistem pengeluaran hidrogen, kita juga mesti mempertimbangkan dengan teliti keserasian saluran paip dan bahan injap dengan hidrogen.

2) Kerosakan alkali: ancaman yang tidak boleh dipandang remeh. Kerosakan alkali, juga dikenali sebagai retakan kakisan tegasan, ialah keretakan rapuh logam di bawah media menghakis tertentu dan tegasan tegangan. Keluli karbon terdedah kepada kerosakan alkali dalam kepekatan tinggi larutan NaOH dan pada suhu tertentu. Keluli tahan karat kromium-nikel Austenitik juga mempunyai risiko kerosakan alkali. Julat keruntuhan alkali aloi berasaskan nikel dan nikel adalah agak sempit. Gambarajah skematik kakisan tegasan. Tianji Hydrogen Energy memilih bahan untuk media cecair beralkali. Keluli karbon biasanya digunakan untuk penyaduran nikel plat sel elektrolitik. Pemilihan bahan saluran paip perlu mengambil kira pelbagai faktor. Pemilihan elektrod juga khusus, seperti penggunaan biasa besi lembut bersalut nikel sebagai anod.

3) Kakisan elektrokimia: kakisan elektrokimia "musuh" pelbagai rupa termasuk kakisan arus sesat, kakisan galvanik, kakisan celah, dll. Kakisan arus sesat berpunca daripada kebocoran arus dalam tindak balas elektrolitik, yang akan membawa kepada kakisan logam anod. Ia wujud di banyak tempat, dan langkah perlindungan termasuk memastikan penebat slot unit, menambah elektrod korban, dan membumikan paip utama. Hakisan galvanik berlaku pada titik sentuhan logam yang berbeza, dan kakisan celah berkaitan dengan persekitaran di celah logam.

Di samping itu, terdapat kakisan pada puncak mastoid, saluran gas plat, penyaduran nikel dan bahagian lain, yang memerlukan langkah-langkah yang sepadan untuk mencegah, seperti mengawal kualiti air wap, memastikan saluran udara direndam dalam larutan alkali, dan membersihkan kekotoran dalam masa . Pada masa yang sama, pelbagai teknologi kawalan kakisan harus digunakan dalam kombinasi.

3. Plat Elektrolis: pertimbangan komponen utama

Ketebalan penyaduran nikel pada plat sel elektrolitik harus mematuhi piawaian kebangsaan yang berkaitan, yang berkaitan dengan rintangan kakisan dan kekonduksian plat, dan dengan itu menjejaskan prestasi dan hayat sel elektrolitik. Ujian semburan garam adalah penting untuk plat, yang boleh mengesan potensi masalah kakisan lebih awal, memastikan kebolehsuaian dan ketahanannya dalam persekitaran yang berbeza, terutamanya persekitaran semburan garam yang tinggi, memenuhi keperluan industri untuk kebolehpercayaan peralatan, dan menyesuaikan diri dengan keperluan reka bentuk elektrolitik baharu. sel.

4. Pencegahan kakisan dalam sel elektrolitik alkali

Walaupun elektrolisis alkali matang dalam teknologi dan mempunyai bahan elektrod kos rendah, ia mempunyai masalah kakisan yang ketara. Punca kakisan adalah berkaitan dengan persekitaran alkali dan oksigen yang dihasilkan oleh elektrolisis, dan akibatnya memberi kesan serius kepada struktur dan prestasi. Langkah-langkah pencegahan meliputi pemilihan dan pembangunan bahan, pengoptimuman reka bentuk elektrolisis, pengoptimuman logik kawalan, pengoptimuman proses rawatan permukaan dan pemadanan komponen teras, dan penyelenggaraan tetap. Masalah kakisan elektrolisis air peralatan pengeluaran hidrogen adalah kompleks, tetapi dengan memahami secara mendalam mekanisme kakisan dan mengambil langkah perlindungan yang berkesan, daripada pemilihan bahan, pengoptimuman proses kepada penyelenggaraan harian, sistem perlindungan yang komprehensif dan pelbagai peringkat boleh dibina untuk memastikan operasi peralatan yang stabil dan menggalakkan elektrolisis air. industri pengeluaran hidrogen kepada laluan pembangunan yang lebih cekap, selamat dan mampan.