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绿氢新技术——探索碱性电解槽密封垫片的秘密

2023


绿氢新技术——探索碱性电解槽密封垫片的秘密

解槽垫片

产品简介

又名:碱性水电解密封垫片

绿氢新技术——探索碱性电解槽密封垫片的秘密

江苏林炜新材料有限公司


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01

时代背景

Historical background

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02

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碱性水电解密封垫片

Alkaline water electrolysis 

sealing gasket

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密封垫片结构及在

电解槽中的位置

Structure and position 

in the electrolytic cell

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密封垫片的优良特性

Excellent characteristics


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时代背景

氢能产业前景


我国是全世界最大的制氢国,已建成加氢站200余座,现阶段主要以高压气态长管拖车运输为主,氢气管道里程约400公里。

与此同时,我国可再生能源装机量居于世界首位,在清洁低碳氢能源供给上具有巨大潜力,氢能产业发展态势总体良好,已初步掌握氢能制备储运加注、燃料电池等关键技术。

早在国家顶层设计出台之前,能源变革的东风就已经在能源界吹起,龙头企业抢占先机,将目光凝焦于氢能市场。

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关于制氢技术

碱性电解水制氢是指在碱性电解质环境下进行电解水制氢的过程,电解质一般为30%质量浓度的KOH溶液或者26%质量浓度的NaOH溶液。电解槽主体由端压板、密封垫片、极板、电板、隔膜等零部件组装而成。





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碱性水电解

密封垫片

研究思路


我公司借鉴国外先进技术,对聚四氟乙烯进行复合改性,加工设备以及工艺上的优化,在改性方法上可以协同利用表面处理、化学及结构性来改善PTFE与填料组分的难粘性,提高改性PTFE的密封材料的力学强度来降低其塑料变形程度从而改善其密封性能。

另外,将PTFE作为填料填充到其他密封用的树脂,具有耐高温、耐电解液腐蚀的特性,且高温压下抗蠕变能力较强,可以提高基体与填料组分的可粘结性,增强复合材料的力学性能。


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密封垫片的结构及在电解槽中的位置

形状及结构图


密封垫片为圆环状,垫片上需要进行钻孔,为电解槽内部电解液的流动提供空间,同时需要加工出密封垫片的定位孔,便于密封垫片的安装。


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密封垫片的

优良特性

该垫片克服了改性四氟的易冷流性,提高了回弹率和可压缩性;垫片厚度均匀,表面光滑,使用寿命得到延长;通过合理运用填充、化学、结构等多种改性技术的同时,我们也注重实际的成型加工工艺。



密封作用

常规压力型碱性电解槽一般运行压力均不大于1.6 MPa,电解槽一般采用压滤式结构,密封系统为平垫片密封,通过在极板框边缘开设密封水线和改性密封垫材料性能来保障整个电解槽密封性。电解槽内部的流动介质包括循环流动的电解液及产生的氢气和氧气,密封垫片的作用是在30%KOH溶液、90 ℃、1.6 MPa的操作条件下不让电解质溶液、氢气和氧气从电解槽中泄露。


绝缘作用

密封垫片除具备密封性能外还需具备绝缘性能,保证电解小室两个极框之间的绝缘,避免小室内部的短路。


发展前景

未来,我们将更进一步地提高密封材料的抗蠕变松弛性能,并不断降低成本。




只争朝夕 不负韶华

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原文始发于微信公众号(江苏林炜新材料有限公司):绿氢新技术——探索碱性电解槽密封垫片的秘密

根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书(2020)》预测,2030年中国氢气需求量达3715万吨,2050年达9690万吨。有分析认为,电解水制氢将逐步作为中国氢能供应的主体,在氢能供给结构的占比将在2040、2050年分别达到45%、70%。 因此,在“双碳”背景下,电解水制氢项目成为了市场关注的热点话题。为促进行业信息流通,艾邦建有制氢产业交流群,聚焦氢气生产、碱水/PEM电解槽(隔膜、极板、催化剂、极框、密封垫片等)、PPS、质子交换膜、钛金属、镍网等产业链上下游,设备,材料,配件等配套资源,欢迎大家加入

作者 808, ab