用于制氢领域的前沿密封解决方案
技术文章 | February 13, 2025
氢气已成为一种前景广阔的替代能源,在倡议使用清洁能源和减少对化石燃料的依赖方面发挥着至关重要的作用。电解氢是一项基本的制氢技术,它利用电流来分离水的基本元素:氢和氧。制氢工业中,为确保电解槽及相关辅助系统能够高效、可靠地运行,专业的密封解决方案必不可少。
密封解决方案的重要性
密封解决方案对于保持制氢系统的完整性和高效性起着至关重要的作用。在电解槽中,水被转化为氢和氧,密封件必须承受严苛的工作条件,同时防止泄漏并确保分离过程有效。通过满足以下阳极和阴极路径的关键要求,密封解决方案有助于提高制氢过程的整体效率、安全性和可持续性。
可承受最高 65 bar的压力
可应对的60-80°C 的温度范围
高纯度(清洁度)
对氢、氧、硫酸、氢氧化钾和水具有耐化学性
低氢透率
通过带密封性能的双极板确保电解槽效率
双极板密封件是电解槽系统的关键密封产品之一,既可以作为单独的组件,也可以作为直接集成在金属板上以包覆形式实现密封。这些密封件位于各片双极板之间,以防介质泄漏。它们有助于形成介质的密闭隔间,确保水和气态产物流过指定通道,避免混合或过早泄漏。


弹性体密封件必须能够经受各种介质。不仅包括高温加压的氢气,还包括加压的纯氧、水和硫酸。同时,材料的清洁度也非常重要。有机物质和金属物质可能会渗入电解槽中的介质,并可能损害催化系统和/或质子交换膜。高压环境更加要求密封胶料具有耐久性,为了在产品使用的整个寿命期间内保持良好的密封性,良好的压缩形变性能至关重要。
确保电厂辅机设备组件的性能
电厂辅机设备 (BoP) 组件在电解槽系统的总体功能中起着至关重要的作用,为高效、可靠地制氢提供支持。在BoP中,各种密封解决方案,包括静态密封件、O形圈和包覆密封件,是保持系统完整性和防止泄漏的关键。
氢气密封解决方案的关键测试方法
测试是开发与氢气密封应用相关材料的关键环节。测试方法包括使用氢气或氦气在不同压力和温度下进行渗透性评估、与氢气接触时的体积和重量变化,以及模拟快速气体减压 (RGD) 事件的测试,RGD事件可能会造成严重的材料损坏。在高温加压纯氧中进行的老化试验,以及在硫酸或氢氧化钾溶液中进行的化学老化试验对于使用寿命预测也必不可少。随着时间的推移,氧气会侵蚀和降解聚合物骨架,而与水性介质的接触可能会导致膨胀和进一步降解。
基于上述原因,深入了解应用、测试方法和材料对于开发前沿氢气密封解决方案绝对是必不可少的。
德特威勒应对氢能行业挑战
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