碱性电解水制氢电解槽用极板加工制造流程
 2023-11-02 00:51:45 |阅读次数:
  碱性电解水制氢电解槽用极板的加工制造流程只要为:1.主极板的加工;2.极框的加工;3.主极板与极框的焊接。4.极板整体镀镍。5.极板镀层的检测

(1)主极板的制造
  以极板为例,主极板原材料为碳钢(厚度为2mm左右),通过模具冲压在主极板上制造出乳突结构。
(2)极框的制造
  极框由碳钢材料基材通过卷材制造成,然后再在极框上加工出舌板、液道孔、液体流道、气道孔及流道、定位孔、密封水线等结构。
3)主极板与极框的焊接
  分别加工完成主极板与极框后,通过极框的舌板将极框与主极板焊接在一起,形成一体化极板。
(4)极板整体镀镍
  在碱性电解水制氢过程中一般采用30wt%KOH溶液作为电解液,电解液的温度为80-90℃左右。但是这样的温度和碱浓度正好在碳钢主极板容易发生碱蚀的范围之内。因此需要对电解槽的碳极板进行防腐处理,目前通常采用的是镀镍的碳钢极板来减轻腐蚀,目前采用的是电化学电镀的方法对极板进行整体镀镍。
  未镀镍的极板先进过打磨、化学除油、热水洗、冷水洗、超纯水洗、酸浸蚀活化、水洗、电镀、水洗、干燥等工艺完成电化学电镀镍。其中,酸浸蚀活化工艺是使镍镀层与钢板的结合力更强,一般采用强酸刻蚀与弱酸刻蚀相结合的方式。电镀采用恒电流法进行镀镍,通过控制电镀的时间来控制电镀层的厚度。
(5)极板镀层的检测
  由于镀层镍的多孔性及镀镍过程中可能存在镀层不均匀的情况,一般采用蓝点检测的方法检测镀层镍的质量,其原理是表面是否存在裸露出来的碳钢,裸露出来的碳钢(特别是在乳突部分与电极直接接触的部分)在电解水反应过程中容易与电极发生接触腐蚀,造成极板的腐蚀和电解液的污染。
  蓝点检测具体方法是:用铁氰化钾K3[Fe(CN6)]加硝酸和水配制成检测溶液(宜现用现配)。然后用滤纸浸渍溶液后,贴附于待测极板表面或直接将溶液涂、滴于待测极板表面,30秒内观察显现蓝点情况,有蓝点为不合格,无蓝点为合格。其原理是铁氰化钾先和铁单质发生铁的归中反应生成亚铁离子,亚铁离子在与铁氰化钾溶液发生反应生成蓝色沉淀:3Fe2+ + 2[Fe(CN6)]3- = Fe3[Fe(CN6)]2(蓝色沉淀,即蓝点)。