nieuws

1. Inleiding
Elektrolyzers zijn een cruciaal onderdeel van de chemische industrie en zijn daardoor gevoelig voor corrosie als gevolg van langdurige blootstelling aan chemische media. Dit heeft een negatieve invloed op hun prestaties, levensduur en vormt met name een bedreiging voor de productieveiligheid. Het implementeren van effectieve anticorrosiemaatregelen is daarom essentieel. Momenteel gebruiken sommige bedrijven materialen zoals rubber-kunststofcomposieten of gevulkaniseerd butylrubber voor bescherming, maar de resultaten zijn vaak onbevredigend. Hoewel ze aanvankelijk effectief zijn, neemt de anticorrosieprestatie na 1-2 jaar aanzienlijk af, wat tot ernstige schade kan leiden. Gezien zowel technische als economische factoren is glasvezelversterkt polymeer (GFRP) wapeningsstaal een ideale keuze voor corrosiebestendig materiaal in elektrolyzers. Naast uitstekende mechanische eigenschappen,GFRP-wapeningsstaafHet materiaal vertoont ook een uitstekende chemische corrosiebestendigheid, waardoor het veel aandacht krijgt van bedrijven in de chloor-alkali-industrie. Als een van de meest gebruikte corrosiebestendige materialen is het bijzonder geschikt voor apparatuur die wordt blootgesteld aan media zoals chloor, alkaliën, zoutzuur, pekel en water. Dit artikel beschrijft voornamelijk de toepassing van GFRP-wapeningsstaal, waarbij glasvezel als versterking en epoxyhars als matrix wordt gebruikt, in elektrolyse-installaties.

2. Analyse van corrosieschadefactoren in elektrolyzers
Naast de invloed van het materiaal, de structuur en de constructietechnieken van de elektrolyzer zelf, wordt corrosie voornamelijk veroorzaakt door externe corrosieve media. Deze omvatten nat chloorgas bij hoge temperaturen, natriumchlorideoplossing bij hoge temperaturen, chloorhoudende alkalische vloeistoffen en verzadigde chloorwaterdamp bij hoge temperaturen. Bovendien kunnen zwerfstromen die tijdens het elektrolyseproces ontstaan, corrosie versnellen. Het natte chloorgas bij hoge temperaturen dat in de anodekamer wordt geproduceerd, bevat een aanzienlijke hoeveelheid waterdamp. Hydrolyse van chloorgas produceert het zeer corrosieve zoutzuur en het sterk oxiderende hypochloorzuur. De ontleding van hypochloorzuur geeft nascent zuurstof vrij. Deze media zijn chemisch zeer actief en, met uitzondering van titanium, vertonen de meeste metalen en niet-metalen materialen ernstige corrosie in deze omgeving. Onze installatie gebruikte oorspronkelijk stalen behuizingen bekleed met hard natuurrubber ter bescherming tegen corrosie. Het temperatuurbereik was echter slechts 0-80 °C, wat lager is dan de omgevingstemperatuur van de corrosieve omgeving. Bovendien is hard natuurrubber niet bestand tegen corrosie door hypochloorzuur. De bekleding was gevoelig voor beschadiging in damp-vloeistofomgevingen, wat leidde tot corrosieve perforatie van de metalen behuizing.

3. Toepassing van GFRP-wapeningsstaal in elektrolyse-installaties
3.1 Kenmerken vanGFRP-wapeningsstaaf
GFRP-wapeningsstaal is een nieuw composietmateriaal dat wordt vervaardigd door middel van pultrusie, waarbij glasvezel als wapening en epoxyhars als matrix worden gebruikt, gevolgd door uitharding bij hoge temperatuur en een speciale oppervlaktebehandeling. Dit materiaal biedt uitstekende mechanische eigenschappen en een uitzonderlijke chemische corrosiebestendigheid, met name in zuur- en alkalische oplossingen, en overtreft de meeste vezelproducten. Bovendien is het niet-geleidend, niet-thermisch geleidend, heeft het een lage thermische uitzettingscoëfficiënt en beschikt het over een goede elasticiteit en taaiheid. De combinatie van glasvezel en hars verbetert de corrosiebestendigheid nog verder. Juist deze opmerkelijke chemische eigenschappen maken het het materiaal bij uitstek voor corrosiebescherming in elektrolyse-installaties.

In de elektrolyzer zijn GFRP-wapeningsstaven parallel aan elkaar in de tankwanden aangebracht, waartussen vinylesterbeton wordt gegoten. Na uitharding vormt dit een integrale structuur. Dit ontwerp verbetert de robuustheid, de weerstand tegen zure en alkalische corrosie en de isolerende eigenschappen van de tank aanzienlijk. Het vergroot ook de interne ruimte van de tank, vermindert de onderhoudsfrequentie en verlengt de levensduur. Het is bijzonder geschikt voor elektrolyseprocessen die een hoge sterkte en treksterkte vereisen.

3.3 Voordelen van het gebruik van GFRP-wapeningsstaal in elektrolyse-installaties
Traditionele methoden voor corrosiebescherming van elektrolyzers maken vaak gebruik van harsgegoten beton. Betonnen tanks zijn echter zwaar, hebben een lange uithardingstijd, leiden tot een lage efficiëntie tijdens de bouw en zijn gevoelig voor luchtbellen en oneffenheden. Dit kan leiden tot lekkage van elektrolyt, corrosie van de tankwand, verstoring van de productie, milieuvervuiling en hoge onderhoudskosten. Het gebruik van GFRP-wapeningsstaal als corrosiebestendig materiaal ondervangt deze nadelen effectief: de tankwand is licht van gewicht, heeft een hoog draagvermogen, een uitstekende corrosiebestendigheid en superieure buig- en treksterkte. Tegelijkertijd biedt het voordelen zoals een grote capaciteit, een lange levensduur, minimaal onderhoud en gemakkelijke hijs- en transportmogelijkheden.

4. Samenvatting
Epoxy-gebaseerdGFRP-wapeningsstaafHet combineert de uitstekende mechanische, fysische en chemische eigenschappen van beide componenten. Het wordt veelvuldig toegepast om corrosieproblemen op te lossen in de chloor-alkali-industrie en in betonconstructies zoals tunnels, wegen en brugdekken. De praktijk heeft aangetoond dat het gebruik van dit materiaal de corrosiebestendigheid en levensduur van elektrolyzers aanzienlijk kan verbeteren, waardoor de productieveiligheid toeneemt. Mits het constructieontwerp redelijk is, de materiaalkeuze en -verhoudingen correct zijn en het bouwproces gestandaardiseerd is, kan GFRP-wapeningsstaal de corrosiebestendigheid van elektrolyzers sterk verbeteren. Deze technologie heeft dan ook brede toepassingsmogelijkheden en verdient het om op grote schaal te worden gepromoot.