DE19901884A1 - Verfahren zur Notabschaltung einer Druckelektrolyseanlage - Google Patents
Verfahren zur Notabschaltung einer DruckelektrolyseanlageInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Notabschaltung einer Elektrolyseanlage, insbesondere einer Druckelektrolyseanlage, wobei die Elektrolyseanlage wenigstens einen Wasserstoff/Lauge-Abscheider und einen Sauerstoff/Lauge-Abscheider aufweist, und diese über wenigstens eine kommunizierende Leitung verbunden sind. Das Ziel der Notabschaltung ist die sichere Beseitigung der Gefahrenpotentiale Druck und Wasserstoff. DOLLAR A Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der in dem Waserstoff/Lauge-Abscheider enthaltene Wasserstoff aus dem Wasserstoff/Lauge-Abscheider und der in dem Sauerstoff/Lauge-Abscheider enthaltene Sauerstoff aus dem Sauerstoff/Lauge-Abscheider im wesentlichen zeitgleich entspannt werden, wobei die Laugestände in den Abscheidern im wesentlichen unverändert bleiben. Der Überschlag eines Gases in den Raum des anderen ist ausgeschlossen. DOLLAR A Die Erfindung betrifft ferner die automatische Zuführung eines Inertmediums zur Ausspülung des Restwasserstoffes bei Erreichen eines niedrigen Druckes.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Notabschaltung einer Elektrolyseanlage,
insbesondere einer Druckelektrolyseanlage, wobei die Elektrolyseanlage wenigstens
einen Wasserstoff/Lauge-Abscheider und einen Sauerstoff/Lauge-Abscheider aufweist,
und diese über wenigstens eine kommunizierende Leitung verbunden sind.
In dem Artikel "Konzept einer Höchleistungelektrolyse" aus LINDE-BERICHTE AUS
TECHNIK UND WISSENSCHAFT, 66/1991, Seite 50 bis 54, ist eine Druckelektrolyse
anlage mit ihren wesentlichen Bauteilen beschrieben. Das Hauptgefahrenpotential
einer derartigen Anlage im Falle einer Notabschaltung ist der in dem Wasserstoff/
Lauge-Abscheider befindliche Wasserstoff: zum einen ist Wasserstoff ein explosions
fähiges Gas, zum anderen steht er unter einem erhöhten Druck - bspw. 30 bar -,
welcher sich in alle Anlagenteile, und damit auch in diejenigen, die mit heißer Lauge
gefüllt sind, "fortpflanzt". Darüber hinaus sind der Wasserstoft/Lauge-Abscheider und
der Sauerstoff/Lauge-Abscheider verfahrensbedingt über eine kommunizierende
Leitung verbunden, wodurch bei ungleichmäßiger Entnahme von Wasserstoff und/oder
Sauerstoff ein Überschlag in den jeweils anderen Abscheider auftreten und ein
hochexplosives Wasserstoff/Sauerstoff-Gemisch entstehen kann.
Die Notabschaltung von (Druck)Elektrolyseanlagen erfolgt bisher mittels einer
Druckspülung mit Stickstoff. Eine derartige Verfahrensweise ist jedoch nur bei
vergleichsweise kleinen Anlagen sinnvoll, da sie ein entsprechend großes Stickstoff-
Drucklager erfordert und zudem einen hohen Stickstoffverbrauch mit sich bringt.
Daneben sind Verfahren bekannt, bei denen die einzelnen Anlagenteile durch
Schnellschlußventile voneinander abgeschottet werden. Diese Verfahren ziehen jedoch
eine Vielzahl von Folgeproblemen, wie bspw. hoher technischer Aufwand,
Rückvermischung von Wasserstoff und Sauerstoff im Laugeeintrittskanal des
Zellenblockes sowie Vermischung von Wasserstoff und Sauerstoff über Zellwand
diffusion nach sich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Notabschaltung von
Elektrolyseanlagen, insbesondere von Druckelektrolyseanlagen anzugeben, das die
genannten Nachteile vermeidet, also für alle Anlagengrößen eingesetzt werden kann
und zudem keine der obengenannten Folgeprobleme aufweist.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der in dem Wasserstoff/Lauge-
Abscheider enthaltene Wasserstoff aus dem Wasserstoff/Lauge-Abscheider und der in
dem Sauerstoft/Lauge-Abscheider enthaltene Sauerstoff aus dem Sauerstoff/
Lauge-Abscheider im wesentlichen zeitgleich entspannt werden, wobei die Lauge
stände in den Abscheidern im wesentlich unverändert bleiben.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Notabschaltung einer Elektrolyseanlage
wird eine kontrollierte Entspannung, die vorzugsweise automatisch durchgeführt wird,
des unter Druck stehenden Wasserstoffs aus dem Wasserstoff/Lauge-Abscheider
ermöglicht. Dadurch wird das obenerwähnte Gefahrenpotential innerhalb eines
vergleichsweise kurzen Zeitraumes erheblich verringert.
Der entspannte Wasserstoff wird hierbei, entsprechend einer vorteilhaften
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, vorzugsweise an die Atmosphäre
abgegeben. Zeitgleich wird der Sauerstoff über ein weiteres automatisch geregeltes
Ventilsystem ebenfalls kontrolliert zur Atmosphäre abgegeben, so daß ein Überschlag
von Wasserstoff in den Sauerstoff und umgekehrt ausgeschlossen ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren weiterbildend wird vorgeschlagen, daß der
Wasserstoff/Lauge-Abscheider mit einem Inertmedium, vorzugsweise mit Stickstoff
oder einem Stickstoff-enthaltenden Gemisch, befüllt und/oder gespült wird. Unter dem
Begriff "Inertmedium" sei sowohl ein Gas(gemisch) als auch ein(e) Flüssig
keits(gemisch) zu verstehen.
Vorzugsweise erfolgt die Befüllung und/oder Spülung des Wasserstoff/Lauge-
Abscheiders mit einem Inertmedium jedoch erst dann, wenn der Wasserstoff/Lauge-
Abscheider im wesentlichen drucklos ist, also beispielsweise ein Druck von 3 bar
erreicht worden ist.
Dieser Verfahrensschritt wird wiederum vorzugsweise automatisch durchgeführt. Durch
diese Einspeisung eines Inertmediums wird der Wasserstoff/Lauge-Abscheider
inertisiert. Mittels dieses Verfahrensschrittes kann zudem wirkungsvoll ein Ein- bzw.
Ansaugen von Luft und/oder Sauerstoff über die Ausblasleitung(en) verhindert werden
und es können zudem die erwähnten Gefahrenpotentiale vollständig beseitigt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich ersichtlich für alle Anlagengrößen. Der
Stickstoffverbrauch ist - sofern eine Einspeisung in den Wasserstoff/Lauge-Abscheider
überhaupt vorgesehen ist - vergleichsweise gering. Die für die Realisierung des
erfindungsgemäßen Verfahrens sowie dessen Ausgestaltungen benötigten
Regelventile können vergleichsweise einfach bzgl. ihrer Funktionsfähigkeit sowie der
optimalen Stellung bei Beginn der Entspannung kontrolliert werden. Damit eine
Redundanz gewährleistet ist, empfiehlt es sich, die benötigten Regelventile zweifach
vorzusehen.
Claims (8)
1. Verfahren zur Notabschaltung einer Elektrolyseanlage, insbesondere einer
Druckelektrolyseanlage, wobei die Elektrolyseanlage wenigstens einen
Wasserstoff/Lauge-Abscheider und einen Sauerstoff/Lauge-Abscheider aufweist,
und diese über wenigstens eine kommunizierende Leitung verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Wasserstoft/Lauge-Abscheider
enthaltene Wasserstoff aus dem Wasserstoff/Lauge-Abscheider und der in dem
Sauerstoff/Lauge-Abscheider enthaltene Sauerstoff aus dem Sauerstoff/Lauge-
Abscheider im wesentlichen zeitgleich entspannt werden, wobei die Laugestände
in den Abscheidern im wesentlich unverändert bleiben.
2. Verfahren zur Notabschaltung einer Elektrolyseanlage nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wasserstoff/Lauge-Abscheider mit einem Inertmedium,
vorzugsweise mit Stickstoff oder einem Stickstoff-enthaltenden Gemisch, befüllt
und/oder gespült wird.
3. Verfahren zur Notabschaltung einer Elektrolyseanlage nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Befüllung und/oder Spülung des Wasserstoff/Lauge-
Abscheiders mit einem lnertmedium erst dann erfolgt, wenn der Wasserstoff/
Lauge-Abscheider im wesentlichen drucklos ist.
4. Verfahren zur Notabschaltung einer Elektrolyseanlage nach einem der vorher
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der entspannte Wasserstoff
an die Atmosphäre abgeführt wird.
5. Verfahren zur Notabschaltung einer Elektrolyseanlage nach einem der vorher
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Entspannung
benötigten Einrichtungen, wie beispielsweise Meßkreise, Regler, Ventile, etc.
redundant ausgeführt werden.
6. Verfahren zur Notabschaltung einer Elektrolyseanfrage nach einem der vorher
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während der Entspannung
alle sonstigen Gase-abführenden Leitungen geschlossen werden.
7. Verfahren zur Notabschaltung einer Elektrolyseanlage nach einem der vorher
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entspannung automa
tisch geregelt, vorzugsweise durch fehlersichere Flüssigstandsregelungen in den
Abscheidern, erfolgt.
8. Verfahren zur Notabschaltung einer Elektrolyseanlage nach einem der vorher
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entspannung in einem
kurzen Zeitraum erfolgt, wobei dieser vorzugsweise weniger als 10 min. beträgt.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19901884A DE19901884A1 (de) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | Verfahren zur Notabschaltung einer Druckelektrolyseanlage |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19901884A DE19901884A1 (de) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | Verfahren zur Notabschaltung einer Druckelektrolyseanlage |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE19901884A1 true DE19901884A1 (de) | 2000-07-20 |
Family
ID=7894695
Family Applications (1)
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| DE19901884A Withdrawn DE19901884A1 (de) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | Verfahren zur Notabschaltung einer Druckelektrolyseanlage |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19901884A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004055242A1 (de) * | 2002-12-14 | 2004-07-01 | GHW Gesellschaft für Hochleistungselektrolyseure zur Wasserstofferzeugung mbH | Druckelektrolyseur und verfahren zur abschaltung eines druckelektrolyseurs |
-
1999
- 1999-01-19 DE DE19901884A patent/DE19901884A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004055242A1 (de) * | 2002-12-14 | 2004-07-01 | GHW Gesellschaft für Hochleistungselektrolyseure zur Wasserstofferzeugung mbH | Druckelektrolyseur und verfahren zur abschaltung eines druckelektrolyseurs |
| US7285192B2 (en) | 2002-12-14 | 2007-10-23 | GHW Gesellschaft für Hochleistungselektrolyseure zur Wasserstofferzeugung mbH | Pressure electrolyzer and method for switching off a pressure electrolyzer |
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