DE4418999A1 - Electrolysis cell block assembly installed within high pressure pipe - Google Patents
Electrolysis cell block assembly installed within high pressure pipeInfo
- Publication number
- DE4418999A1 DE4418999A1 DE4418999A DE4418999A DE4418999A1 DE 4418999 A1 DE4418999 A1 DE 4418999A1 DE 4418999 A DE4418999 A DE 4418999A DE 4418999 A DE4418999 A DE 4418999A DE 4418999 A1 DE4418999 A1 DE 4418999A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pressure
- cell block
- electrolyte
- cell
- electrolysis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 21
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 13
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 9
- LUMVCLJFHCTMCV-UHFFFAOYSA-M potassium;hydroxide;hydrate Chemical compound O.[OH-].[K+] LUMVCLJFHCTMCV-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims 1
- 229940072033 potash Drugs 0.000 claims 1
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 claims 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 4
- 229910021084 KOH—H2O Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 235000011118 potassium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/02—Hydrogen or oxygen
- C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/05—Pressure cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Druckelektrolyseur mit einem gekapseltem Zellenblock aus einzelnen Elektrolysezellen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a pressure electrolyzer with an encapsulated Cell block from individual electrolytic cells according to the preamble of Claim 1.
Moderne leistungsfähige Elektrolyseure bestehen üblicherweise aus einer Vielzahl hintereinander geschalteter Elektrolysezellen, in denen der Elektrolyseprozeß stattfindet, der durch die nachfolgende Reaktions gleichung beschrieben werden kann:Modern high-performance electrolysers usually consist of one Large number of electrolysis cells connected in series, in which the Electrolysis process takes place by the subsequent reaction equation can be described:
H₂O + Energie → H₂ + 1/2O₂.H₂O + energy → H₂ + 1 / 2O₂.
Die Energie wird den Elektrolysezellen in Form elektrischer Energie zugeführt, indem in die mit Wasser gefüllte Elektrolysezelle zwei platten förmige Elektroden getaucht werden, zwischen denen eine Potentialdifferenz von ca. 2 Volt herrscht. Bei Stromfluß entsteht an der positiven Elektrode Sauerstoff, an der negativen Elektrode entsteht Wasserstoff. Damit die beiden Gase sich nicht zu Knallgas vermischen, ist zwischen die beiden Elektroden der Elektrolysezelle ein gasundurchlässiges, aber ionendurchlässiges Diafragma eingefügt.The energy is given to the electrolytic cells in the form of electrical energy supplied by two plates in the electrolytic cell filled with water shaped electrodes are immersed, between which a potential difference of about 2 volts. When current flows, the positive electrode is formed Oxygen, hydrogen is generated at the negative electrode. So that the two Gases do not mix into oxyhydrogen gas is between the two electrodes the electrolytic cell is gas-impermeable but ion-permeable Diaphragm inserted.
Um die elektrische Leitfähigkeit des Wassers zu erhöhen - die erzeugte Gas menge ist proportional der Stromstärke - wird dem Wasser üblicherweise Kalilauge zugefügt.To increase the electrical conductivity of the water - the gas produced quantity is proportional to the current - is usually the water Potash lye added.
Durch die DE 91 15 337.9 U ist ein alkalischer Druckelektrolyseur mit einem Separationsbehälter bekannt geworden, bei der der Separationsbehälter durch eine druckdichte Zwischenwand in zwei Teile zerlegt ist, wobei das eine Volumen zur Aufnahme von Wasserstoff, das andere Volumen des Separationsbehälters zur Aufnahme von Sauerstoff dient. Über Steigrohre werden die Gase in die entsprechenden Behältersegmente geführt. Der Druckbehälter ist zu zwei Drittel bis drei Viertel mit Kalilauge gefüllt. DE 91 15 337.9 U is an alkaline pressure electrolyzer with a Separation container has become known in which the separation container is divided into two parts by a pressure-tight partition, the one volume for the absorption of hydrogen, the other volume of the Separation container is used to hold oxygen. Via risers the gases are led into the corresponding container segments. Of the Two thirds to three quarters of the pressure vessel is filled with potassium hydroxide solution.
Die bekannten Druckelektrolyseure produzieren die entstehenden Gase Wasserstoff und Sauerstoff bei einem Druck von 20 bis 50 bar. Dabei werden die Gase durch Ventile nur bei einem fest eingestellten Druck, z. B. 30 bar oder mehr, abgelassen. Die die einzelnen Elektroylsezellen trennenden Zellraumringe müssen elektrisch isolierend sein und vor allen Dingen den hohen Drücken innerhalb der Elektroylsezelle standhalten. Dielektrische Kunststoffringe als Zellraumringe sind für die hohen Drücke von 30 bis 50 bar nicht geeignet. Es ist deshalb bekannt, torusförmige Metallringe als Zellraumringe einzusetzen, die mit einer dielektrischen Beschichtung versehen sind, die den hohen Drücken standhalten. Derartige dielektrische Metallringe sind allerdings extrem teuer.The well-known pressure electrolysers produce the resulting gases Hydrogen and oxygen at a pressure of 20 to 50 bar. In doing so the gases through valves only at a fixed pressure, e.g. B. 30 bar or more, drained. Those that separate the individual electrolytic cells Cell space rings must be electrically insulating and, above all, that withstand high pressures inside the electro cell. Dielectric Plastic rings as cell space rings are for the high pressures of 30 to 50 bar not suitable. It is therefore known as toroidal metal rings Use cell space rings with a dielectric coating are provided that withstand the high pressures. Such dielectric However, metal rings are extremely expensive.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckelektrolyseur der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei welchem preiswerte Zell raumringe aus Kunststoff für den Aufbau des Zellenblockes eingesetzt werden können, ohne daß die Kunststoff-Zellraumringe aufgrund der hohen Drücke innerhalb der Elektroylsezellen zerstört werden.The invention is based, a pressure electrolyzer the task to create the type mentioned, in which inexpensive cell plastic spacer rings used for the assembly of the cell block can be without the plastic cell rings due to the high Pressures within the electrolytic cells are destroyed.
Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäß in den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The object is achieved in the features of Claim 1. Advantageous embodiments of the invention are in the Subclaims marked.
Der erfindungsgemäße Druckelektrolyseur besitzt den Vorteil, daß bei diesem zur Trennung der einzelnen Elektrolysezellen Zellraumringe aus dielektrischem Kunststoff eingesetzt werden können, weil der Druck innerhalb und außerhalb der Elektrolysezellen gleich ist oder annähernd gleich gehalten wird, so daß die Zellraumringe radial nicht auf Druck belastet sind. Dadurch ist ein derartiger Druckelektrolyseur erheblich preiswerter als ein Druckelektrolyseur mit dielektrischen Metallringen als Zellraumringe, weil nunmehr billige Zellraumringe aus Kunststoff verwendet werden können und das zusätzliche Druckrohr preislich praktisch nicht ins Gewicht fällt. Des weiteren ist der erfindungsgemäße Druckelektrolyseur gegen äußere Beschädigungen und Beeinträchtigungen in einem sicheren Druckrohr untergebracht und sicher verkapselt. The pressure electrolyzer according to the invention has the advantage that at this to separate the individual electrolytic cells from cell space rings dielectric plastic can be used because of the pressure inside and outside the electrolytic cells is the same or approximate is kept the same, so that the cell space rings are not radially under pressure are burdened. Such a pressure electrolyzer is therefore considerable cheaper than a pressure electrolyzer with dielectric metal rings than Cell space rings, because now cheap cell space rings made of plastic can be used and the additional pressure pipe priced practically insignificant. Furthermore, the invention Pressure electrolyser against external damage and impairments housed in a secure pressure pipe and securely encapsulated.
Kurzbeschreibung der Zeichnung, in der zeigen:Brief description of the drawing, in which:
Fig. 1 einen Zellenblock aus einer Mehrzahl von hintereinander geschalteten Elektrolysezellen eines Elektrolyseurs in schematischer Darstellung, Fig. 1 shows a cell block of a plurality of series-connected electrolytic cells of an electrolyzer in a schematic representation;
Fig. 2 eine Explosionszeichnung einer Elektrolysezelle der Fig. 1 mit bipolarem Trennblech und Fig. 2 is an exploded view of an electrolytic cell of Fig. 1 with a bipolar partition and
Fig. 3 einen in ein Druckrohr eingebauten mehrzelligen Zellenblock gemäß der Darstellung in Fig. 1. Fig. 3 is a built in a pressure tube multicellular cell block as shown in FIG. 1.
In Fig. 1 ist ein mehrzelliger, zylindrischer Hochdruck-Zellenblock schematisch dargestellt, wie er in dem erfindungsgemäßen Druckelektro lyseur zu Anwendung gelangt. Eine einzelne Elektrolysezelle besteht gemäß der Fig. 2 aus einem Kathodenraum K bzw. 14 und einem Anodenraum A bzw. 15, die voneinander durch ein gasundurchlässiges, aber ionendurch lässiges Diafragma 4 getrennt sind. Ein gelochtes Anodenblech 3a ist von einer Seite, ein gelochtes Kathodenblech 3b von der anderen Seite auf das Diafragma 4 gepreßt. Die Elektrolysezelle ist durch ein Trennblech 5 von der nächsten Zelle getrennt. Dabei werden die Trennbleche 5 von den beidseitig benachbarten Anodenblechen 3a sowie Kathodenblechen 3b mittels torus förmiger dielektrischer Zellraumringe 9 beabstandet, wobei die nächste Zelle den gleichen Aufbau hat wie die vorhergehende. Innerhalb der Zellraumringe 9 oder auf dieselben aufgesetzt können bei Bedarf Abstandshalter 7, vorzugsweise aus Kunststoff, montiert sein, die die Form von kleinen Klötzchen oder von Ringen aufweisen, und in denen sich je ein Durchtrittsloch für den Durchtritt des Elektrolyten in die Elektrolysezelle und für den Gasaustritt zusammen mit nichtverbrauchtem Elektrolyt befindet.In Fig. 1, a multi-cell, cylindrical high-pressure cell block is shown schematically as it is used in the pressure electrolyzer according to the invention. According to FIG. 2, a single electrolytic cell consists of a cathode compartment K or 14 and an anode compartment A or 15 , which are separated from one another by a gas-impermeable but ion-permeable diaphragm 4 . A perforated anode plate 3 a is pressed from one side, a perforated cathode plate 3 b from the other side onto the diaphragm 4 . The electrolysis cell is separated from the next cell by a separating plate 5 . The separating plates 5 are spaced apart from the anode plates 3 a and cathode plates 3 b, which are adjacent on both sides, by means of toroidal dielectric cell space rings 9 , the next cell having the same structure as the previous one. If necessary, spacers 7 , preferably made of plastic, can be mounted inside or on the cell space rings 9 , which have the shape of small blocks or rings, and in each of which there is a through hole for the passage of the electrolyte into the electrolysis cell and for the Gas leak is located along with unused electrolyte.
Die in Fig. 1 dargestellten sechs Zellen werden durch die beiden Endflansche 2 und 13 mittels Schraubenbolzen 11 und 11′ mit Unterlagscheiben 12 und Kontermuttern 16, die mittels Federringen 18 verspannt sind, zusammengepreßt. Der Endflansch 2 wird mit dem positiven Pol, der Endflansch 13 mit dem negativen Pol einer Gleichstromquelle verbunden, wobei die Endflasche 2, 13 auf einem Sockel 10 ruhen. The six cells shown in Fig. 1 are pressed together by the two end flanges 2 and 13 by means of bolts 11 and 11 'with washers 12 and lock nuts 16 which are clamped by means of spring washers 18 . The end flange 2 is connected to the positive pole, the end flange 13 to the negative pole of a direct current source, the end bottle 2 , 13 resting on a base 10 .
Die gelochten Anodenbleche 3a sowie gelochten Kathodenbleche 3b werden durch gewellte siebartige Andrückbleche 17 innerhalb des Anoden- bzw. Kathodenraumes 15 bzw. 14 gegen das Diafragma 4 gedrückt. Die Andrück bleche 17 stellen auch die elektrische Verbindung einer Elektrolysezelle zwischen den Endflanschen 2 und 13 und Elektroden bzw. den bipolaren Trennblechen 5 her.The perforated anode sheets 3 a and perforated cathode sheets 3 b are pressed against the diaphragm 4 by corrugated sieve-like pressure sheets 17 within the anode or cathode space 15 or 14 . The pressure plates 17 also produce the electrical connection of an electrolysis cell between the end flanges 2 and 13 and electrodes or the bipolar separating plates 5 .
Das Gemisch aus Kalilauge und Wasser (KOH-H₂O-Gemisch) wird unter Überdruck über einen peripher angeordneten Elektrolytkanal 6, der vorzugsweise am tiefsten Punkt jeder Elektrolysezelle in diese einmündet und der alle Elektrolysezellen durchsetzt, diesen zugeführt. Vorzugsweise verläuft der Elektrolytkanal 6 quer durch das periphere Material aller Zellraumringe 9 und Ausgleichsdichtungen 8. Der entstandene Wasserstoff strömt über eine Öffnung im oberen Teil des Kathodenraums 14 in einen Wasserstoffkanal 1, der sämtliche Elektrolysezellen durchsetzt und der ebenfalls peripher angeordnet dem Elektrolytkanal 6 entgegengesetzt liegt, so daß der gesamte Durchmesser der Elektrolysezelle für den Elektrolyseprozeß zur Verfügung steht. Parallel zum Wasserstoffkanal 1 verläuft ein Sauerstoffkanal 23 (Fig. 2), und zwar in der Fig. 1 dahinter, weshalb der Sauerstoffkanal in Fig. 1 nicht sichtbar ist. Dabei reißen die Gase den nichtverbrauchten Elektrolyten mit, weshalb anschließend die Gase in (nichtgezeigten) Separationsbehältern von dem Elektrolyten gereinigt und getrennt werden.The mixture of potassium hydroxide solution and water (KOH-H₂O mixture) is supplied under excess pressure via a peripherally arranged electrolyte channel 6 , which preferably opens into each electrolysis cell at the lowest point and passes through all electrolysis cells. The electrolyte channel 6 preferably runs across the peripheral material of all cell space rings 9 and compensating seals 8 . The resulting hydrogen flows through an opening in the upper part of the cathode chamber 14 into a hydrogen channel 1 which passes through all the electrolysis cells and which is also arranged peripherally opposite the electrolyte channel 6 , so that the entire diameter of the electrolysis cell is available for the electrolysis process. An oxygen channel 23 ( FIG. 2) runs parallel to the hydrogen channel 1 , specifically behind it in FIG. 1, for which reason the oxygen channel is not visible in FIG. 1. The gases carry away the unused electrolytes, which is why the gases are then cleaned and separated from the electrolyte in separation containers (not shown).
Fig. 2 zeigt eine Explosionszeichnung einer Elektrolysezelle, aus denen der Zellenblock der Fig. 1 aufgebaut ist, mit bipolarem kreisförmigem Trenn blech 5, torusförmigem Zellraumring 9, kreisförmigen Andrückblechen 17, kreisförmigen Elektroden 3 und kreisförmigem Diafragma 4 und einer dielektrischen torusförmigen Ausgleichsdichtung 8. Man erkennt den untenliegenden Elektrolytkanal 6 zum Zuführen des Elektrolyten bzw. des KOH-H₂O-Gemisches und die obenliegenden Wasserstoff- und Sauerstoff kanäle 1 bzw. 23. Der Zellraumring 9 und die Ausgleichsdichtung 8 müssen aus einem elektrisch nichtleitenden Material hergestellt sein. In dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel weisen die Zellraumringe 9 je zwei sich diametral gegenüberliegende Schlitze 24, 24′ auf, in denen die klötzchenförmigen Abstandshalter 7 montiert sind und durch die der Elektrolytkanal 6 verläuft. Fig. 2 is an exploded view showing an electrolytic cell from which the cell block of Fig constructed. 1, with a bipolar circular partition plate 5, a toroidal cell space ring 9, circular Andrückblechen 17, circular electrodes 3 and circular Diafragma 4 and a dielectric toroidal compensation seal 8. One recognizes the underlying electrolyte channel 6 for supplying the electrolyte or the KOH-H₂O mixture and the overhead hydrogen and oxygen channels 1 and 23 respectively. The cell space ring 9 and the compensating seal 8 must be made of an electrically non-conductive material. In the example shown in Fig. 2, the cell space rings 9 each have two diametrically opposite slots 24 , 24 ', in which the block-shaped spacers 7 are mounted and through which the electrolyte channel 6 runs.
Gemäß der Fig. 3 ist ein derartiger Zellenblock, wie er vorstehend in den Fig. 1 und 2 beschrieben ist, in ein, vorzugsweise zylindrisches, Druckrohr 20 einbaut. Das Druckrohr 20 besteht aus druckfestem Stahl und ist innen auf der inneren Mantelfläche in geeigneter Weise elektrisch nichtleitend beschichtet bzw. mit einem Dielektrikum versehen. Im Bereich der tiefsten Linie des Druckrohres 20 befindet sich innerhalb desselben ein Elektrolytkanal 6 zur Zuführung des Gemisches aus Kalilauge und Wasser (KOH-H₂O-Gemisch) zu sämtlichen Elektrolysezellen.According to FIG. 3, such a cell block, as described above in FIGS. 1 and 2, is installed in a, preferably cylindrical, pressure tube 20 . The pressure tube 20 is made of pressure-resistant steel and is suitably coated on the inside on the inner surface in a suitable manner, or provided with a dielectric. In the area of the deepest line of the pressure tube 20 there is an electrolyte channel 6 for supplying the mixture of potassium hydroxide solution and water (KOH-H₂O mixture) to all electrolysis cells.
Der Anodenraum und der Kathodenraum einer Elektrolysezelle werden durch die torusförmigen Zellraumringe 9 hergestellt. Beide Zellraumringe 9 bestehen aus einem dielektrischen Kunststoff, der ebenso gegen Kalilauge beständig ist. Zwischen den beiden Zellraumringen 9 befindet sich das Diafragma 4, auf das die gelochten Anodenbleche 3a bzw. Kathodenbleche 3b gepreßt sind. Die Andrückbleche 17 drücken die Elektroden 3 auf die Diafragmen und stellen die elektrischleitende Verbindung zwischen dem Anschlußflansch 2, dem Anschlußflansch 13 sowie den bipolaren Trenn blechen 5 her. Das Druckrohr 20 ist an seinen Enden durch die Endflansche 2 und 13 verschlossen, die gleichzeitig die Endflansche des Zellenblocks sind; die Endflansche 2 und 13 sind gemäß Fig. 1 durch Schraubenbolzen und Kontermuttern verspannt, die in Fig. 3 weggelassen sind. In den End flanschen 2, 13 ist ein Anschluß 25 für den Elektrolytkanal 6 und Austrittsöffnungen 22, 22′ für den Austritt der Gase, vermischt mit Elektrolyt, angeordnet, in die die in Fig. 3 nichtgezeigten Gaskanäle 1 bzw. 23 münden.The anode space and the cathode space of an electrolysis cell are produced by the toroidal cell space rings 9 . Both cell space rings 9 consist of a dielectric plastic which is also resistant to potassium hydroxide solution. Between the two cell space rings 9 there is the diaphragm 4 , onto which the perforated anode sheets 3 a and cathode sheets 3 b are pressed. The pressure plates 17 press the electrodes 3 onto the slide fragments and establish the electrically conductive connection between the connecting flange 2 , the connecting flange 13 and the bipolar separating plates 5 . The pressure tube 20 is closed at its ends by the end flanges 2 and 13 , which are also the end flanges of the cell block; the end flanges 2 and 13 are clamped according to FIG. 1 by bolts and lock nuts, which are omitted in FIG. 3. In the end flanges 2 , 13 there is a connection 25 for the electrolyte channel 6 and outlet openings 22 , 22 'for the outlet of the gases mixed with electrolyte, into which the gas channels 1 and 23 , not shown in FIG. 3, open.
Innerhalb des Druckrohres 20 befindet sich, vorzugsweise im Bereich der höchsten Linie, eine Bohrung 23, in die ein Kanal 19 mündet, der mit dem Elektrolytkanal 6 verbunden ist, so daß der Innenraum des Druckrohres 20 außerhalb des Zellenblocks mit dem Gemisch aus Kalilauge und Wasser gefüllt ist. Auf diese Weise herrschen innerhalb und außerhalb der Zellräume der Elektrolysezellen gleiche hydraulische Drücke, so daß die Zellraumringe 9 und 24 nicht in radialer Richtung auf Druck belastet sind und deshalb beispielsweise aus dielektrischen Polymeren hergestellt sein können. Inside the pressure tube 20 , preferably in the area of the highest line, there is a bore 23 into which a channel 19 opens, which is connected to the electrolyte channel 6 , so that the interior of the pressure tube 20 outside the cell block with the mixture of potassium hydroxide solution and water is filled. In this way, the same hydraulic pressures prevail inside and outside the cell spaces of the electrolysis cells, so that the cell space rings 9 and 24 are not subjected to pressure in the radial direction and can therefore be made, for example, of dielectric polymers.
Ebenso ist es möglich, innerhalb des Druckrohres 20 einen Gasdruck aufrechtzuerhalten, der dem in den Elektrolysezellen entwickelten Gasdruck während des Elektrolyseprozesses entspricht.It is also possible to maintain a gas pressure within the pressure tube 20 which corresponds to the gas pressure developed in the electrolysis cells during the electrolysis process.
BezugszeichenlisteReference list
1 Wasserstoffkanal
2 Endflansch
3a Anodenblech
3b Kathodenblech
4 Diafragma
5 Trennblech
6 Elektrolytkanal
7 Abstandshalter
8 Ausgleichsdichtung
9 Zellraumring
10 Sockel
11, 11′ Schraubenbolzen
12 Unterlegscheibe
13 Endflansch
14 Kathodenraum
15 Anodenraum
16 Kontermutter
17 Andrückbleche
18 Federring
19 Kanal
20 Druckrohr
21 Bohrung
22, 22′ Ausstrittsöffnungen
23 Sauerstoffkanal
24, 24′ Schlitze
25 Anschluß des Elektrolytkanals 1 hydrogen channel
2 end flange
3 a anode sheet
3 b cathode plate
4 diaphragm
5 divider
6 electrolyte channel
7 spacers
8 compensating seal
9 cell space ring
10 bases
11 , 11 ' bolts
12 washer
13 end flange
14 cathode compartment
15 anode compartment
16 lock nut
17 pressure plates
18 spring washer
19 channel
20 pressure pipe
21 hole
22 , 22 ' outlet openings
23 oxygen channel
24 , 24 ′ slots
25 Connection of the electrolyte channel
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4418999A DE4418999C2 (en) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | Pressure electrolyser with an encapsulated cell block made up of individual electrolysis cells |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4418999A DE4418999C2 (en) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | Pressure electrolyser with an encapsulated cell block made up of individual electrolysis cells |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4418999A1 true DE4418999A1 (en) | 1995-12-07 |
| DE4418999C2 DE4418999C2 (en) | 1996-04-11 |
Family
ID=6519439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE4418999A Expired - Fee Related DE4418999C2 (en) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | Pressure electrolyser with an encapsulated cell block made up of individual electrolysis cells |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4418999C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2060661A1 (en) | 2007-11-16 | 2009-05-20 | AccaGen SA | Electrolyser for producing substances |
| EP2180087A1 (en) | 2008-10-27 | 2010-04-28 | Casale Chemicals S.A. | High pressure electrolyser |
| DE102018213404A1 (en) * | 2018-08-09 | 2020-02-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Electrolyser and method for operating an electrolyzer |
| WO2024088889A2 (en) | 2022-10-25 | 2024-05-02 | Hitachi Zosen Inova Ag | Pressure electrolyser, electrolysis system and electrolysis method |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106801232A (en) * | 2017-03-24 | 2017-06-06 | 陕西华秦新能源科技有限责任公司 | A kind of water electrolysis hydrogen producing electrolysis unit and its method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1006401B (en) * | 1955-04-01 | 1957-04-18 | Lonza Ag | Water electrolyser for operation under an overpressure of more than 5 atmospheres |
| EP0478980A1 (en) * | 1990-09-19 | 1992-04-08 | Linde Aktiengesellschaft | Process for operating a pressure electrolysis plant |
| DE9115337U1 (en) * | 1991-12-11 | 1992-05-21 | Schulien, Sigurd, Prof., 6508 Alzey | Gas injector for lye inflow in alkaline pressure electrolyzers |
-
1994
- 1994-05-31 DE DE4418999A patent/DE4418999C2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1006401B (en) * | 1955-04-01 | 1957-04-18 | Lonza Ag | Water electrolyser for operation under an overpressure of more than 5 atmospheres |
| EP0478980A1 (en) * | 1990-09-19 | 1992-04-08 | Linde Aktiengesellschaft | Process for operating a pressure electrolysis plant |
| DE9115337U1 (en) * | 1991-12-11 | 1992-05-21 | Schulien, Sigurd, Prof., 6508 Alzey | Gas injector for lye inflow in alkaline pressure electrolyzers |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2060661A1 (en) | 2007-11-16 | 2009-05-20 | AccaGen SA | Electrolyser for producing substances |
| EP2180087A1 (en) | 2008-10-27 | 2010-04-28 | Casale Chemicals S.A. | High pressure electrolyser |
| US8623195B2 (en) | 2008-10-27 | 2014-01-07 | Casale Chemicals Sa | High pressure electrolyser |
| DE102018213404A1 (en) * | 2018-08-09 | 2020-02-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Electrolyser and method for operating an electrolyzer |
| WO2024088889A2 (en) | 2022-10-25 | 2024-05-02 | Hitachi Zosen Inova Ag | Pressure electrolyser, electrolysis system and electrolysis method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4418999C2 (en) | 1996-04-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE4206843C2 (en) | Electrochemical cells for performing electrochemical processes | |
| EP0020887B1 (en) | Electrolytic apparatus for the production of chlorine from aqueous alkali halogenide solutions | |
| DE19781442C1 (en) | Electrolysis unit for producing hydrogen@ and oxygen@ from water | |
| DE2646463A1 (en) | PLATE ELECTRODE FOR AN ELECTROLYSIS CELL | |
| CH647266A5 (en) | ELECTROLYSIS CELL OF FILTER PRESS TYPE. | |
| DE2538000C3 (en) | Bipolar electrode construction for a membrane-free electrolysis cell | |
| DE102005011316A1 (en) | Electrolyzer for hydrogen and oxygen production has a buffer zone containing a fluid providing the system with an operating pressure without need for an additional compressor | |
| DE3101120A1 (en) | WATER ELECTROLYSISER OF THE FILTER PRESS DESIGN | |
| DE4418999C2 (en) | Pressure electrolyser with an encapsulated cell block made up of individual electrolysis cells | |
| DE202005003934U1 (en) | Electrolyzer for producing hydrogen and oxygen comprises oxygen and hydrogen separation chambers located within an electrolysis cell block | |
| EP4105358A1 (en) | Electrolytic cell and electrolysis unit for electrochemical decomposition of water | |
| DE2645121B2 (en) | Electrolytic cell | |
| EP4136276B1 (en) | Electrolytic cell, method for operating a cell of this type and electrolyser | |
| DE2828621C2 (en) | ||
| DE102006028168A1 (en) | Apparatus for electrochemical water treatment | |
| DE102010054643A1 (en) | Electrolyzer with spiral inlet hose | |
| DD250138A5 (en) | ELECTROLYTIC CELL | |
| AT527258B1 (en) | Electrolysis cell and electrolysis device with an electrolysis cell | |
| EP2141264B1 (en) | Apparatus for producing an oxygen/hydrogen mixture | |
| DE3130806A1 (en) | MONOPOLAR ELECTROLYTIC FILTER PRESS CELL | |
| DE2538414C2 (en) | Electrolysis apparatus for the production of chlorine from aqueous alkali halide solution | |
| DE2214920A1 (en) | Electrolyzer - for producing gases under hydrostatic press | |
| DE2158259C3 (en) | Electrolysis cell for the production of chlorates | |
| DE19818909C1 (en) | Electrolyte apparatus for models | |
| DE288776C (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SCHULIEN, SIGURD, PROF. DIPL.-PHYS., 55232 ALZEY, |
|
| 8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20131203 |