EP0018912A1 - Dispositif de refroidissement et purification des gaz de sortie d'une installation d'électrolyse de l'eau - Google Patents
Dispositif de refroidissement et purification des gaz de sortie d'une installation d'électrolyse de l'eau Download PDFInfo
- Publication number
- EP0018912A1 EP0018912A1 EP80400592A EP80400592A EP0018912A1 EP 0018912 A1 EP0018912 A1 EP 0018912A1 EP 80400592 A EP80400592 A EP 80400592A EP 80400592 A EP80400592 A EP 80400592A EP 0018912 A1 EP0018912 A1 EP 0018912A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- water
- cooling
- liquid
- enclosure
- gas
- 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
Images
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
- C25B15/00—Operating or servicing cells
- C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
- C25B15/085—Removing impurities
Definitions
- the present invention relates to the cooling and purification of the gases leaving an electrolysis installation, such as an installation intended for the industrial production of hydrogen and oxygen by electrolysis of water under high pressure and high temperature. .
- the gases extracted such as hydrogen and oxygen in the case of water electrolysis, leave gas-liquid separators, or "degassers", at temperature high, often above 100 ° C, and charged with water vapor and impurities in the form of aerosols consisting, for example, of traces of potash.
- degassers gas-liquid separators
- These gases must therefore, at the outlet of the degasser, be cooled, so as to condense the water vapor that they contain, and purified.
- the outlet gases from degassers are treated successively in separate devices each having its own function. Initially, the gases pass through a first purification device, called a "demister", responsible for retaining the aerosols and consisting for example of one or more plates placed on the path of these gases. The partially purified gases then pass through a liquid-gas refrigerant which cools them to a temperature sufficient to obtain the condensation of the water vapor which they contain. Finally, finally, the gases thus treated enter a purifier, with alumina charge for example intended to remove the last traces of impurities.
- a first purification device called a "demister”
- the partially purified gases then pass through a liquid-gas refrigerant which cools them to a temperature sufficient to obtain the condensation of the water vapor which they contain.
- the gases thus treated enter a purifier, with alumina charge for example intended to remove the last traces of impurities.
- the process of the invention requires only a single installation, of reduced dimensions, and of particularly simple implementation. It is characterized in that it consists in passing the gases from the gas-liquid separators through at least one volume of washing liquid, at a temperature low enough to condense the water vapor contained in said gases.
- the reference 7 designates a degasser for electrolysis installation, of the gravity type and in the example considered as described in French patent application No. 79-03550 of the plaintiff.
- the degasser 7 is provided with an inlet 76 for mixing a liquid electrolyte, anolyte or catholyte as the case may be, and gas, oxygen or hydrogen respectively, of at least one upper pipe 5 for outlet from gas alone, from an outlet 77 of degassed liquid electrolyte, and from additional separation cells 72, three in number in the example considered.
- the hot, gas-charged electrolyte enters the degasser 7 via the pipe 76, crosses the cells 72, via the passages 711 from the inlet plate 71 and passages 731 from the outlet plate 73, then the gas-free spring comes out through line 7 towards the electrolyte return circuit.
- the bubbles of coalesced gas on the internal faces of the cells 72 escape through the lateral orifices 741,. and accumulate at the upper part of the degasser 7 from which they exit via the outlet pipe 5.
- the pipe 5 opens into an enclosure 1, placed above the separator 7, and containing a volume 3 of pure or demineralized water.
- the volume of water 3 is moreover traversed by a cooling circuit constituted by a coil 2 in which cold water circulates, at a temperature of approximately 20 ° C. to fix ideas, which makes it possible to confer on the volume of water 3 a temperature of around 30 ° C in the example considered, sufficient to cause condensation of the water vapor contained in the gas bubbles escaping through the upper outlet 52 of the pipe 5.
- the gas bubbles passing from the outlet 51 of the degasser 7 to the enclosure 1 therefore pass through the volume 3 of pure and refrigerated water. They are, during this crossing, washed of their impurities and cooled so as to condense the water vapor which they contain, the condensate obtained being added to the pure water already constituting volume 3. They then leave perfectly purified by an outlet pipe 4 located at the top of the enclosure 1.
- the level of pure water in enclosure 1 is maintained more or less constant thanks to a pressure regulator, not shown, located on the circuit 4 of the outlet gases, and acting on a valve, not shown, controlling an inlet 11 of demineralized water in the enclosure 1. Furthermore, the return of the condensation water to the electrolysis circuit is effected by at least one pipe 6 connecting the interior of the enclosure 1 to the interior of the degasser 7, from the upper inlet 61 to the lower outlet 62 of said pipe , which also makes it possible to ensure a good pressure balance between the enclosures 1 and 7. It will be noted that, during operation of the electrolyser, demineralized water can be added through the orifice 11 in the enclosure 1, instead of adding it as usual directly into the degasser 7; this will limit the concentration gradients.
- the invention finds its main use in the industrial production of hydrogen and oxygen by electrolysis of water under pressure.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
Description
- La présente invention se rapporte au refroidissement et à la purification des gaz de sortie d'une installation d'électrolyse, telle qu'une install&ion destinée à la production industrielle d'hydrogène et doxygène par électrolyse de l'eau sous forte pression et haute température.
- D'une installation d'électrolyse industrielle sous pression, les gaz extraits, tels que l'hydrogène et l'oxygène dans le cas de l'électrolyse de l'eau, sortent des séparateurs gaz-liquide, ou "dégazeurs", à température élevée, souvent supérieure à 100°C, et chargés de vapeur d'eau et d'impuretés sous forme d'aérosols constituées'par exemple par des traces de potasse. Ces gaz doivent donc, en sortie des dégazeurs, être refroidis, de manière à condenser la vapeur d'eau qu'ils contiennent, et purifiés.
- Dans les installations actuelles, les gaz de sortie drs dégazeurs sont traités successivement dans des appareils séparés ayant chacun une fonction propre. Dans un premier temps, les gaz traversent un premier dispositif de purification, appelé "dévésiculeur", chargé de retenir les aérosols et constitué par exemple par une ou plusieurs plaques placées sur le trajet de ces gaz. Les gaz alors partiellement purifiés passent ensuite dans un réfrigérant liquide-gaz qui les refroidit à une température suffi santé pour obtenir la condensation de la vapeur d'eau qu'ils contiennent. Dans un dernier temps enfin, les gaz ainsi traités pénètrent dans un purificateur, à charge d'alumine par exemple destiné à éliminer les dernières traces d'impuretés.
- Ce procédé classique conduit donc à une installation complexe, encombrante et onéreuse. Le procédé de l'invention, par contre, ne nécessite qu'une installation unique, de dimensions réduites, et de réalisation particulièrement simple. Il est caractérisé en ce qu'il consiste à faire passer les gaz issus des séparateurs gaz-liquide à travers au moins un volume de liquide de lavage, de température suffisamment basse pour condenser la vapeur d'eau contenue dans lesdits gaz.
- L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un exemple non limitatif d'une installation de refroidissement et purification associée à un électrolyseur d'eau sous pression et mettant en oeuvre le procédé conforme à l'invention, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- - la figure 1 est une vue latérale d'une installation de sortie de gaz d'électrolyse conforme à l'invention ;
- - la figure 2 est une vue selon la ligne brisée ABCD de la figure 1.
- En se reportant à l'ensemble des figures 1 et 2, la référence 7 désigne un dégazeur pour installation d'électrolyse, de type gravitaire et dans l'exemple considéré tel que décrit dans la demande de brevet français n° 79-03550 de la demanderesse. De manière connue en soi, le dégazeur 7 est muni d'une entrée 76 de mélange d'électrolyte liquide, anolyte ou catholyte selon le cas, et de gaz, oxygène ou hydrogène respectivement, d'au moins une conduite supérieure 5 de sortie de gaz seul, d'une sortie 77 d'électrolyte liquide dégazéifié, et de cellules complémentaires de séparation 72, au nombre de trois dans l'exempleconsidéré.
- Comme expliqué-plus en détails dans la demande de brevet français n° 79-03550 précitée, l'électrolyte chaud et chargé de gaz pénètre dans le dégazeur 7 par la conduite 76, traverse les cellules 72, par l'in= termédiaire des passages 711 de la plaque d'entrée 71 et des passages 731 de la plaque de sortie 73, puis ressort dégazéifié par la conduite 7 vers le circuit de retour d'électrolyte. Les bulles de gaz coalescé sur les faces internes des cellules 72 s'échappent par les orifices latéraux 741, . et viennent s'accumuler à la partie supérieure du dégazeur 7 dont ils sortent par la conduite de sortie 5.
- Conformément.à l'invention, la conduite 5 débouche dans une enceinte 1, placée au-dessus du séparateur 7, et contenant un volume 3 d'eau pure ou déminéralisée. Le volume d'eau 3 est par ailleurs parcouru par un circuit de refroidissement constitué par un serpentin 2 dans lequel circule de l'eau froide, à une température d'environ 20° C pour fixer les idées, ce qui permet de conférer au volume d'eau 3 une température d'environ 30° C dans l'exemple considéré, suffisante pour entraîner la condensation de la vapeur d'eau contenue dans les bulles de gaz s'échappant par la sortie supérieure 52 de la conduite 5.
- Les bulles de gaz passant de l'orifice 51 de sortie du dégazeur 7 vers l'enceinte 1 traversent donc le volume 3 d'eau pure et réfrigérée. Elles sont, au cours de cette traversée, lavées de leurs impuretés et refroidies de manière à condenser la vapeur d'eau qu'elles contiennent, le condensat obtenu venant s'ajouter à l'eau pure déjà constitutive du volume 3. Elles sortent ensuite parfaitement purifiées par une conduite de sortie 4 située à la partie supérieure de l'enceinte 1.
- Le niveau d'eau pure dans l'enceinte 1 est maintenu à peu près constant grâce à un régulateur de pression, non figuré, situé sur le circuit 4 des gaz de sortie, et agissant sur une vanne, non représentée, commandant une entrée 11 d'eau déminéralisée dans l'enceinte 1. Par ailleurs, le retour de l'eau de condensation vers le circuit d'électrolyse s'effectue par au moins un tuyau 6 reliant l'intérieur de l'enceinte 1 à l'intérieur du dégazeur 7, de l'entrée supérieure 61 vers la sortie inférieure 62 dudit tuyau, ce qui permet par ailleurs d'assurer un bon équilibre des pressions entre les enceintes 1 et 7. On notera que l'on pourra rajouter en cours de fonctionnement de l'électrolyseur de l'eau déminéralisée par l'orifice 11 dans l'enceinte 1, au lieu de la rajouter comme il est habituel directement dans le dégazeur 7 ; on limitera ainsi les gradients de concentration.
- Dans l'exemple considéré par ailleurs, il est possible d'introduire, au démarrage, de l'électrolyte dans l'enceinte 1 au lieu d'y introduire de l'eau pure. Cette modifimtion ne sera par ailleurs que passagère car, au fur et à mesure de la condensation de la vapeur d'eau et de l'évacuation du liquide par le tuyau 6, le volume 3 ne contiendra plus, au bout d'un certain temps de fonctionnement et aux traces de potasse près, pratiquement que de l'eau pure. On notera enfin que le circuit réfrigérant réalisé dans l'enceinte 1 grâce au serpentin 2 et au volume de liquide 3 est un circuit liquide-liquide, ce qui permet de conférer à l'enceinte 1 elle-même des dimensions bien plus réduites que celles nécessitées précédemment uniquement pour le circuit réfrigérant qui était un circuit liquide-gaz.
- L'invention trouve son utilisation principale dans la production industrielle d'hydrogène et d'oxygène par électrolyse de l'eau sous pression.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT80400592T ATE1391T1 (de) | 1979-05-04 | 1980-04-29 | Vorrichtung zum kuehlen und reinigen der abgase einer wasserelektrolyseanlage. |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7911940 | 1979-05-04 | ||
| FR7911940A FR2455638A1 (fr) | 1979-05-04 | 1979-05-04 | Procede de refroidissement et purification des gaz de sortie d'une installation d'electrolyse, et installation mettant en oeuvre ce procede |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP0018912A1 true EP0018912A1 (fr) | 1980-11-12 |
| EP0018912B1 EP0018912B1 (fr) | 1982-07-28 |
| EP0018912B2 EP0018912B2 (fr) | 1985-07-10 |
Family
ID=9225317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP80400592A Expired EP0018912B2 (fr) | 1979-05-04 | 1980-04-29 | Dispositif de refroidissement et purification des gaz de sortie d'une installation d'électrolyse de l'eau |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0018912B2 (fr) |
| JP (1) | JPS55154591A (fr) |
| AT (1) | ATE1391T1 (fr) |
| DE (1) | DE3060696D1 (fr) |
| FR (1) | FR2455638A1 (fr) |
| NO (1) | NO152422C (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116899359A (zh) * | 2023-06-27 | 2023-10-20 | 中能(江苏苏州)氢能源科技有限公司 | 一种集成超声波的卧式制氢分离装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10058542B1 (en) | 2014-09-12 | 2018-08-28 | Thioredoxin Systems Ab | Composition comprising selenazol or thiazolone derivatives and silver and method of treatment therewith |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR715801A (fr) * | 1930-04-22 | 1931-12-10 | Procédé et appareil perfectionnés pour purifier l'oxygène et l'hydrogène résultant de la décomposition électrolytique de l'eau | |
| US2739936A (en) * | 1950-03-10 | 1956-03-27 | Ewald A Zdansky | Water electrolyzer |
| GB1415336A (en) * | 1972-11-29 | 1975-11-26 | Mess & Regelungst Veb K | Apparatus for the treatment of gas samples |
-
1979
- 1979-05-04 FR FR7911940A patent/FR2455638A1/fr active Granted
-
1980
- 1980-04-28 NO NO801230A patent/NO152422C/no unknown
- 1980-04-29 AT AT80400592T patent/ATE1391T1/de not_active IP Right Cessation
- 1980-04-29 EP EP80400592A patent/EP0018912B2/fr not_active Expired
- 1980-04-29 DE DE8080400592T patent/DE3060696D1/de not_active Expired
- 1980-05-02 JP JP5935480A patent/JPS55154591A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR715801A (fr) * | 1930-04-22 | 1931-12-10 | Procédé et appareil perfectionnés pour purifier l'oxygène et l'hydrogène résultant de la décomposition électrolytique de l'eau | |
| US2739936A (en) * | 1950-03-10 | 1956-03-27 | Ewald A Zdansky | Water electrolyzer |
| GB1415336A (en) * | 1972-11-29 | 1975-11-26 | Mess & Regelungst Veb K | Apparatus for the treatment of gas samples |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116899359A (zh) * | 2023-06-27 | 2023-10-20 | 中能(江苏苏州)氢能源科技有限公司 | 一种集成超声波的卧式制氢分离装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55154591A (en) | 1980-12-02 |
| ATE1391T1 (de) | 1982-08-15 |
| FR2455638A1 (fr) | 1980-11-28 |
| NO152422B (no) | 1985-06-17 |
| EP0018912B1 (fr) | 1982-07-28 |
| EP0018912B2 (fr) | 1985-07-10 |
| FR2455638B1 (fr) | 1983-09-23 |
| NO152422C (no) | 1985-09-25 |
| JPS6327431B2 (fr) | 1988-06-02 |
| DE3060696D1 (en) | 1982-09-16 |
| NO801230L (no) | 1980-11-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2432315C2 (ru) | Способ и устройство для преобразования сероводорода в водород и серу | |
| US4828660A (en) | Method and apparatus for the continuous on-site chemical reprocessing of ultrapure liquids | |
| RU2704220C2 (ru) | Аппарат для дегазации системы охлаждения ядерного реактора | |
| CA2158008A1 (fr) | Procede et installation de separation de gaz par voie membranaire | |
| NO170431B (no) | Fremgangsmaate for behandling av smeltet aluminium for fjerning av hydrogengass og ikke-metalliske inneslutninger | |
| JPH0555761B2 (fr) | ||
| EP0018912B1 (fr) | Dispositif de refroidissement et purification des gaz de sortie d'une installation d'électrolyse de l'eau | |
| NO158686B (no) | Apparatur for raffinering av smeltet metall. | |
| EP0008273B2 (fr) | Procédé de traitement d'effluents gazeux provenant du retraitement des combustibles nucléaires irradiés | |
| JP4514267B2 (ja) | 半導体基板の不純物抽出方法および不純物抽出装置 | |
| US4518421A (en) | Process for producing solid metal particles from a bath of metal | |
| CA2969558A1 (fr) | Usine d'electrolyse et procede de traitement des gaz de cuve | |
| EP4086550B1 (fr) | Procédé et appareil de séparation d'un mélange d' hydrogène et de monoxyde de carbone à basse température | |
| BE1006843A3 (fr) | Procede et dispositif pour eliminer les composes d'ammonium contenus dans des eaux usees. | |
| US4344834A (en) | Apparatus for cooling and purification of exit gases from an electrolysis installation | |
| FR2459825A1 (fr) | Procede d'extinction d'une matiere en vrac chauffee, notamment du coke | |
| EP0015626B1 (fr) | Procédé et installation pour la préparation de cristaux de bicarbonate de sodium | |
| EP0044782B1 (fr) | Procédé de dégazage et recyclage de l'électrolyte dans un électrolyseur pour la production de gaz | |
| RU2778933C1 (ru) | Устройство для грануляции веществ | |
| RU44065U1 (ru) | Устройство для самоиспарения технологического раствора | |
| FR2611195A1 (fr) | Procede d'epuration et de mise en surpression du fluor electrolytique | |
| RU2055017C1 (ru) | Способ получения диоксида углерода | |
| US2474979A (en) | Process for the extraction of tin from iron alloys | |
| JPH0778628A (ja) | 燃料電池発電装置の生成水回収装置 | |
| GB2631403A (en) | Gas separation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
| AK | Designated contracting states |
Designated state(s): AT BE CH DE GB IT NL SE |
|
| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 19801211 |
|
| ITF | It: translation for a ep patent filed | ||
| GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
| AK | Designated contracting states |
Designated state(s): AT BE CH DE GB IT NL SE |
|
| REF | Corresponds to: |
Ref document number: 1391 Country of ref document: AT Date of ref document: 19820815 Kind code of ref document: T |
|
| REF | Corresponds to: |
Ref document number: 3060696 Country of ref document: DE Date of ref document: 19820916 |
|
| PLBI | Opposition filed |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009260 |
|
| 26 | Opposition filed |
Opponent name: METALLGESELLSCHAFT AG Effective date: 19830422 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: AT Payment date: 19840329 Year of fee payment: 5 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: NL Payment date: 19840430 Year of fee payment: 5 |
|
| ITF | It: translation for a ep patent filed | ||
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: AT Effective date: 19850429 |
|
| PUAH | Patent maintained in amended form |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009272 |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: PATENT MAINTAINED AS AMENDED |
|
| 27A | Patent maintained in amended form | ||
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B2 Designated state(s): AT BE CH DE GB IT NL SE |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: NL Effective date: 19850710 |
|
| NLR2 | Nl: decision of opposition | ||
| NLV1 | Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act | ||
| ITTA | It: last paid annual fee | ||
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: CH Payment date: 19940314 Year of fee payment: 15 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 19940318 Year of fee payment: 15 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Payment date: 19940418 Year of fee payment: 15 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Payment date: 19940422 Year of fee payment: 15 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: BE Payment date: 19940427 Year of fee payment: 15 |
|
| EAL | Se: european patent in force in sweden |
Ref document number: 80400592.4 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Effective date: 19950429 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Effective date: 19950430 Ref country code: LI Effective date: 19950430 Ref country code: CH Effective date: 19950430 Ref country code: BE Effective date: 19950430 |
|
| BERE | Be: lapsed |
Owner name: CREUSOT-LOIRE Effective date: 19950430 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: PL |
|
| GBPC | Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee |
Effective date: 19950429 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Effective date: 19960201 |
|
| EUG | Se: european patent has lapsed |
Ref document number: 80400592.4 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: AUV Free format text: LE BREVET CI-DESSUS EST TOMBE EN DECHEANCE FAUTE DE PAIEMENT, DE LA 16E ANNUITE. |