ES3062728T3 - Soe plant and process for performing solid oxide electrolysis - Google Patents

Soe plant and process for performing solid oxide electrolysis

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ES3062728T3
ES3062728T3 ES23739274T ES23739274T ES3062728T3 ES 3062728 T3 ES3062728 T3 ES 3062728T3 ES 23739274 T ES23739274 T ES 23739274T ES 23739274 T ES23739274 T ES 23739274T ES 3062728 T3 ES3062728 T3 ES 3062728T3
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Troels Dahlgaard Stummann
Majken Holstebroe
Christian Henrik Speth
John Bøgild Hansen
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Haldor Topsoe AS
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Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Planta de SOE y proceso para realizar electrólisis de óxido sólido
[0003] Campo
[0004] La presente invención se refiere a un proceso para operar un sistema de electrólisis de óxido sólido a alta temperatura adecuado para convertir una corriente de combustible en una corriente de producto, así como a un sistema para llevar a cabo el proceso.
[0005] Antecedentes
[0006] El cambio climático ha acelerado una transición mundial de los combustibles fósiles a las fuentes de energía renovables. Típicamente, la energía renovable proviene de la generación de energía eólica y solar. El desafío con la energía renovable es su naturaleza intermitente.
[0007] Power-to-X (PtX) es un término usado para la conversión de electricidad, el almacenamiento de energía y las vías de reconversión que usan energía eléctrica. Las tecnologías de conversión de potencia a X permiten el desacoplamiento de la potencia del sector eléctrico para su uso en otros sectores (como el transporte o los productos químicos) y tienen la capacidad de eliminar problemas con la generación de energía renovable fluctuante. En la actualidad, la electrólisis es la tecnología central de las soluciones de PtX, donde X normalmente es hidrógeno, gas de síntesis, productos químicos o combustibles sintéticos. Cuando la electrólisis se combina con electricidad renovable, la producción de combustibles y productos químicos puede desacoplarse de los recursos fósiles.
[0008] La tecnología de electrólisis de óxido sólido (SOE) es particularmente atractiva para esto debido a las mayores eficiencias de conversión que la electrólisis a baja temperatura, un resultado de la termodinámica y cinética favorables a temperaturas de funcionamiento más altas.
[0009] Las SOEC se pueden usar para la conversión electroquímica directa de vapor (H<2>O), dióxido de carbono (CO<2>), o ambos en hidrógeno (H<2>), monóxido de carbono (CO) o gas de síntesis (H<2>+CO), respectivamente.
[0010] Las SOEC se pueden integrar térmicamente con una gama de síntesis químicas, lo que permite el reciclaje del CO<2>capturado y H<2>O en gas natural sintético, gasolina, metanol o amoníaco, lo que resulta en mejoras de eficiencia adicionales en comparación con las tecnologías de electrólisis a baja temperatura.
[0011] La división de H<2>O o CO<2>se produce en los electrodos de celda de electrólisis de óxido sólido (SOEC). Múltiples celdas se combinan en pilas de SOEC y múltiples pilas se combinan a su vez en una planta de SOEC.
[0012] La corriente de combustible (H<2>O y/o CO<2>) entra en el lado de proceso del SOEC donde se convierte (parcialmente) en el producto (H<2>, CO o gas de síntesis). El oxígeno producido en la conversión en el lado de combustible se transfiere a través de la celda electroquímica al lado de óxido de la SOEC, donde se recombina como oxígeno gaseoso. Por lo general, se transporta lejos del SOEC con un fluido de lavado.
[0013] Una celda de óxido sólido (SOC) es un dispositivo de conversión electroquímica que tiene dos compartimentos (un lado de ánodo y un lado de cátodo) divididos por un material electrolítico hecho de un óxido sólido o un electrolito cerámico. Puede usarse como una celda de electrólisis de óxido sólido (SOEC) o como una celda de combustible de óxido sólido (SOFC). Tal celda es completamente reversible, por ejemplo, para los componentes H<2>O<->H<2>y CO2<->CO y para mezclas de los mismos.
[0014] Cuando se opera en modo SOEC, el objetivo es producir H<2>, CO o mezclas de H<2>y CO (también denominado gas de síntesis), y la calidad del gas convertido, también denominado gas de producto (o fluido de producto) puede ser crítico para aplicaciones aguas abajo. Por lo tanto, es deseable minimizar la presencia de componentes no deseados (por ejemplo, aire) en el fluido de producto para obtener un fluido de producto de alta pureza.
[0015] Una planta SOEC generalmente comprende múltiples pilas conectadas en paralelo y/o en serie en una cantidad para satisfacer las necesidades de producción requeridas. En el modo SOEC, el lado del cátodo también puede denominarse como el lado del combustible y el lado del ánodo también puede denominarse el lado de oxi o el lado de descarga.
[0016] Hay mucho enfoque en optimizar el rendimiento de la tecnología SOEC aumentando la eficiencia de las pilas de electrólisis. Sin embargo, la optimización del equipo de proceso que soporta las pilas de SOEC es igualmente importante. Optimizar el diseño de una planta basada en SOEC es un equilibrio entre la complejidad del proceso, el consumo de energía por unidad de gas de producto y los costes de producción del equipo.
[0017] Anteriormente se han sugerido diversas optimizaciones para operar una planta SOEC.
[0018] El documento US 2021/079535 divulga un proceso SOEC de alta temperatura que usa un lavado para su lado de oxi.
[0019] Por ejemplo, como el proceso de SOEC opera a niveles de temperatura altos, las alimentaciones frías (proceso y lavado) deben calentarse a la temperatura de SOEC deseada. El calentamiento primario puede tener lugar por intercambio de calor con los fluidos SOEC calientes (los fluidos que salen del SOEC). Dichos intercambiadores de calor pueden denominarse intercambiadores de calor de alimentación/efluente. El calor de equilibrio se puede añadir usando, por ejemplo, uno o más calentadores eléctricos. Sin embargo, todavía existe la necesidad de optimizar el rendimiento de las plantas de SOEC para mejorar la aplicabilidad industrial y la rentabilidad de las mismas tanto para producir hidrógeno, monóxido de carbono y gas de síntesis.
[0020] Sumario de la invención
[0021] Los inventores han descubierto que la humedad o la humedad en el aire de gas de lavado para la celda de electrólisis de óxido sólido tiene un efecto negativo en la vida útil de la celda. Se ha descubierto que el uso de gas de lavado seco mejora el rendimiento y prolonga la vida útil de las pilas SOEC
[0022] Se han sugerido sistemas y procesos para eliminar la humedad de diversas corrientes de gas. En el documento WO 2016/091636, por ejemplo, el monóxido de carbono de ultra alta pureza se prepara mediante electrólisis a alta temperatura de dióxido de carbono de grado alimentario pretratado en una pila de celdas de electrólisis de óxido sólido. La mezcla de alimentación de dióxido de carbono calentada se pasa a través de una unidad de secado para eliminar la humedad y luego se alimenta al lado de combustible de la pila de celdas de electrólisis de óxido sólido. La unidad de secado emplea una combinación de adsorción por oscilación de temperatura y adsorción por oscilación de presión. En el documento EP 2364 766 se divulga un método para la eliminación de humedad de una corriente de producto de metanización, cuyo proceso se basa en la adsorción de humedad. En el documento WO 2011/017782 se divulga un secador de gas comprimido, que está provisto de una zona de secado y una zona de regeneración, y un tambor giratorio en la carcasa que contiene un agente de secado que se transfiere sucesivamente a través de la zona de secado y la zona de regeneración, por lo que dicha zona de regeneración comprende una primera subzona que tiene una primera entrada para suministrar un primer flujo de gas de regeneración, y una segunda subzona que tiene una segunda entrada para suministrar un segundo flujo de gas de regeneración cuya humedad relativa es menor en comparación con la del primer flujo de gas de regeneración; y porque una salida de dicha zona de secado está conectada a través de un conducto de conexión a la segunda entrada de la segunda subzona.
[0023] Los inventores han encontrado ahora un proceso novedoso para operar un sistema de electrólisis de óxido sólido a alta temperatura adecuado para convertir un gas combustible en un gas de producto y un sistema adecuado para llevar a cabo la invención.
[0024] En consecuencia, se proporciona un proceso para operar un sistema de electrólisis de óxido sólido a alta temperatura que comprende las etapas de:
[0025] - proporcionar una unidad de celda de electrólisis de óxido sólido que comprende al menos una celda de electrólisis de óxido sólido que tiene un lado de combustible y un lado de oxi;
[0026] - proporcionar una corriente de gas de lavado húmedo;
[0027] - proporcionar un adsorbente que tiene un intervalo de temperatura de adsorción de humedad para adsorber humedad y un intervalo de temperatura de desorción de humedad para desorber humedad;
[0028] - ajustar la temperatura de la corriente de gas de lavado húmedo a una temperatura dentro del intervalo de temperatura de adsorción de humedad para producir una corriente de gas de lavado húmedo con temperatura ajustada;
[0029] - hacer funcionar al menos una sección del adsorbente en un modo de adsorción haciendo pasar la corriente de gas de lavado húmedo con temperatura ajustada a través de al menos la sección del adsorbente para proporcionar una corriente de gas de lavado seco;
[0030] - pasar la corriente de gas de lavado seco a través del lado de oxi del SOEC para producir una corriente de gas de lavado gastado; y después
[0031] - ajustar la temperatura de al menos parte de la corriente de gas de purga gastado a una temperatura dentro del intervalo de temperatura de desorción de humedad para producir una corriente de gas de purga gastado ajustada a la temperatura;
[0032] - operar al menos una sección del adsorbente en un modo de desorción haciendo pasar al menos una parte de la corriente de gas de lavado gastado ajustada a la temperatura a través de al menos la sección del adsorbente para desorber la humedad unida en el adsorbente para obtener un adsorbente regenerado y un gas gastado gas de regeneración.
[0033] Además, se proporciona un sistema para llevar a cabo el proceso de la invención que es adecuado para convertir una corriente de combustible en una corriente de producto, comprendiendo el sistema:
[0034] o una unidad de celda de electrólisis de óxido sólido (8) que comprende al menos una celda de electrólisis de óxido sólido que comprende:
[0035] o un lado de combustible (9)
[0036] o un lado de oxi (10)
[0037] o una entrada de gas de lavado (11)
[0038] o una salida de gas de lavado (12)
[0039] o una entrada de gas combustible (13)
[0040] o una salida de gas de producto (14), y
[0041] o una unidad de secado (1) que comprende
[0042] o un lecho adsorbente (2)
[0043] o una entrada de unidad de secado (3)
[0044] o una salida de unidad de secado (4)
[0045] o una entrada de gas de regeneración (5)
[0046] o una salida de gas de regeneración (6)
[0047] en donde el lecho adsorbente (2) está dispuesto dentro de la unidad de secado (1); y en donde la unidad de secado (1) está dispuesta para transportar una corriente de gas de lavado húmedo desde la entrada de la unidad de secado (3) a través del lecho adsorbente (2) hasta la salida de la unidad de secado (4) y en donde la unidad de secado (1) está dispuesto para transportar una corriente de gas de lavado gastado desde la entrada de gas de regeneración (5) a través del lecho adsorbente (2) hasta la salida de gas de regeneración (6); y en donde la salida de la unidad de secado (4) está en comunicación fluida con la entrada de gas de lavado (11) de la unidad de celda de electrólisis de óxido sólido (8); y
[0048] en donde la unidad de celda de electrólisis de óxido sólido (8) está dispuesta para transportar gas de lavado seco desde la entrada de gas de lavado (11), a través del lado de óxido de la al menos una celda de electrólisis de óxido sólido, y a la salida de gas de lavado (12) de la unidad de celda de electrólisis de óxido sólido (8); y en donde la salida de gas de lavado (12) está en comunicación fluida con la entrada de gas de regeneración (5) de la unidad de secado (1)
[0049] El proceso y el sistema de acuerdo con la invención tienen varias ventajas que contribuyen todas a la aplicabilidad industrial del proceso y el sistema. El proceso puede realizarse a una presión cercana a la presión ambiente en la unidad de secado tanto durante la adsorción como durante la desorción. Esto es ventajoso, ya que se prefiere proporcionar el gas de lavado a la unidad de electrólisis de óxido sólido a una presión cercana a la presión ambiente para ahorrar energía de compresión. Además, permite una baja caída de presión que ahorra energía. Además, el proceso reivindicado reduce el consumo de gas de lavado reutilizando un gas residual del proceso SOEC como gas de regeneración. Además, el proceso reivindicado proporciona una integración de calor eficiente, ya que se recupera una buena parte de la energía utilizada para la regeneración. En consecuencia, se pueden lograr ahorros significativos mediante el proceso y el sistema de acuerdo con la invención reduciendo la pérdida de energía.
[0050] Debe entenderse que una corriente de gas de purga para purgar un lado de óxido de una celda de electrólisis de óxido sólido debe ser inerte con respecto a la reacción que tiene lugar. Los gases de descarga adecuados son, por ejemplo, aire, nitrógeno, dióxido de carbono u oxígeno; o mezclas de los mismos. Las entradas y las salidas pueden estar equipadas con válvulas si se desea controlar los flujos que pasan por tales entradas y/o salidas. En el presente contexto, la humedad eliminada puede ser tanto agua vaporosa como líquida. En general, la corriente de gas de lavado húmedo se proporcionará como aire. El aire puede comprimirse para crear una fuerza impulsora para el flujo de las corrientes dentro del sistema de descarga. Cuando se ajusta la temperatura de una corriente de gas, esto puede incluir comprimir, expandir, calentar y enfriar la corriente de gas en cualquier orden para obtener la temperatura deseada. En particular, la regeneración del adsorbente se realiza preferentemente aumentando gradualmente la temperatura de la corriente de gas de regeneración cuando se inicia la regeneración y disminuyendo la temperatura del gas de regeneración cuando se enfría para controlar el perfil de temperatura dentro del adsorbente. El adsorbente puede operarse en modo de adsorción durante cualquier período de tiempo. Sin embargo, la eficiencia disminuirá a medida que el adsorbente se sature y se prefiere cambiar a otro adsorbente que contenga menos agua adsorbida. De manera similar, el adsorbente puede operarse en modo de regeneración durante cualquier período de tiempo. Sin embargo, la necesidad de regeneración disminuirá a medida que el adsorbente libera agua adsorbida y se prefiere entonces permitir que el adsorbente así regenerado se enfríe. Posiblemente haciendo pasar un gas refrigerante a través del adsorbente.
[0051] Antes de secar la corriente de gas de lavado húmedo en la unidad de secado, se puede eliminar una parte de la humedad enfriando la corriente y eliminando el agua condensada de la corriente. Esto mejora la eficiencia energética. La corriente de gas de lavado húmedo puede enfriarse, p. por intercambio de calor entre la corriente de gas de lavado seco más fría y la corriente de gas de lavado húmedo más caliente. La corriente de gas de lavado seca puede calentarse antes de pasarla a través del lado de óxido de la al menos una celda de electrólisis de óxido sólido, p. ej. por intercambio de calor.
[0052] En una realización, la corriente de gas de purga gastado con temperatura ajustada se hace pasar a través del adsorbente en un flujo a contracorriente con respecto a la corriente de gas de purga húmeda con temperatura ajustada.
[0053] El adsorbente
[0054] Cuando se hace referencia a "al menos una sección del adsorbente", se entiende que se refiere a una parte del adsorbente usado para secar el gas de lavado húmedo y que posteriormente debe regenerarse. En el presente contexto, "al menos una sección del adsorbente" significa que el proceso puede realizarse en una realización en un modo secuencial en el que toda la superficie del adsorbente se opera primero en modo de adsorción y luego, posteriormente, toda la superficie del adsorbente el adsorbente funciona en modo de desorción. Después de la desorción, el adsorbente puede operarse nuevamente en modo de adsorción u, opcionalmente, toda la superficie del adsorbente puede operarse en modo de enfriamiento después de la desorción y antes de operar nuevamente el adsorbente en modo de adsorción. Como alternativa, el adsorbente puede disponerse en secciones y cada sección funciona en modo de adsorción, modo de desorción o modo de enfriamiento. También se puede usar un modo de operación adicional de espera, donde una corriente de gas seco aún puede pasar a través del lecho. En una realización, el proceso de la invención comprende una etapa posterior de operar al menos una sección del adsorbente en un modo de enfriamiento, comprendiendo la etapa enfriar al menos la sección del adsorbente desde una temperatura dentro del intervalo de temperatura de desorción de humedad a una temperatura dentro del intervalo de temperatura de adsorción de humedad.
[0055] El enfriamiento se puede obtener haciendo pasar al menos parte de la corriente de gas de lavado gastado a través de al menos una sección del adsorbente y reduciendo gradualmente la temperatura de la corriente de gas de lavado gastado desde una temperatura dentro del intervalo de temperatura de desorción de humedad hasta una temperatura dentro del intervalo de temperatura de adsorción de humedad para obtener un adsorbente enfriado y regenerado. El enfriamiento puede obtenerse alternativamente o también haciendo pasar al menos una parte de la corriente de gas de lavado seco a través de al menos una sección del adsorbente y reduciendo gradualmente la temperatura de la al menos parte de la corriente de gas de lavado gastado desde una temperatura dentro de la rango de temperatura de desorción de humedad a una temperatura dentro del rango de temperatura de adsorción de humedad para obtener un adsorbente regenerado y enfriado.
[0056] Se puede emplear cualquier adsorbente adecuado para secar el aire. Adsorbentes ilustrativos son gel de sílice, alúmina activada, zeolitas y mezclas de los mismos. Cada adsorbente específico tiene un intervalo de temperatura de adsorción de humedad para adsorber humedad y un intervalo de temperatura de desorción de humedad para desorber humedad. Los intervalos pueden variar de adsorbente a adsorbente. Por ejemplo, algunos geles de sílice necesitan calentarse hasta aprox. 175 °C y algunas zeolitas deben calentarse a 250 °C para garantizar una desorción adecuada. En una realización, el adsorbente se selecciona del grupo que consiste en gel de sílice, alúmina activada y zeolitas; o mezclas de los mismos.
[0057] Como se describe, un adsorbente puede operarse primero en un modo de adsorción (es decir, modo de secado) a una temperatura de adsorción en el intervalo de temperatura de adsorción de humedad y, a continuación, en un modo de desorción (es decir, modo de regeneración) a una temperatura de desorción en el intervalo de temperatura de desorción de humedad. Además, el adsorbente puede operarse posteriormente en un modo de enfriamiento antes de operarse nuevamente en el modo de adsorción. Se prefiere que la desorción se ejecute aumentando gradualmente (o aumentando) la temperatura de la corriente de regeneración hasta que se alcance la temperatura de desorción deseada y la temperatura se mantenga hasta que se haya logrado un grado deseado de secado. En una realización de acuerdo con la invención, el adsorbente se hace funcionar posteriormente en un modo de enfriamiento que comprende enfriar el adsorbente desde una temperatura dentro del intervalo de temperatura de desorción de humedad hasta una temperatura dentro del intervalo de temperatura de adsorción de humedad. Se prefiere que el enfriamiento se ejecute reduciendo gradualmente (o disminuyendo) la temperatura de la corriente de enfriamiento. De acuerdo con una realización, la corriente de enfriamiento se obtiene a partir del gas de purga gastado. De acuerdo con otra realización, la corriente de enfriamiento se obtiene a partir del gas de lavado seco. El adsorbente puede operarse además en modo de espera, donde el adsorbente no se usa para secar una corriente ni se está regenerando o enfriando. Cuando está en modo de espera, una corriente de gas seco aún puede pasar a través del lecho, preferentemente a una temperatura dentro del intervalo de adsorción.
[0058] El adsorbente puede dividirse en varias secciones que pueden operarse independientemente entre sí. Cada sección puede estar dispuesta, por ejemplo, dentro de un tambor de secado giratorio donde una sección del tambor está en modo de adsorción, otra sección está en modo de desorción y otra más está en modo de enfriamiento y, a medida que el tambor gira, cada sección se mueve. En tal caso, el gas de lavado húmedo se alimenta continuamente a una entrada y el gas de lavado gastado se alimenta continuamente a otra entrada mientras una sección del adsorbente se mueve gradualmente de una entrada a la siguiente. Además, una tercera entrada puede proporcionar un gas de enfriamiento a la sección del adsorbente después de la regeneración. Como alternativa, cada sección del adsorbente puede disponerse en lechos separados. De acuerdo con una realización de la presente invención, el adsorbente se dispone en múltiples lechos y cada lecho se hace funcionar intermitentemente en modo de adsorción, en modo de regeneración, en modo de enfriamiento y en un modo de espera de tal manera que al menos un lecho está siempre en modo de adsorción. En una realización, el adsorbente comprende dos o más secciones y cada sección se opera independientemente de las otras secciones. En consecuencia, el adsorbente puede, p. dividirse en dos, tres o cuatro secciones. Cada sección puede operarse intermitentemente en modo de adsorción, en modo de regeneración, en modo de enfriamiento y en modo de espera. Por ejemplo, cada sección puede operarse primero en modo de adsorción, luego en modo de regeneración, luego en modo de enfriamiento y finalmente en modo de espera.
[0059] La corriente de gas de lavado húmedo puede proporcionarse como una corriente presurizada y la corriente de gas de lavado gastado puede presurizarse antes de ajustar la temperatura a una temperatura del intervalo de temperatura de desorción de humedad
[0060] El uso de intercambiadores de calor para enfriar y calentar las corrientes de gas mejora aún más la eficiencia energética del proceso y el sistema. En particular, la corriente de gas de lavado húmedo puede enfriarse convenientemente mediante intercambio de calor entre la corriente de gas de lavado seco más fría y la corriente de gas de lavado húmedo más caliente; y la corriente de gas de regeneración puede calentarse convenientemente por la corriente de gas de regeneración gastado más caliente mediante intercambio de calor. También se puede prever el intercambio de calor entre otras corrientes.
[0061] El sistema
[0062] El sistema puede comprender características conocidas en la técnica.
[0063] En consecuencia, el sistema puede comprender además un módulo de control para controlar el flujo de la corriente de gas de lavado húmedo con temperatura ajustada a la unidad de secado, la corriente de gas de lavado seco de la unidad de secado, la corriente de gas de lavado seco con temperatura ajustada de la unidad de secado la unidad, la corriente de gas de lavado gastado ajustada a la temperatura a la unidad de secado y el gas de regeneración gastado de la unidad de secado.
[0064] La salida de la unidad de secado (4) del sistema puede, además de estar en comunicación fluida con la entrada de gas de lavado (11) de la unidad de celda de electrólisis de óxido sólido (8), también estar en comunicación fluida directa con la entrada de gas de regeneración (5) de la unidad de secado (1).
[0065] La unidad de celda de electrólisis de óxido sólido (8) está dispuesta en general para transportar un gas combustible desde la entrada de gas combustible (13), a través del lado de combustible de la al menos una celda de electrólisis de óxido sólido, y a una salida de gas de producto (14) de la unidad de celda de electrólisis de óxido sólido (8). El sistema puede comprender un respiradero de gas de lavado (16) dispuesto aguas abajo de la salida de gas de lavado (12) de la unidad de celda de electrólisis de óxido sólido (8) y aguas arriba de la entrada de gas de regeneración (5) de la unidad de secado (1). Además, un compresor (21) puede estar dispuesto aguas abajo de la salida de gas de lavado (12) de la unidad de celda de electrólisis de óxido sólido (8) y aguas arriba de la entrada de gas de regeneración (5) de la unidad de secado (1).
[0066] Un elemento de ajuste de temperatura en forma de un enfriador y/o un calentador puede disponerse aguas abajo de la salida de gas de lavado de la unidad de celda de electrólisis de óxido sólido y aguas arriba de la entrada de gas de regeneración de la unidad de secado y/o disponerse aguas arriba de la unidad de secado entrada de la unidad. Además, puede disponerse un enfriador aguas arriba de la entrada de la unidad de secado y/o puede disponerse un separador de agua aguas abajo del enfriador y aguas arriba de la entrada de la unidad de secado. Los enfriadores y/o calentadores pueden ser intercambiadores de calor. Se puede disponer un intercambiador de calor para intercambiar calor entre la corriente de gas de lavado húmedo y la corriente de gas de lavado seco. Se puede disponer otro intercambiador de calor para intercambiar calor entre la corriente de gas de regeneración gastado y la corriente de gas de lavado gastado.
[0067] La unidad de secado del sistema comprende preferentemente múltiples lechos adsorbentes dispuestos dentro de la unidad de secado y los múltiples lechos adsorbentes están dispuestos preferentemente para transportar una corriente de gas desde la entrada de la unidad de secado a través de cualquiera de los múltiples lechos adsorbentes hasta la salida de la unidad de secado y para transportar una corriente de gas desde la entrada de gas de regeneración a través del lecho adsorbente hasta la salida de gas de regeneración. En tales realizaciones, el sistema generalmente está presente un módulo de control para controlar la operación de cada uno de los múltiples lechos en modo de adsorción, modo de regeneración, modo de enfriamiento y modo de espera.
[0068] El funcionamiento de las unidades de celda de electrólisis de óxido sólido se conoce en general. En general, se alimenta una corriente de gas combustible a la entrada de gas combustible y se pasa a través del lado de combustible de la al menos una celda de electrólisis de óxido sólido mientras se ejerce un campo eléctrico sobre la al menos una celda de electrólisis de óxido sólido convirtiendo la corriente de gas combustible en una corriente de gas de producto que sale de la salida de gas combustible. La corriente de gas combustible puede, p. seleccionarse de uno cualquiera de agua, hidrógeno, monóxido de carbono, dióxido de carbono y mezclas de los mismos. La corriente de gas de purga sirve para purgar el oxígeno generado en el lado de oxi lejos de la celda.
[0069] La operación y optimización de las unidades de secador de gas son conocidas por el experto en la materia en general.
[0070] De acuerdo con un aspecto de la invención, se proporciona un proceso, en donde el adsorbente comprende al menos una primera, una segunda y una tercera secciones, y en el que la corriente de gas de lavado húmedo con temperatura ajustada se pasa primero a través de la primera sección del adsorbente que opera en modo de adsorción para proporcionar una corriente de gas de lavado seco; después se hace pasar la corriente de gas de lavado seco a través de la segunda sección del adsorbente que opera en modo de enfriamiento, y después se hace pasar la corriente de gas de lavado seco a través del lado de oxi del SOEC para producir una corriente de gas de lavado agotado; y después se hace pasar la corriente de gas de purga gastado a través de la tercera sección del adsorbente que opera en modo de desorción para producir un gas de regeneración gastado, en donde el gas de purga pasa continuamente a través de los tres recipientes. Esta configuración tiene la ventaja de que es posible operar el proceso con una baja caída de presión. Una fuerza impulsora sobre el gas de lavado puede ejercerse mediante un ventilador de aire colocado, p. entre la primera y la segunda sección del adsorbente. Además, se puede colocar un ventilador de aire (de equilibrio) entre la salida de gas de lavado y la tercera sección del adsorbente para ajustar la fuerza de accionamiento según sea necesario. Puede incluirse un sistema de colector, que puede guiarse por válvulas automatizadas o puede guiarse por una válvula giratoria para permitir la conmutación automática entre la primera, segunda y tercera sección según sea necesario. De esta manera, el gas de lavado pasa a través de las tres secciones del adsorbente todo el tiempo, solo se varía el flujo entre las tres secciones del adsorbente. El adsorbente puede, p. disponerse como lechos de flujo radial o lechos paralelos. Dado que el calentamiento requiere una cantidad sustancial de energía, la eficiencia general podría mejorarse utilizando también el calor que se origina en el lado de proceso de la unidad de celda de electrólisis de óxido sólido.
[0071] La invención se ha descrito para su uso en sistemas SOEC. Sin embargo, debe entenderse que la unidad de secado de acuerdo con la invención también puede usarse en un sistema SOFC. En el modo SOFC, tienen lugar las siguientes reacciones de combustión:
[0072] 2CO O<2>=> 2 CO<2>
[0073] y/o
[0074] 2 H<2>+ O<2>= > 2 H<2>O
[0075] Por lo tanto, el gas de purga no solo sirve para purgar, sino que en realidad es un gas reactivo. Pero se puede realizar el mismo secado de la alimentación y el aire es un gas de lavado adecuado, opcionalmente se puede usar gas enriquecido con oxígeno u otro gas generador de oxígeno.
[0076] Además, el gas de purga puede usarse para enfriar la SOFC ya que en el modo de SOFC las reacciones son exotérmicas.
[0077] Breve descripción de los dibujos
[0078] La figura 1 muestra una realización del sistema de acuerdo con la invención.
[0079] La figura 2 muestra una realización de múltiples recipientes (2a y 2b) de una unidad de secado de acuerdo con la invención.
[0080] La figura 3 muestra una realización de múltiples recipientes (2a, 2b y 2c) de una unidad de secado de acuerdo con la invención.
[0081] La figura 4 muestra una realización del sistema de acuerdo con la presente invención.
[0082] La figura 5 muestra un diseño para el secado de un gas de producto de una unidad de celda de electrólisis de óxido sólido.
[0083] NÚMEROS DE POSICIÓN
[0084] 1. Unidad de secado
[0085] 2. Lecho adsorbente
[0086] 3. Entrada de la unidad de secado
[0087] 4. Salida de la unidad de secado
[0088] 5. Entrada de gas de regeneración
[0089] 6. Salida de gas de regeneración
[0090] 8. Unidad de celda de electrólisis de óxido sólido que comprende al menos una celda de electrólisis de óxido sólido (unidad SOEC)
[0091] 9. Lado de combustible
[0092] 10. Lado de oxi
[0093] 11. Entrada de gas de lavado
[0094] 12. Salida de gas de lavado
[0095] 13. Entrada de gas combustible
[0096] 14. Salida de gas de producto
[0097] 15. Módulo de control
[0098] 16. Descarga de gas de lavado
[0099] 21. Compresor o soplador/ventilador de aire
[0100] 22. Válvula
[0101] Descripción detallada
[0102] En la figura 1, se elimina la humedad del gas de lavado comprimido que entra a través de la entrada (3) de la unidad de secado en una unidad (1) de secado, produciendo gas de lavado seco que sale a través de la salida (4) de la unidad de secado, gas que pasa a través de la entrada (11) de gas de lavado al lado de oxi (10) de la unidad de celda de electrólisis de óxido sólido (8) para inyectar oxígeno. Una parte del gas de lavado que sale a través de la salida de gas de lavado (12) se usa como gas de regeneración que entra en la unidad de secado (1) a través de la entrada de gas de regeneración (5) para la regeneración de la unidad de secado. El gas desorbe la humedad del secador y sale de la unidad de secado (1) como gas de regeneración gastado a través de la salida de gas de regeneración (6). La parte restante del gas de lavado gastado puede usarse en otras operaciones unitarias (16), por ejemplo, para secar el gas de producto. Se puede proporcionar equipo para el ajuste de temperatura y presión, pero no se muestra. El gas combustible entra en la unidad de celda de electrólisis de óxido sólido (8) a través de la entrada de gas combustible (13) donde se convierte en el lado de combustible (9), y un gas de producto sale de la unidad (8) a través de la salida de gas de producto (14).
[0103] En la figura 2, se muestran dos recipientes de secador que comprenden lechos adsorbentes (2a y 2b) con válvulas (22) para controlar los flujos de gas hacia y desde los lechos. Recipiente 2a en modo de adsorción y recipiente 2b en modo de regeneración (las válvulas blancas representan válvulas abiertas, las válvulas negras representan válvulas cerradas): Las válvulas (22) en la entrada del secador (3) dirigen el flujo de entrada del secador al recipiente 2a y las válvulas en la salida del secador (4) dirigen el gas seco del recipiente 2a a la salida del secador (4).
[0104] Las válvulas (22) en la entrada de gas de regeneración (5) dirigen el flujo de gas de regeneración al recipiente 2b y las válvulas (22) en la salida de gas de regeneración (6) dirigen el gas de regeneración gastado desde el recipiente 2b a la salida de gas de regeneración (6).
[0105] La dirección de flujo en este ejemplo es desde la parte superior del recipiente hasta la parte inferior del recipiente durante el modo de adsorción, y desde el fondo del recipiente hasta la parte superior del recipiente en el modo de regeneración. Esto reduce el riesgo de que el material del lecho se fluidice, porque la gravedad ayudará.
[0106] La figura 3 es un diagrama de flujo simplificado de una realización de acuerdo con la invención que muestra el flujo del gas de lavado en una unidad de secado (1) acoplada con una unidad de celda de electrólisis de óxido sólido (8) donde el lecho adsorbente (2) de la unidad de secado (1) se divide en tres lechos (2a, 2b y 2c). El principio de secado en esta realización es comparable al principio de operación de la adsorción por cambio de temperatura, aunque el propósito es diferente.
[0107] En la realización, se hace pasar una corriente de gas de lavado húmedo con temperatura ajustada a través de la entrada (3) de la unidad de secado y a través del lecho adsorbente (2a) que opera en modo de secado. La corriente de gas de purga seca resultante se pasa a través del lecho adsorbente regenerado (2b) para enfriar el lecho adsorbente regenerado (2b) mientras se calienta la corriente de gas de purga seca. Al comienzo del enfriamiento del lecho (2b), el lecho adsorbente (2b) tiene una temperatura de alrededor de 200 °C y se enfría a una temperatura cercana a la temperatura ambiente. Desde el lecho adsorbente (2b), la corriente de gas de lavado seco y así calentada pasa a través de la salida de la unidad de secado y hacia la entrada de gas de lavado (11) al lado de óxido (10) de la unidad de celda de electrólisis de óxido sólido (8). El oxígeno formado dentro de la unidad de celda (8) es absorbido por el gas de lavado para producir gas de lavado gastado que sale de la salida de gas de lavado (12). La temperatura del gas de purga gastado se ajusta a una temperatura de desorción de aproximadamente 150 a 250 °C y se pasa a través de la entrada de gas de regeneración (5) y a través del lecho adsorbente (2c) para la regeneración del lecho adsorbente (2c). La regeneración da como resultado un secado y calentamiento del lecho adsorbente (2c) mientras que el gas que pasa a través del lecho adsorbente (2c) se enfría para producir en la salida de gas de regeneración (6) un gas de regeneración gastado.
[0108] Un ventilador de aire (21) se coloca, p. entre el lecho adsorbente (2a) y el lecho adsorbente (2b) y ejerce una fuerza motriz sobre la corriente en todo el lado de descarga del sistema, desde la entrada (3) de la unidad de secado hasta la salida (6) del gas de regeneración. Además, se puede colocar un ventilador de aire (de equilibrio) (21) entre la unidad de celda de electrólisis de óxido sólido y el lecho adsorbente (2c) para ajustar la fuerza de accionamiento según sea necesario.
[0109] Se puede incluir un sistema de colector (no mostrado), que puede guiarse por válvulas automatizadas o puede guiarse por una válvula giratoria para permitir el cambio automático entre los recipientes individuales de A a B y de C según sea necesario.
[0110] En esta realización, el gas de lavado pasa a través de los tres recipientes todo el tiempo, solo se varía el flujo. Una ventaja de una realización de este tipo es que es posible operar el sistema con una baja caída de presión. El adsorbente puede, p. disponerse como lechos de flujo radial o lechos paralelos.
[0111] Dado que el calentamiento requiere una cantidad sustancial de energía, la eficiencia general podría mejorarse utilizando también el calor que se origina en el lado de proceso de la unidad de celda de electrólisis de óxido sólido. En la figura 4, el gas de lavado húmedo se enfría en un intercambiador de calor (no mostrado) y se enfría adicionalmente a la temperatura de adsorción en un enfriador (no mostrado) con la posterior eliminación de condensado en un separador (no mostrado). El gas de lavado húmedo entra a continuación a través de la entrada (3) de la unidad de secado y pasa a través del lecho de secado 2a donde se elimina la mayor parte de la humedad restante, produciendo gas de lavado seco que sale de la unidad de secado a través de la salida (4) de la unidad de secado. El gas de lavado seco se calienta en un intercambiador de calor (no mostrado) y se usa como gas de lavado que entra en la entrada de gas de lavado (11) para pasar a través del lado de oxi (10) de la unidad de celda de electrólisis de óxido sólido (8). El oxígeno formado dentro de la unidad de celda (8) es absorbido por el gas de lavado para producir gas de lavado gastado que sale de la salida de gas de lavado (12). El gas de lavado gastado se presuriza en un soplador (no mostrado), y la temperatura se ajusta en un intercambiador de calor (no mostrado), un calentador eléctrico (no mostrado) y en un enfriador (no mostrado) y entra en la unidad de secado (1) a través de la entrada de gas de regeneración (5) en la parte inferior. El gas de regeneración pasa a través del lecho adsorbente 2b para la desorción de la humedad. El gas de regeneración gastado que sale de la salida de gas de regeneración (6) del secador desde la parte superior se usa para ajustar la temperatura del gas de lavado gastado en un intercambiador de calor (no mostrado). La humedad se desorbe del lecho adsorbente y sale del sistema con el gas de regeneración gastado.
[0112] En el lado de combustible (9) de la unidad de celda de electrólisis de óxido sólido (8), el vapor puede convertirse en un gas de producto que comprende hidrógeno, el dióxido de carbono puede convertirse en un gas de producto que comprende monóxido de carbono o una combinación de vapor y dióxido de carbono puede convertirse en un gas de producto que comprende hidrógeno y monóxido de carbono. También se puede realizar el secado del gas de producto. Esto se logra mejor en gas de producto comprimido, pero también se puede secar a presión ambiente. A menudo, el secado solo se requiere de forma intermitente.
[0113] En la figura 5, se muestra un diseño para el secado de un gas de producto de una unidad de celda de electrólisis de óxido sólido. Una corriente de producto enfriada en húmedo (marcada como "desde el compresor") se dirige a la parte superior de la unidad de secado y pasa a través de un lecho adsorbente. La corriente de producto seco que sale del fondo del recipiente se dirige al proceso aguas abajo. En una operación continua normal, no hay humedad en la corriente de producto, en cuyo caso toda la corriente de producto puede enrutarse a través de una derivación de la unidad de secado.
[0114] Para la regeneración del lecho adsorbente, la unidad de secado se aísla del proceso (por ejemplo, cuando la corriente de producto no contiene agua). Se llena con un gas inerte seco y se establece un circuito desde el soplador hasta el calentador, en el que el gas se calienta a 150 - 200 °C (por ejemplo, mediante gas de purga gastado ajustado a la temperatura de la unidad de pila de electrólisis de óxido sólido). El gas caliente fluye a través del lecho absorbente, eliminando la humedad. El gas que contiene la humedad sale del lecho absorbente y se dirige a un enfriador en el que se condensa la humedad. El agua líquida se separa en un separador de agua tradicional y el gas seco se dirige al soplador, completando así el circuito.

Claims (31)

1. REIVINDICACIONES
1. Un proceso para hacer funcionar un sistema de electrólisis de óxido sólido a alta temperatura que comprende las etapas de:
- proporcionar una unidad de celda de electrólisis de óxido sólido que comprende al menos una celda de electrólisis de óxido sólido que tiene un lado de combustible y un lado de oxi;
- proporcionar una corriente de gas de lavado húmedo;
- proporcionar un adsorbente que tiene un intervalo de temperatura de adsorción de humedad para adsorber humedad y un intervalo de temperatura de desorción de humedad para desorber humedad;
- ajustar la temperatura de la corriente de gas de lavado húmedo a una temperatura dentro del intervalo de temperatura de adsorción de humedad para producir una corriente de gas de lavado húmedo con temperatura ajustada;
- hacer funcionar al menos una sección del adsorbente en un modo de adsorción haciendo pasar la corriente de gas de lavado húmedo con temperatura ajustada a través de al menos la sección del adsorbente para proporcionar una corriente de gas de lavado seco;
- hacer pasar la corriente de gas de lavado seco a través del lado de oxi de la SOEC para producir una corriente de gas de lavado gastado; y después
- ajustar la temperatura de al menos parte de la corriente de gas de lavado gastado a una temperatura dentro del intervalo de temperatura de desorción de humedad para producir una corriente de gas de lavado gastado con temperatura ajustada;
- hacer funcionar al menos una sección del adsorbente en un modo de desorción haciendo pasar al menos una parte de la corriente de gas de lavado gastado con temperatura ajustada a través de al menos la sección del adsorbente para desorber la humedad unida en el adsorbente para obtener un adsorbente regenerado y un gas de regeneración gastado.
2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la corriente de gas de lavado gastado se presuriza antes de ajustar la temperatura a una temperatura en el intervalo de temperatura de desorción de humedad.
3. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en donde la corriente de gas de lavado húmedo se proporciona como una corriente presurizada.
4. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde antes de hacer pasar la corriente de gas de lavado húmedo a través de la al menos una sección del adsorbente, se retira una parte de la humedad enfriando la corriente de gas de lavado húmedo y retirando el agua condensada de la corriente.
5. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la corriente de gas de lavado húmedo se enfría mediante intercambio de calor entre la corriente de gas de lavado seco más fría y la corriente de gas de lavado húmedo más caliente.
6. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la corriente de gas de lavado seco se calienta antes de hacerla pasar a través del lado de oxi de la al menos una celda de electrólisis de óxido sólido.
7. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde una corriente de gas combustible seleccionada de uno cualquiera de agua, hidrógeno, monóxido de carbono, dióxido de carbono y mezclas de los mismos, se hace pasar a través del lado de combustible de la al menos una celda de electrólisis de óxido sólido mientras se ejerce un campo eléctrico sobre la al menos una celda de electrólisis de óxido sólido.
8. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el proceso comprende una etapa posterior de hacer funcionar al menos una sección del adsorbente en un modo de enfriamiento, comprendiendo la etapa enfriar al menos la sección del adsorbente desde una temperatura dentro del intervalo de temperatura de desorción de humedad hasta una temperatura dentro del intervalo de temperatura de adsorción de humedad.
9. El proceso de acuerdo con la reivindicación 8, en donde el enfriamiento se obtiene haciendo pasar al menos parte de la corriente de gas de lavado gastado a través de al menos una sección del adsorbente y reduciendo gradualmente la temperatura de la corriente de gas de lavado gastado desde una temperatura dentro del intervalo de temperatura de desorción de humedad hasta una temperatura dentro del intervalo de temperatura de adsorción de humedad para obtener un adsorbente enfriado regenerado.
10. El proceso de acuerdo con la reivindicación 8, en donde el enfriamiento se obtiene haciendo pasar al menos una parte de la corriente de gas de lavado seco a través de al menos una sección del adsorbente antes de pasar la corriente de gas de lavado seco a través del lado de oxi de la SOEC, y reduciendo gradualmente la temperatura de la al menos parte de la corriente de gas de lavado gastado desde una temperatura dentro del intervalo de temperatura de desorción de humedad hasta una temperatura dentro del intervalo de temperatura de adsorción de
humedad, para obtener un adsorbente enfriado regenerado.
11. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el adsorbente comprende al menos una primera, una segunda y una tercera sección, y en donde la corriente de gas de lavado húmedo con temperatura ajustada se hace pasar primero a través de la primera sección del adsorbente que funciona en modo de adsorción para proporcionar una corriente de gas de lavado seco; después se hace pasar la corriente de gas de lavado seco a través de la segunda sección del adsorbente que funciona en modo de enfriamiento, y después se hace pasar la corriente de gas de lavado seco a través del lado de oxi de la SOEC para producir una corriente de gas de lavado gastado; y después se hace pasar la corriente de gas de lavado gastado a través de la tercera sección del adsorbente que funciona en modo de desorción para producir un gas de regeneración gastado, en donde el gas de lavado pasa continuamente a través de los tres recipientes.
12. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el adsorbente se selecciona del grupo que consiste en gel de sílice, alúmina activada y zeolitas; o mezclas de los mismos.
13. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el adsorbente comprende dos o más secciones y cada sección se hace funcionar independientemente de las otras secciones.
14. El proceso de acuerdo con la reivindicación 13, en donde cada sección se hace funcionar intermitentemente en modo de adsorción, en modo de regeneración, en modo de enfriamiento y en modo de espera.
15. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 13 o 14, en donde cada sección se hace funcionar primero en modo de adsorción, después en modo de regeneración, después en modo de enfriamiento y por último en modo de espera.
16. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la corriente de gas de lavado gastado con temperatura ajustada se hace pasar a través del adsorbente en un flujo a contracorriente con respecto a la corriente de gas de lavado húmedo con temperatura ajustada.
17. Un sistema de electrólisis de óxido sólido a alta temperatura adecuado para convertir una corriente de combustible en una corriente de producto, comprendiendo el sistema:
o una unidad (8) de celda de electrólisis de óxido sólido que comprende al menos una celda de electrólisis de óxido sólido que comprende:
o un lado de combustible (9)
o un lado de oxi (10)
o una entrada (11) de gas de lavado
o una salida (12) de gas de lavado
o una entrada (13) de gas combustible
o una salida (14) de gas de producto, y
o una unidad de secado (1) que comprende
o un lecho adsorbente (2)
o una entrada (3) de unidad de secado
o una salida (4) de unidad de secado
o una entrada (5) de gas de regeneración
o una salida (6) de gas de regeneración;
- en donde el lecho adsorbente (2) está dispuesto dentro de la unidad de secado (1); y
- en donde la unidad de secado (1) está dispuesta para transportar una corriente de gas de lavado húmedo desde la entrada (3) de unidad de secado a través del lecho adsorbente (2) hasta la salida (4) de unidad de secado y en donde la unidad de secado (1) está dispuesta para transportar una corriente de gas de lavado gastado desde la entrada (5) de gas de regeneración a través del lecho adsorbente (2) hasta la salida (6) de gas de regeneración; y
- en donde la salida (4) de unidad de secado está en comunicación fluida con la entrada (11) de gas de lavado de la unidad (8) de celda de electrólisis de óxido sólido; y
- en donde la unidad (8) de celda de electrólisis de óxido sólido está dispuesta para transportar gas de lavado seco desde la entrada (11) de gas de lavado, a través del lado de oxi de la al menos una celda de electrólisis de óxido sólido, y hasta la salida (12) de gas de lavado de la unidad (8) de celda de electrólisis de óxido sólido; y - en donde la salida (12) de gas de lavado está en comunicación fluida con la entrada (5) de gas de regeneración de la unidad de secado (1).
18. El sistema de acuerdo con la reivindicación 17, en donde el sistema comprende además un módulo de control para controlar el flujo de la corriente de gas de lavado húmedo con temperatura ajustada a la unidad de secado, la
corriente de gas de lavado seco de la unidad de secado, la corriente de gas de lavado seco con temperatura ajustada de la unidad de secado, la corriente de gas de lavado gastado con temperatura ajustada a la unidad de secado y el gas de regeneración gastado de la unidad de secado.
19. El sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 17 o 18, en donde la salida (4) de unidad de secado además de estar en comunicación fluida con la entrada (11) de gas de lavado de la unidad (8) de celda de electrólisis de óxido sólido, también está en comunicación fluida directa con la entrada (5) de gas de regeneración de la unidad de secado (1).
20. El sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, en donde la unidad (8) de celda de electrólisis de óxido sólido está dispuesta para transportar un gas combustible desde la entrada (13) de gas combustible, a través del lado de combustible de la al menos una celda de electrólisis de óxido sólido, y hasta una salida (14) de gas de producto de la unidad (8) de celda de electrólisis de óxido sólido.
21. El sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 20, en donde un respiradero (16) de gas de lavado está dispuesto aguas abajo de la salida (12) de gas de lavado de la unidad (8) de celda de electrólisis de óxido sólido y aguas arriba de la entrada (5) de gas de regeneración de la unidad de secado (1).
22. El sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 21, en donde un compresor (21) está dispuesto aguas abajo de la salida (12) de gas de lavado de la unidad (8) de celda de electrólisis de óxido sólido y aguas arriba de la entrada (5) de gas de regeneración de la unidad de secado (1).
23. El sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 22, en donde un elemento de ajuste de temperatura en forma de un enfriador y/o un calentador está dispuesto aguas abajo de la salida de gas de lavado de la unidad de celda de electrólisis de óxido sólido y aguas arriba de la entrada de gas de regeneración de la unidad de secado.
24. El sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 23, en donde un elemento de ajuste de temperatura en forma de un enfriador y/o un calentador está dispuesto aguas arriba de la entrada de unidad de secado.
25. El sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 24, en donde un enfriador está dispuesto aguas arriba de la entrada de unidad de secado y un separador de agua está dispuesto aguas abajo del enfriador y aguas arriba de la entrada de unidad de secado.
26. El sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 23 a 25, en donde al menos uno de los enfriadores y/o calentadores es un intercambiador de calor.
27. El sistema de acuerdo con la reivindicación 26, en donde el enfriador y/o calentador es un intercambiador de calor y está dispuesto para intercambiar calor entre la corriente de gas de lavado húmedo y la corriente de gas de lavado seco.
28. El sistema de acuerdo con las reivindicaciones 26 o 27, en donde el enfriador y/o calentador es un intercambiador de calor y está dispuesto para intercambiar calor entre la corriente de gas de regeneración gastado y la corriente de gas de lavado gastado.
29. El sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 28, en donde la unidad de secado comprende múltiples lechos adsorbentes dispuestos dentro de la unidad de secado y los múltiples lechos adsorbentes están dispuestos para transportar una corriente de gas desde la entrada de unidad de secado a través de cualquiera de los múltiples lechos adsorbentes hasta la salida de unidad de secado y para transportar una corriente de gas desde la entrada de gas de regeneración a través del lecho adsorbente hasta la salida de gas de regeneración.
30. El sistema de acuerdo con la reivindicación 29, que comprende además un módulo de control para controlar la operación de cada uno de los múltiples lechos en modo de adsorción, modo de regeneración, modo de enfriamiento y modo de espera.
31. El sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 30, en donde el adsorbente se selecciona del grupo que consiste en gel de sílice, alúmina activada y zeolitas; o mezclas de los mismos.
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