AT523778A1

AT523778A1 - Process for the production and compression of hydrogen with water

Info

Publication number: AT523778A1
Application number: ATA109/2020A
Authority: AT
Inventors: Gruber-Schmidt Dipl Ing Dr Johann
Original assignee: Gs Gruber Schmidt Gmbh
Priority date: 2020-05-06
Filing date: 2020-05-06
Publication date: 2021-11-15

Abstract

Verfahren zur Erzeugung und Verdichtung von Wasserstoff (30) umfassend einen Wassertank für destilliertes Wasser (Deionat) (1) gemischt mit Kaliumlauge (KOH)(18), einer Pumpe (3), um das Wasser Laugengemisch zu verdichten, einen Wärmetauscher (6) als Rückkühler, einen Elektrolyseur (7), der mit Hilfe von elektrischer Energie (8) Wasserstoff und Sauerstoff erzeugt, das in einer Abscheideflasche (9) in das Gasgemisch und Wasser getrennt wird. Das Gasgemisch wird über einen Verdichter (13) einer keramischen Membran (14) zur Trennung von Wasserstoff und Sauerstoff zugeführt, wobei ein Teil des Rententat aus der keramischen Membran (14) rückgeführt wird. Der Wasserstoff auf der Permeatseite der keramischen Membran (14) wird mit Hilfe eines Verdichters (20) einem Mischer (22) zugeführt und mit Wasser (36) aus dem Tank (37) über die Pumpe (35) im Mischer (22) vermischt. Das Zweiphasengemisch wird dann auf einen Druck von 350bar oder 500bar oder 1000bar mit der Pumpe (25) verdichtet, in der Folge über den Wärmetauscher (27) rückgekühlt. In er Abscheideflasche (28) wird Wasserstoff (30) als gewünschtes Produkt von Wasser getrennt. Das anfallende Wasser wird über die Pumpe (31) dem Tank (37) rückgeführt.Process for generating and compressing hydrogen (30) comprising a water tank for distilled water (deionized water) (1) mixed with potassium hydroxide (KOH) (18), a pump (3) to compress the water and alkaline mixture, a heat exchanger (6) as a recooler, an electrolyser (7) which generates hydrogen and oxygen with the help of electrical energy (8), which is separated into the gas mixture and water in a separator bottle (9). The gas mixture is fed via a compressor (13) to a ceramic membrane (14) for separating hydrogen and oxygen, part of the rent being returned from the ceramic membrane (14). The hydrogen on the permeate side of the ceramic membrane (14) is fed to a mixer (22) with the aid of a compressor (20) and mixed with water (36) from the tank (37) via the pump (35) in the mixer (22). The two-phase mixture is then compressed to a pressure of 350 bar or 500 bar or 1000 bar with the pump (25), and then recooled via the heat exchanger (27). In the separation bottle (28), hydrogen (30) is separated from water as the desired product. The resulting water is returned to the tank (37) via the pump (31).

Description

Verfahren zur Erzeugung und Verdichtung von Wasserstoff 30 umfassend einen Wassertank für destilliertes Wasser (Deionat) 1 gemischt mit Kaliumlauge (KOH)18, einer Pumpe 3, um das Wasser Laugengemisch zu verdichten, einen Wärmetauscher 6 als Rückkühler, einen Elektrolyseur 7, der mit Hilfe von elektrischer Energie 8 Wasserstoff und Sauerstoff erzeugt, das in einer Abscheideflasche 9 in das Gasgemisch und Wasser getrennt wird. Das Gasgemisch wird über einen Verdichter 13 einer keramischen Membran 14 zur Trennung von Wasserstoff und Sauerstoff zugeführt, wobei ein Teil des Rententat aus der keramischen Membran 14 rückgeführt wird. Der Wasserstoff auf der Permeatseite der keramischer Membran 14 wird mit Hilfe eines Verdichters 20 einem Mischer 22 zugeführt und mit Wasser 36 aus dem Tank 37 über die Pumpe 35 im Mischer 22 vermischt. Das Zweiphasengemisch wird dann auf einen Druck von 350 bar oder 500 bar oder 1000 bar mit der Pumpe 25 verdichtet, in der Folge über den Wärmetauscher 27 rückgekühlt. In er Abscheideflasche 28 wird Wasserstoff 30 als gewünschtes Produkt von Wasser getrennt. Das anfallende Wasser wird über die Pumpe 31 dem Tanrık 37 rückgeführt. Method for generating and compressing hydrogen 30 comprising a water tank for distilled water (deionized water) 1 mixed with potassium hydroxide (KOH) 18, a pump 3 to compress the water and alkaline mixture, a heat exchanger 6 as a dry cooler, an electrolyser 7, which with the help generated by electrical energy 8 hydrogen and oxygen, which is separated in a separation bottle 9 into the gas mixture and water. The gas mixture is fed via a compressor 13 to a ceramic membrane 14 for separating hydrogen and oxygen, part of the rent being returned from the ceramic membrane 14. The hydrogen on the permeate side of the ceramic membrane 14 is fed to a mixer 22 with the aid of a compressor 20 and mixed with water 36 from the tank 37 via the pump 35 in the mixer 22. The two-phase mixture is then compressed to a pressure of 350 bar or 500 bar or 1000 bar with the pump 25, and then recooled via the heat exchanger 27. In the separation bottle 28, hydrogen 30 is separated from water as the desired product. The resulting water is returned to the tank 37 via the pump 31.

Das Verfahren umfasst auch die Verwendung einer zweiten Pumpe 38 mit einem nachfolgenden Wärmetauscher 40 für eine zweistufige Verdichtung des Gemisches aus The method also includes the use of a second pump 38 with a subsequent heat exchanger 40 for a two-stage compression of the mixture

Wasserstoff und destilliertem Wasser (22) auf den Druck von 350 bar oder 500 bar oder 1000 bar. Hydrogen and distilled water (22) to a pressure of 350 bar or 500 bar or 1000 bar.

Das Verfahren umfasst auch die Verwendung des in der Abscheideflasche 28 anfallende Druckwasser als Treibmedium für die Hydromotoren 41,42, um so einen Teil der verwendeten mechanischen Energie rückzugewinnen, und damit die Pumpen 25,38 anzutreiben. The method also includes the use of the pressurized water occurring in the separation bottle 28 as a driving medium for the hydraulic motors 41, 42 in order to recover part of the mechanical energy used and thus to drive the pumps 25, 38.

Die bisherige Situation in der Verdichtung von Gasen umfasst mechanischer Verdichter in Form von Kolbenverdichter, oder rotierenden Verdichter in Form von Kreiselverdichter, Drehkolbenverdichter, Schraubenverdichter oder Turboverdichter. Die Kolbenverdichter haben den Nachteil, dass der Kolben über Dichtringe an der Wand reibt und daher Reibungsverluste erzeugt. Durch die Verwendung von Öl kann zusätzlich zwischen dem Kolbenring und der Kolbenwand eine Kühlung und Schmierung erreicht werden. Für bestimmte Gase wie Wasserstoff stellen die Kolbenverdichter ein Problem dar. Wasserstoff The previous situation in the compression of gases includes mechanical compressors in the form of piston compressors, or rotating compressors in the form of centrifugal compressors, rotary piston compressors, screw compressors or turbo compressors. The piston compressors have the disadvantage that the piston rubs against the wall via sealing rings and therefore generates friction losses. By using oil, cooling and lubrication can also be achieved between the piston ring and the piston wall. Piston compressors pose a problem for certain gases such as hydrogen. Hydrogen

besitzt so eine hohe Diffusionsfähigkeit, sodass selbst eine ölgetränkt Kolbendichtung nicht dicht ist. has such a high diffusivity that even an oil-soaked piston seal is not tight.

Neben den Kolbenverdichter werden oft auch Schraubenverdichter eingesetzt. Unter einem Schraubenverdichter versteht man zwei Schrauben, die aneinander abgewälzt werden. Um die Dichtheit zu erhöhen wird ein Ol mit hoher Viskosität verwendet (ISO VG 100 ). Damit In addition to reciprocating compressors, screw compressors are also often used. A screw compressor is understood to be two screws that are rolled off one another. To increase the tightness, an oil with high viscosity is used (ISO VG 100). In order to

Die Erzeugung von Wasserstoff ist heute mittels zwei Verfahren bekannt: das eine Verfahren ist die bekannte Polymermembranelektrolyse und das andere Verfahren ist die Kalilauge Elektrolyse, auch Nasselektrolyse genannt. Beide Verfahren benötigen Membrane und sind in Bezug auf den anzuwendenden Druck im Einsatz auf 30 bar beschränkt. Alles was an Konstruktionen über dieses Druckniveau hinausgeht, ist von technischem Aufwand begleitet und bedingt zudem hohe energetische Aufwendungen. The production of hydrogen is known today using two processes: one process is known polymer membrane electrolysis and the other process is potassium hydroxide electrolysis, also known as wet electrolysis. Both processes require membranes and are limited to 30 bar with regard to the pressure to be used in use. Everything that goes beyond this pressure level in constructions is accompanied by technical effort and also requires high energy expenditure.

Die Aufgabe, die sich nun stellt, umfasst die Erzeugung und die Verdichtung von Wasserstoff mit Hilfe von Wasser, das Verdichten auf einen Druck von 350bar oder 500bar oder 1000bar, und große Massenströme, um rasche Füllzeiten von Wasserstofftanks bei den Tankstellen zu erreichen. Die Aufgabe umfasst auch die Ausnutzung der energetisch günstigen Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff und die Trennung des so erzeugten Gasgemisches in Wasserstoff und Sauerstoff, Das Verfahren soll wirtschaftlich und einfach und kostengünstig sein. The task that now arises includes the generation and compression of hydrogen with the help of water, compression to a pressure of 350bar or 500bar or 1000bar, and large mass flows in order to achieve fast filling times of hydrogen tanks at the filling stations. The task also includes the use of the energetically favorable generation of hydrogen and oxygen and the separation of the gas mixture generated in this way into hydrogen and oxygen. The process should be economical, simple and inexpensive.

Das in dem Patent WO 2006 034748 dargestellte Verfahren der kolbenlosen Verdichtung von Gasen hat den Nachteil, dass Flüssigkeiten verwendet werden Müssen, die keine Löslichkeit von Gasen aufweisen. Das ist nur in sehr geringem Umfang möglich, physikalisch gesehen, kann jedes Gas in einer bestimmten Konzentration in einer Flüssigkeit gelöst The method of pistonless compression of gases presented in patent WO 2006 034748 has the disadvantage that liquids have to be used which do not have the solubility of gases. This is only possible to a very limited extent; from a physical point of view, every gas can be dissolved in a liquid in a certain concentration

werden, wobei man unter Lösung entweder die bekannte Adsorption oder Absorption aufweist. be, whereby one has either the known adsorption or absorption under solution.

Das Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff umfasst erfindungsgemäß die Erzeugung von Wasserstoff 30 unter dem Gesichtspunkt einer sehr kostengünstigen und einfachen Bauweise, Stand der Technik ist die Nasselektrolyse in Zelle, wobei zwischen der Kathode und Anode eine Membran eingebunden ist, Durch die Membran können daher nur Anionen oder Kationen diffundieren. Durch die Membran ergibt sich ein erhöhter Widerstand und der Wirkungsgrad der Nasselektrolyse mit Membran sinkt. The method for generating hydrogen comprises, according to the invention, the generation of hydrogen from the point of view of a very inexpensive and simple construction, the state of the art is wet electrolysis in cells, with a membrane being integrated between the cathode and anode, therefore only anions can pass through the membrane or cations diffuse. The membrane results in increased resistance and the efficiency of the wet electrolysis with membrane decreases.

Die klassische Elektrolyse wurde M. Faraday mit seinen Massengesetzen, die einen Zusammenhang zwischen Stromstärke und erzeugter Stoffmasse beschreiben: The classic electrolysis was M. Faraday with his laws of mass, which describe a connection between the strength of the current and the mass of material produced:

1. Faradaysche Gesetz: die Stoffmenge, die an einer Elektrode bei der Elektrolyse abgeschieden wird, ist proportional der Ladung, die durch den Elektrolyten fließt: 1. Faraday's law: the amount of substance deposited on an electrode during electrolysis is proportional to the charge that flows through the electrolyte:

Q = It = nzF = nzeN4 Q = It = nzF = nzeN4

2. Faradaysches Gesetz: Die durch eine bestimmte Ladungsmenge abgeschiedene Masse eines Elements ist proportional zur Atommasse des abgeschiedenen Elements und umgekehrt proportional zu seiner Wertigkeit 2. Faraday's law: The mass of an element deposited by a certain amount of charge is proportional to the atomic mass of the deposited element and inversely proportional to its valence

m = Mn m = Mn

Zusammengefasst ergibt das: In summary, this results in:

n = Molzahl n = number of moles

M = Molmasse (g/mol)} M = molar mass (g / mol)}

| = Stromstärke (A) | = Current strength (A)

zZ = Anzahl der Ladungen zZ = number of charges

F = Faradaysche Konstante F = Faraday's constant

e = Elementarladung e = elementary charge

Na = Anzahl der Elemente im Molvolumen Na = number of elements in the molar volume

Diese Gleichung ist daher die Grundlage für eine einfachere Bauweise der Elektrolyse, indem zwischen den Elektroden keine Membran verwendet. Im Gegensatz dazu wird die Leitfähigkeit des destillierten Wassers 1 durch Kaliumlauge (KOH) 18 erhöht. Während destilliertes Wasser eine elektrische Leitfähigkeit von 1 bis 10 uS/em hat, hat ein mit Kaliumlauge versetztes Wasser eine Leitfähigkeit von 100 bis 300 S/em. Das wird bei dem Verfahren ausgenutzt. Der Nachteil ist, dass es zu einer Vermischung der an den Elektroden abgetrennten Gasstoffströme Wasserstoff und Sauerstoff kommt. This equation is therefore the basis for a simpler construction of the electrolysis, in that no membrane is used between the electrodes. In contrast to this, the conductivity of the distilled water 1 is increased by potassium hydroxide solution (KOH) 18. While distilled water has an electrical conductivity of 1 to 10 uS / em, water mixed with potassium hydroxide has a conductivity of 100 to 300 S / em. This is exploited in the process. The disadvantage is that the gas streams hydrogen and oxygen separated at the electrodes mix.

Erfindungsgemäß wird daher elektrische Energie 8 in der Elektrolyse 7 verwendet. Die elektrische Energie ist in Form von Gleichspannung von 12V bis 48V gegeben, wodurch zwischen den Elektroden Gleichstrom fließt. Zwischen den Elektroden werden neutrale Platten ( bipolare Platten ) verwendet, sodass das elektrische Potenzial zwischen den Platten zwischen 1,23V bis 1,75V liegt. Damit ist die Anzahl der Platten festgelegt. Diese einfache Bauweise ist druckunabhängig, was bedeutet, dass man die Elektrolyse ohne großen technischen Aufwand auch bei 50bar bis 100 bar betreiben kann. Das ist bei einer Membran nicht so einfach, denn mit steigendem Druck muss die Festigkeit der Membran steigen, und das hat den Nachteil, dass die elektrischen Verluste stark steigen. Das bedeute Wärme wird produziert, die dann aus der Nasszelle abgeleitet werden muss. Das ist bei der Bauweise ohne Membran nicht der Fall. According to the invention, electrical energy 8 is therefore used in the electrolysis 7. The electrical energy is given in the form of DC voltage from 12V to 48V, whereby direct current flows between the electrodes. Neutral plates (bipolar plates) are used between the electrodes so that the electrical potential between the plates is between 1.23V and 1.75V. This defines the number of plates. This simple construction is pressure-independent, which means that the electrolysis can also be operated at 50 bar to 100 bar without great technical effort. This is not so easy with a membrane, because with increasing pressure the strength of the membrane has to increase, and this has the disadvantage that the electrical losses increase sharply. That means heat is produced, which then has to be dissipated from the wet room. This is not the case with the construction without a membrane.

Das Gasgemisch aus der Elektrolyse wird mit dem umgewälzten Fluid ausgetragen und in den Abscheider 9 geleitet, wo es zu einer Trennung von Wasserstoff und Sauerstoff 12 und The gas mixture from the electrolysis is discharged with the circulated fluid and passed into the separator 9, where there is a separation of hydrogen and oxygen 12 and

dem Wasser mit Kaliumlauge 10 kommt. Das Wasser mit Kaliumlauge wird dem Tank 2 rückgeführt. the water with potassium hydroxide 10 comes. The water with potassium hydroxide is returned to tank 2.

Das Sauerstoff- und Wasserstoffgemisch 12 wird mit Hilfe keramischer Membrane 14 getrennt. Als Membran haben sich die keramische Zeolithmembran (NaA) bewährt. Diese weisen eine entsprechende sehr gute und hohe Gleichverteilung von Poren mit einem Durchmesser von 1 bis 3 °A ( Angström ) auf: The oxygen and hydrogen mixture 12 is separated with the aid of ceramic membrane 14. The ceramic zeolite membrane (NaA) has proven itself as a membrane. These have a corresponding very good and high uniform distribution of pores with a diameter of 1 to 3 ° A (Angstrom):

Gas D{(A}) {Moleküldurchmesser) Gas D {(A}) {molecule diameter)

Wasserstoff 1—-3°A Hydrogen 1-3 ° A

Sauerstoff 4—6°A Oxygen 4-6 ° A

Tabelle 1: Atomdurchmesser und Moleküldurchmesser in Angstroem (A; 1A= 1nm ) Table 1: Atomic diameter and molecular diameter in angstroem (A; 1A = 1nm)

Unterstützt wird erfindungsgemäß die Permeation des Wasserstoffes durch die Membrane durch die Druckdifferenz zwischen der Feedseite und der Permeatseite, Die Druckdifferenz ist ein Maß für die Diffusionsgeschwindigkeit und die Menge an Wasserstoff, der durch die Membrane diffundiert. Die Druckdifferenz stellt die notwendige Potenzialdifferenz dar und ist zudem ein Maß für die Kraft und den maximalen Anteil der Abscheidung des Wasserstoffes aus dem Gasgemisch. According to the invention, the permeation of hydrogen through the membrane is supported by the pressure difference between the feed side and the permeate side. The pressure difference is a measure of the diffusion rate and the amount of hydrogen that diffuses through the membrane. The pressure difference represents the necessary potential difference and is also a measure of the force and the maximum proportion of the separation of hydrogen from the gas mixture.

Dr Dr

= — 1 DPp Trennfaktor Ve ao= MM >1 pP = - 1 DPp separation factor Ve ao = MM> 1 pP

Der Trennfaktor bei einer keramischen Membran der Type NaA weist einen Faktor 0,935 auf. Das Druckverhältnis von Feedseite zu Permeatseite beträgt zwischen 10 bis 15, sodass eine Aufkonzentration des Sauerstoffes auf der Rententatseite zu 98% bis 99% möglich ist. The separation factor for a ceramic membrane of the NaA type has a factor of 0.935. The pressure ratio of the feed side to the permeate side is between 10 and 15, so that a concentration of the oxygen on the rent side of 98% to 99% is possible.

Der Vorteil der keramischen Membranen 14 liegt darin, dass diese eine sehr hohe Strukturfestigkeit haben, und daher für hohe Drücke geeignet sind. Zudem kann man bei den keramischen Membranen die Porosität sehr genau definieren. Das ist deshalb sehr wichtig, weil Wasserstoff ein sehr kleines Molekül ist und einen mittleren Moleküldurchmesser von 1 bis 3 nm hat. Erfindungsgemäß diffundiert der Wasserstoff durch die Membran und gelangt so von der Druckseite auf die drucklose Seite, wo er als Permeat in den Abscheider 19 geleitet wird. Das nun an Wasserstoff stark abgeminderte Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff wird über die Regelarmatur 17 rückgeführt und so auch der restliche Wasserstoff aus dem Gemisch gewonnen. Der Sauerstoff 16 mit sehr geringen Anteilen an Wasserstoff, in der Konzentration 1 bis 10 ppm steht zur weiteren Verwendung zur Verfügung. Das restliche Wasser aus der Abscheideflasche 19 wird über eine Pumpe 23 dem Tank 2 rückgeführt. The advantage of the ceramic membranes 14 is that they have a very high structural strength and are therefore suitable for high pressures. In addition, the porosity of ceramic membranes can be defined very precisely. This is very important because hydrogen is a very small molecule with an average molecular diameter of 1 to 3 nm. According to the invention, the hydrogen diffuses through the membrane and thus passes from the pressure side to the pressureless side, where it is passed into the separator 19 as permeate. The mixture of hydrogen and oxygen, which is now greatly reduced in hydrogen, is fed back via the control valve 17 and the remaining hydrogen is thus also obtained from the mixture. The oxygen 16 with very small proportions of hydrogen, in a concentration of 1 to 10 ppm, is available for further use. The remaining water from the separation bottle 19 is returned to the tank 2 via a pump 23.

Mit Hilfe des Verdichters 20 wird der Wasserstoff als Permeat angesaugt, das bedeutet, das man auf der Permeatseite der Membran 14 einen Unterdruck hat, der in einem Bereich von 0,1 bar bis 0,7 bar liegt. Der Verdichter verdichtet den angesaugten Wasserstoff auf 10 bis 20 bar und dieser wird dem Mischer 22 zugeführt. In dem Mischer 22 wird der Wasserstoff mit destilliertem Wasser (Deionat) 36 gemischt. Das destillierte Wasser 36 wird aus dem Tank 37 mit einer Pumpe 35 angesaugt und auf einen Druck von 8 bar bis 18 bar verdichtet. Um eine Durchmischung von Wasser 36 mit Wasserstoff zu erhalten, ist der Druck auf der Wasserseite geringer und zudem werden Mischdüsen verwendet, sodass es zu einer guten Durchmischung kommt. With the aid of the compressor 20, the hydrogen is sucked in as permeate, which means that there is a negative pressure on the permeate side of the membrane 14 which is in a range from 0.1 bar to 0.7 bar. The compressor compresses the sucked in hydrogen to 10 to 20 bar and this is fed to the mixer 22. In the mixer 22, the hydrogen is mixed with distilled water (deionized water) 36. The distilled water 36 is sucked in from the tank 37 with a pump 35 and compressed to a pressure of 8 bar to 18 bar. In order to obtain a thorough mixing of water 36 with hydrogen, the pressure on the water side is lower and mixing nozzles are also used so that thorough mixing occurs.

Erfindungsgemäß werden Konzentrationen an Wasserstoff von 10% bis 50% verwendet. Die Verwendung von Wasser bringt nun den Vorteil, dass ein solches Zweiphasengemisch aus Wasserstoff und destilliertem Wasser mit Hilfe von Kolbenpumpen sehr einfach durchführen. Erfindungsgemäß wird das Zweiphasengemisch mit der Pumpe 25 auf einen Druck von 350 bar oder 500bar oder 1000bar verdichtet. Das verdichtete Zweiphasengemisch wird über einen Wärmetauscher 27 rückgekühlt. According to the invention, concentrations of hydrogen from 10% to 50% are used. The use of water now has the advantage that such a two-phase mixture of hydrogen and distilled water can be carried out very easily with the aid of piston pumps. According to the invention, the two-phase mixture is compressed with the pump 25 to a pressure of 350 bar or 500 bar or 1000 bar. The compressed two-phase mixture is recooled via a heat exchanger 27.

Die Erfindung nutzt dabei die Eigenschaft aus, dass Wasserstoff ist in Wasser kaum löslich, man kann also von keiner Adsorption und von keiner Absorption sprechen. Diese ist physikalisch und chemisch durch die Henry Konstante H definiert: The invention uses the property that hydrogen is hardly soluble in water, so one can speak of no adsorption and no absorption. This is physically and chemically defined by the Henry constant H:

O2 770 1,3 10% 4,310* | 3,2 10° Hz 1300 7,8 10% 7,1104 1,9 107 CO2 29 3,4 107 1,610? | 8,3 10° O2 770 1.3 10% 4.310 * | 3.2 10 ° Hz 1300 7.8 10% 7.1104 1.9 107 CO2 29 3.4 107 1.610? | 8.3 10 °

Tabelle 2: Die Henry Konstante beispielhaft für Wasserstoff, Sauerstoff und Kohlendioxid in Wasser bei T = 20°C = 298,15°K dargestellt Table 2: The Henry constant shown as an example for hydrogen, oxygen and carbon dioxide in water at T = 20 ° C = 298.15 ° K

Die Verdichtung von 12 bar auf 1000 bar ist ein sehr großer Sprung. Erfindungsgemäß kann man eine bessere Energieeffizienz erreichen, wenn man in der ersten Stufe von 12 bar auf 50bar bis 100 bar verdichtet und dann in der zweiten Stufe von 50 bar bis 100 bar auf 350bar oder 500 bar oder 1000 bar verdichtet. Diese zweistufige Verdichtung ist in Abbildung 2 dargestellt. The compression from 12 bar to 1000 bar is a very big leap. According to the invention, better energy efficiency can be achieved by compressing from 12 bar to 50 bar to 100 bar in the first stage and then compressing from 50 bar to 100 bar to 350 bar or 500 bar or 1000 bar in the second stage. This two-stage compression is shown in Figure 2.

Die Erfindung nutzt auch das energetische Potenzial des unter hohem Druck verdichteten Wassers, das in der Abscheideflasche 28 anfällt. Das ist in der Abbildung 3 dargestellt. Das unter hohem Druck stehende Wasser wird mit einer Pumpe 31 abgesaugt und den Hydromotoren 41, 42 zugeführt. In den Hydromotoren wird das unter hohem Druck stehende Wasser entspannt, gibt dabei über den Hydromotor mechanische Energie ab, die zum Antrieb der Pumpen 25 und 38 genutzt wird. Damit kann bis 85% der verwendeten Energie rückgewonnen werden. The invention also uses the energetic potential of the water, which is compressed under high pressure and which accumulates in the separation bottle 28. This is shown in Figure 3. The water, which is under high pressure, is sucked off with a pump 31 and fed to the hydraulic motors 41, 42. The water under high pressure is relaxed in the hydraulic motors and releases mechanical energy via the hydraulic motor, which is used to drive the pumps 25 and 38. This means that up to 85% of the energy used can be recovered.

Diese Erfindung ermöglicht es große Massenströme an Wasserstoff 30 in den drei Druckstufen von 350bar oder 500bar oder 1000 bar zur Verfügung stellen. Die bisherigen Leistungen bei den Füllstellen liegen bei 10kg/h bis 15kg/h. Mit dieser Erfindung kann man Massenströme von 100kg/h bis 500kg/h an Wasserstoff 30 in einfacher und sehr effizienter Weise in sehr hohen Druckstufen zur Verfügung stellen. This invention makes it possible to provide large mass flows of hydrogen 30 in the three pressure stages of 350 bar or 500 bar or 1000 bar. The previous capacities at the filling stations are 10kg / h to 15kg / h. With this invention, mass flows of 100 kg / h to 500 kg / h of hydrogen can be made available in a simple and very efficient manner at very high pressure levels.

Diese Erfindung nutzt aber auch das Potenzial der Nasselektrolyse ohne Membrane aus. Das ist nicht eine Physikalische Frage, das ist vor allem eine Kasten Nutzen Frage. Sowohl die Nasselektrolyse als auch die Elektrolyse von Wasserdampf mit einer Polymerelektrolytmembran ist sehr teuer und kostenintensiv, Zudem ist diese Technologie in den Druckstufen auf bis zu 30bar beschränkt. However, this invention also uses the potential of wet electrolysis without a membrane. This is not a physical question, it is primarily a box utility question. Both the wet electrolysis and the electrolysis of water vapor with a polymer electrolyte membrane are very expensive and costly. In addition, this technology is limited to up to 30 bar in the pressure stages.

Dem gegenüber steht die Nasselektrolyse ohne Membran, die ein Gasgemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff zur Verfügung stellt. Die mechanische Trennung des Gasgemisches aus Wasserstoff und Sauerstoff 12 kann mit Hilfe von keramischen Membrane 14 in sehr einfacher und kostengünstiger Form getrennt werden. In contrast, there is wet electrolysis without a membrane, which provides a gas mixture of hydrogen and oxygen. The mechanical separation of the gas mixture of hydrogen and oxygen 12 can be separated with the help of ceramic membrane 14 in a very simple and inexpensive form.

Zeichen sign

1 destilliertes Wasser ( Deionat ) mit einer elektrischen Leitfähigkeit von 1 bis 10 uS/cm 2 Tarık 1 distilled water (deionized water) with an electrical conductivity of 1 to 10 uS / cm 2 Tarık

3 Pumpe 3 pump

4 Regelarmatur 4 control valve

5 Wasser 5 water

6 Wärmetauscher 6 heat exchangers

7 Elektrolyseur (EC) 7 electrolyser (EC)

8 elektrische Energie für den Elektrolyseur 8 electrical energy for the electrolyzer

9 Abscheideflasche 9 Separation bottle

10 Wasserrücklauf 10 water return

11 Regelarmatur 11 control valve

12 Wasserstoff Sauerstoffgemisch 12 hydrogen oxygen mixture

13 Verdichter 13 compressors

14 keramische Membran 14 ceramic membrane

15 Regelarmatur 15 control valve

16 Sauerstoff 16 oxygen

17 Regelarmatur 17 control valve

18 Kaliumlauge (KOH), um eine Konzentration von 10% bis 50% im Tank (2) zu erreichen 18 Potassium Lye (KOH) to achieve a concentration of 10% to 50% in the tank (2)

19 Abscheidetank auf der Permeatseite der keramischen Membran (14) 19 Separation tank on the permeate side of the ceramic membrane (14)

20 Verdichter 20 compressors

21 Regelarmatur 22 Mischkammer 23 Pumpe 24 Pumpe 21 Control valve 22 Mixing chamber 23 Pump 24 Pump

25 Pumpe 25 pump

26 Regelarmatur 26 Control valve

27 Wärmetauscher als Rückkühler 28 Abscheideflasche 27 Heat exchanger as a dry cooler 28 Separation bottle

29 Regelarmatur 29 Control valve

30 Wasserstoff ( Produkt ) 31 Pumpe 30 hydrogen (product) 31 pump

32 Regelarmatur 32 control valve

33 Wasser 33 water

34 Regelarmatur 34 Control valve

35 Pumpe 35 pump

36 destilliertes Wasser ( Deionat ) mit einer elektrischen Leitfähigkeit von 1 bis 10 uS/cm 37 Tank 36 distilled water (deionized water) with an electrical conductivity of 1 to 10 uS / cm 37 tank

38 Pumpe 38 pump

39 Regelarmatur 39 Control valve

40 Rückkühler 40 dry coolers

41 Hydromatoar 41 hydromatoar

42 Hydromotor 42 hydraulic motor

43 Wasser 43 water

44 Wasser 44 water

45 Regelarmatur 45 control valve

H2 Wasserstoff H2 hydrogen

O2 Sauerstoff O2 oxygen

H20 Wasser H20 water

KOH Kaliumlauge KOH potassium hydroxide

Deionat destilliertes Wasser mit einer Leitfähigkeit von 1 bis 3 uS/cm Deionized distilled water with a conductivity of 1 to 3 uS / cm

EC Elektrolyseur zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff, ohne Membran ( Diaphragma ) EC electrolyser for the production of hydrogen and oxygen, without membrane (diaphragm)

NaA keramische Zeolith Membran, die Sauerstoff und Wasserstoff auftrennt NaA ceramic zeolite membrane that separates oxygen and hydrogen

Die Abbildung 1 zeigt einen Wassertank 2, der mit destilliertem Wasser (Deionat) 1 und Kaliumlauge (KOH) 18 befüllt wird. Das Gemisch aus Wasser und Kaliumlauge wird über die Pumpe 3 mit zugehöriger Regelarmatur 4 abgesaugt und verdichtet und über den Wärmetauscher 6 rückgekühlt. Das Wasser Kaliumlaugen Gemisch wird dem Elektrolyseur 1 zugeführt, in dem Wasserstoff und Sauerstoff erzeugt wird. Das Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff und Wasser wird in der Abscheideflasche 9 in die Wasserphase und in die Gasphase aufgetrennt. Die Gasphase aus Wasserstoff und Sauerstoff wird über die Regelarmatur 11 dem Verdichter 13 für die Membraneinheit 14 zugeführt. In der Membraneinheit 14 wird der Wasserstoff vom Sauerstoff abgetrennt der Sauerstoff 16 steht über die Regelarmatur 15 als ein Produkt zur Verfügung. Ein Teil des Sauerstoffes mit Wasserstoffanteil wird als Gasgemisch über die Regelarmatur 17 rückgeführt. Auf der Permeatseite wir der Wasserstoff über die Abscheideflasche 19 abgesaugt, das anfallende Wasser über die Pumpe und Regelarmatur dem Tank 2 rückgeführt. Der Wasserstoff wird über den Verdichter 20 angesaugt und verdichtet und dem Mischer 22 zugeführt. In dem Mischer 22 wird destilliertes Wasser 36 aus dem Tank 37 angesaugt mit der Pumpe 35 mit zugehöriger Regelarmatur 34 dem Mischer zugeführt. Im Mischer 22 wird destilliertes Wasser mit Sauerstoff vermischt und von der Pumpe 25 mit zugehöriger Regelarmatur 26 verdichtet. Das Gemisch aus Wasser und Wasserstoff wird über den Wärmetauscher rückgekühlt und der Abscheideflasche 28 zugeführt. In der Abscheideflasche 28 wird das Gemisch aus Wasser und Wasserstoff getrennt, der Wasserstoff 30 über die Regelarmatur 29 als gewünschtes Produkt gewonnen. Das Wasser wird über die Pumpe 31 mit zugehöriger Entspannungsarmatur 32 dem Tank 37 rückgeführt. Figure 1 shows a water tank 2 which is filled with distilled water (deionized water) 1 and potassium hydroxide (KOH) 18. The mixture of water and potassium hydroxide solution is sucked off and compressed via the pump 3 with the associated control valve 4 and recooled via the heat exchanger 6. The water / potassium hydroxide mixture is fed to the electrolyser 1, in which hydrogen and oxygen are generated. The mixture of hydrogen and oxygen and water is separated into the water phase and the gas phase in the separation bottle 9. The gas phase consisting of hydrogen and oxygen is fed to the compressor 13 for the membrane unit 14 via the control valve 11. In the membrane unit 14, the hydrogen is separated from the oxygen; the oxygen 16 is available as a product via the control valve 15. Part of the oxygen with hydrogen content is returned as a gas mixture via the control valve 17. On the permeate side, the hydrogen is sucked off via the separation bottle 19, and the water that occurs is returned to the tank 2 via the pump and control valve. The hydrogen is sucked in via the compressor 20 and compressed and fed to the mixer 22. In the mixer 22, distilled water 36 is sucked in from the tank 37 by means of the pump 35 with the associated control valve 34 and fed to the mixer. In the mixer 22, distilled water is mixed with oxygen and compressed by the pump 25 with the associated control valve 26. The mixture of water and hydrogen is re-cooled via the heat exchanger and fed to the separation bottle 28. The mixture of water and hydrogen is separated in the separation bottle 28, and the hydrogen 30 is obtained as the desired product via the control valve 29. The water is returned to the tank 37 via the pump 31 with the associated expansion valve 32.

Abbildung 2 Figure 2

Die Abbildung 2 zeigt einen Wassertank 2, der mit destilliertem Wasser (Deionat} 1 und Kaliumlauge (KOH) 18 befüllt wird. Das Gemisch aus Wasser und Kaliumlauge wird über die Pumpe 3 mit zugehöriger Regelarmatur 4 abgesaugt und verdichtet und über den Wärmetauscher 6 rückgekühlt. Das Wasser Kaliumlaugen Gemisch wird dem Elektrolyseur 1 zugeführt, in dem Wasserstoff und Sauerstoff erzeugt wird. Das Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff und Wasser wird in der Abscheideflasche 9 in die Wasserphase und in die Gasphase aufgetrennt. Die Gasphase aus Wasserstoff und Sauerstoff wird über die Regelarmatur 11 dem Verdichter 13 für die Membraneinheit 14 zugeführt. In der Membraneinheit 14 wird der Wasserstoff vom Sauerstoff abgetrennt der Sauerstoff 16 steht über die Regelarmatur 15 als ein Produkt zur Verfügung. Ein Teil des Sauerstoffes mit Wasserstoffanteil wird als Gasgemisch über die Regelarmatur 17 rückgeführt. Auf der Permeatseite wir der Wasserstoff über die Abscheideflasche 19 abgesaugt, das anfallende Wasser über die Pumpe und Regelarmatur dem Tank 2 rückgeführt. Der Wasserstoff wird über den Verdichter 20 angesaugt und verdichtet und dem Mischer 22 zugeführt. In dem Mischer 22 wird destilliertes Wasser 36 aus dem Tank 37 angesaugt mit der Pumpe 35 mit zugehöriger Regelarmatur 34 dem Mischer zugeführt. Im Mischer 22 wird destilliertes Wasser mit Sauerstoff vermischt und von der Pumpe 25 mit zugehöriger Regelarmatur 26 verdichtet. Das Gemisch aus Wasser und Wasserstoff wird über den Wärmetauscher rückgekühlt und einer weiteren Pumpe 38 mit zugehöriger Regelarmatur 39 zugeführt und verdichtet. Das Gemisch aus Wasser und Wasserstoff wird über den Wärmetauscher 40 rückgekühlt und der Abscheideflasche 28 zugeführt. In der Abscheideflasche 28 wird das Gemisch aus Wasser und Wasserstoff getrennt, der Wasserstoff 30 über die Regelarmatur 29 als gewünschtes Produkt gewonnen. Das Wasser wird über die Pumpe 31 mit zugehöriger Entspannungsarmatur 32 dem Tank 37 rückgeführt. Figure 2 shows a water tank 2 that is filled with distilled water (deionized water) 1 and potassium hydroxide (KOH) 18. The mixture of water and potassium hydroxide is sucked off and compressed using the pump 3 with the associated control valve 4 and cooled back using the heat exchanger 6. The water / potassium hydroxide mixture is fed to the electrolyser 1, in which hydrogen and oxygen is generated. The mixture of hydrogen and oxygen and water is separated into the water phase and the gas phase in the separator bottle 9. The gas phase of hydrogen and oxygen is controlled via the control valve 11 is fed to the compressor 13 for the membrane unit 14. In the membrane unit 14, the hydrogen is separated from the oxygen, the oxygen 16 is available as a product via the control valve 15. A portion of the oxygen with hydrogen content is returned as a gas mixture via the control valve 17. Auf On the permeate side, the hydrogen is sucked off via the separation bottle 19 , the resulting water is returned to tank 2 via the pump and control valve. The hydrogen is sucked in via the compressor 20 and compressed and fed to the mixer 22. In the mixer 22, distilled water 36 is sucked in from the tank 37 by means of the pump 35 with the associated control valve 34 and fed to the mixer. In the mixer 22, distilled water is mixed with oxygen and compressed by the pump 25 with the associated control valve 26. The mixture of water and hydrogen is recooled via the heat exchanger and fed to a further pump 38 with an associated control valve 39 and compressed. The mixture of water and hydrogen is recooled via the heat exchanger 40 and fed to the separation bottle 28. The mixture of water and hydrogen is separated in the separation bottle 28, and the hydrogen 30 is obtained as the desired product via the control valve 29. The water is returned to the tank 37 via the pump 31 with the associated expansion valve 32.

Die Abbildung 3 zeigt einen Wassertank 2, der mit destilliertem Wasser (Deionat) 1 und Kaliumlauge (KOH) 18 befüllt wird. Das Gemisch aus Wasser und Kaliumlauge wird über die Pumpe 3 mit zugehöriger Regelarmatur 4 abgesaugt und verdichtet und über den Wärmetauscher 6 rückgekühlt. Das Wasser Kaliumlaugen Gemisch wird dem Elektrolyseur 1 zugeführt, in dem Wasserstoff und Sauerstoff erzeugt wird. Das Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff und Wasser wird in der Abscheideflasche 9 in die Wasserphase und in die Gasphase aufgetrennt. Die Gasphase aus Wasserstoff und Sauerstoff wird über die Regelarmatur 11 dem Verdichter 13 für die Membraneinheit 14 zugeführt. In der Membraneinheit 14 wird der Wasserstoff vom Sauerstoff abgetrennt der Sauerstoff 16 steht über die Regelarmatur 15 als ein Produkt zur Verfügung. Ein Teil des Sauerstoffes mit Wasserstoffanteil wird als Gasgemisch über die Regelarmatur 17 rückgeführt. Auf der Permeatseite wir der Wasserstoff über die Abscheideflasche 19 abgesaugt, das anfallende Wasser über die Pumpe und Regelarmatur dem Tank 2 rückgeführt. Der Wasserstoff wird über den Verdichter 20 angesaugt und verdichtet und dem Mischer 22 zugeführt. In dem Mischer 22 wird destilliertes Wasser 36 aus dem Tank 37 angesaugt mit der Pumpe 35 mit zugehöriger Regelarmatur 34 dem Mischer zugeführt. Im Mischer 22 wird destilliertes Wasser mit Sauerstoff vermischt und von der Pumpe 25 mit zugehöriger Regelarmatur 26 verdichtet. Das Gemisch aus Wasser und Wasserstoff wird über den Wärmetauscher rückgekühlt und einer weiteren Pumpe 38 mit zugehöriger Regelarmatur 39 zugeführt und verdichtet. Das Gemisch aus Wasser und Wasserstoff wird über den Wärmetauscher 40 rückgekühlt und der Abscheideflasche 28 zugeführt. In der Abscheideflasche 28 wird das Gemisch aus Wasser und Wasserstoff getrennt, der Wasserstoff 30 über die Regelarmatur 29 als gewünschtes Produkt gewonnen. Das Wasser wird über die Pumpe 31 mit zugehöriger Regelarmatur 32 wird der Hydromotor 42 mit Druckwasser versorgt und unter Abgabe von Energie entspannt, und mit der Regelarmatur 45 wird der Hydromotor 41 mit Druckwasser versorgt und unter Abgabe von Energie entspannt. Der Hydromotor 41 treibt die Pumpe 38 an, der Hydromotor 42 treibt die Pumpe 25 an. Figure 3 shows a water tank 2 which is filled with distilled water (deionized water) 1 and potassium hydroxide (KOH) 18. The mixture of water and potassium hydroxide solution is sucked off and compressed via the pump 3 with the associated control valve 4 and recooled via the heat exchanger 6. The water / potassium hydroxide mixture is fed to the electrolyser 1, in which hydrogen and oxygen are generated. The mixture of hydrogen and oxygen and water is separated into the water phase and the gas phase in the separation bottle 9. The gas phase consisting of hydrogen and oxygen is fed to the compressor 13 for the membrane unit 14 via the control valve 11. In the membrane unit 14, the hydrogen is separated from the oxygen; the oxygen 16 is available as a product via the control valve 15. Part of the oxygen with hydrogen content is returned as a gas mixture via the control valve 17. On the permeate side, the hydrogen is sucked off via the separation bottle 19, and the water that occurs is returned to the tank 2 via the pump and control valve. The hydrogen is sucked in via the compressor 20 and compressed and fed to the mixer 22. In the mixer 22, distilled water 36 is sucked in from the tank 37 by means of the pump 35 with the associated control valve 34 and fed to the mixer. In the mixer 22, distilled water is mixed with oxygen and compressed by the pump 25 with the associated control valve 26. The mixture of water and hydrogen is recooled via the heat exchanger and fed to a further pump 38 with an associated control valve 39 and compressed. The mixture of water and hydrogen is recooled via the heat exchanger 40 and fed to the separation bottle 28. The mixture of water and hydrogen is separated in the separation bottle 28, and the hydrogen 30 is obtained as the desired product via the control valve 29. The water is supplied via the pump 31 with the associated control valve 32, the hydraulic motor 42 is supplied with pressurized water and relaxed with the release of energy, and the hydraulic motor 41 is supplied with pressurized water with the control valve 45 and relaxed with the release of energy. The hydraulic motor 41 drives the pump 38, the hydraulic motor 42 drives the pump 25.

Claims

Expectations

1. The method for generating and compressing hydrogen (23), comprising a tank (2), a pump (3), a heat exchanger (6), an electrolyzer (7), a separation bottle (9), a compressor (13) , a membrane (14), a compressor (20), a mixing chamber (22), a pump (23), a pump (35), a pump (25), a recooler (18), a separation bottle (28), a Pump (31), a tank (37),

Characterized by the fact that

- The distilled water (1) in the tank (2) has a conductivity of a minimum of 1 uS / cm, a maximum of 5uS / cm,;

- The concentration of the potassium hydroxide solution (18) in the tank (2) has a minimum concentration of 10%, maximum 50%,

- The tank (2) has a minimum volume of 100 liters and a maximum of 15,000 liters,

- The tank (2) has a minimum pressure of 1 bar, maximum 10 bar,

- The tank (2) has a minimum temperature of 10 ° C, maximum 85 ° C,

- The pump (3), as an electrically driven piston pump, compresses the mixture of distilled water (1) and potassium hydroxide (18) to a pressure of at least 10 bar and a maximum of 100 bar,

The volume flow of the mixture of distilled water (1) and potassium hydroxide solution (18) has a minimum of 1 L / h, a maximum of 10,000 L / h,

- The mixture of distilled water (1) and potassium hydroxide solution (18) with the help of a heat exchanger (6) has a minimum temperature of 25 ° C, maximum 85 ° C,

- The electrolysis (7), which splits the mixture of distilled water (1) and potassium hydroxide (18) into hydrogen and oxygen with the help of electrolysis (7), has an electrical output of at least 1KWh, maximum 50,000kWh,

- The electrolysis (7) has a minimum DC voltage of 12V and a maximum of 48V,

- The electrolysis (7) has a minimum current of 1A, maximum of 1000A

- In the case of electrolysis (7) without a membrane (diaphragm), the mixture of hydrogen and oxygen has a concentration in the mixture of distilled water (1) and potassium hydroxide solution (18) of a minimum of 10% and a maximum of 75%,

- The electrolysis (7) has a pressure of a minimum of 10 bar, a maximum of 100 bar,

- The electrolysis (7) has a temperature of a minimum of 10 ° C, a maximum of 85 ° C,

- In the separation bottle (9) the separation of hydrogen and oxygen (12) from the water (1) and potassium hydroxide mixture (18) takes place, and the concentration of the hydrogen and oxygen mixture in the mixture of distilled water (1) and potassium hydroxide (18) has a value of a minimum of 10%, a maximum of 75%,

- The separation bottle (9) has a minimum volume of 5001, maximum 1500L.

The membrane (14), as a ceramic membrane made of NaA zeolite, can be subjected to a pressure of a minimum of 50 bar and a maximum of 100 bar on the feed side

- A minimum pore diameter of 1 ° A, a maximum of 3 ° A, through the membrane (14), hydrogen can diffuse through the pores to a minimum of 75% and a maximum of 99%

- The oxygen slip in the membrane (14) is a minimum of 0.001%, a maximum of 0.01%,

The slip of water at the membrane (14) on the permeate side is a minimum of 0.1% a maximum of 5%,

The pressure on the permeate side of the membrane (14) with an electrically driven vacuum piston pump has a minimum value of 0.1 bar, maximum 0.9 bar,

The rent act of the membrane (14) has a minimum hydrogen content of 0.5%, maximum 30%,

The rent act of the membrane (14) with a minimum share of 10%, a maximum of 50% is returned,

The temperature of the membrane (14) has a minimum value of 10 ° C, maximum 50 ° C,

The hydrogen thus obtained on the permeate side of the membrane (14) is compressed with the electrically driven vacuum piston pump (20) to a pressure of a minimum of 10 bar, a maximum of 20 bar,

The distilled water (36) in the tank (37) has a conductivity of a minimum of 1 US / cm, a maximum of 5uS / cm,

The tank (37) has a minimum volume of 100 liters and a maximum of 15,000 liters,

The tank (37) has a minimum pressure of 1 bar, maximum 10 bar,

The tank (37) has a minimum temperature of 10 ° C, maximum 85 ° C,

The pressure of the distilled water (36) through the pump (35) as an electrically driven piston pump has a pressure minimum of 10 bar, maximum of 20 bar, the temperature of the distilled water (36) through the pump (35) as an electrically driven Piston pump a value of at least 10 ° C, maximum of 50 ° C,

The volume flow of distilled water (36) has a minimum value of 1U / h, maximum 10,000 L / h,

The hydrogen combined with water (36) from the tank (37) in the mixing chamber (22) to form a two-phase mixture of gas and distilled water (36) has a hydrogen mass fraction of a minimum of 5% and a maximum of 50%

The pressure in the mixing chamber (22) has a value of a minimum of 10 bar, a maximum of 20 bar, The temperature in the mixing chamber (22) has a value of a minimum of 10 ° C, a maximum of 50 ° C,

The mixing chamber (22) has a minimum volume of 500L, maximum 1500L.

The volume flow of a mixture of hydrogen and distilled water has a minimum value of 2L / h, a maximum of 20,000L / h,

The mixture of hydrogen and distilled water by an electrically driven piston pump (25) has a pressure of a minimum of 70 bar, a maximum of 1000 bar,

The mixture of hydrogen and distilled water through the heat exchanger (27) has a temperature of a minimum of 10 ° C, a maximum of 50 ° C,

The hydrogen from the separation bottle (28) has a gas phase,

The hydrogen from the separation bottle (28) has a temperature of a minimum of 10 ° C, a maximum of 50 ° C,

The hydrogen from the separation bottle (28) has a pressure of minimum 70 bar, maximum 1000 bar,

The separation bottle (28) has a minimum volume of 500L, maximum 1500L.

2. The method of claim 1, comprising a pump (38) and a heat exchanger (40)

- Identified by the fact that

- The volume flow of a mixture of hydrogen and distilled water from the compressor (25) has a minimum value of 2L / h, maximum 20,000L / h,

- The mixture of hydrogen and distilled water by an electrically driven piston pump (38) has a pressure of minimum 70 bar, maximum 1000 bar,

- The mixture of hydrogen and distilled water through the heat exchanger (40) has a temperature of minimum 10 ° C, maximum 50 ° C,

3. The method according to claim 2, comprising a hydraulic motor (41), a hydraulic motor (42),

- Identified by the fact that

- The volume flow of the distilled water via the control valve (32) is limited to a minimum of 1 L / h and a maximum of 10,000 L / h,

- The volume flow of the distilled water via the control valve (45) is limited to a minimum of 1 L / h and a maximum of 10,000 L / h,

- The distilled water from the separation bottle (28) after the hydraulic piston motor (41) for driving the piston pump (38) has a pressure of at least 1 bar, at most 10 bar

- The distilled water from the separation bottle (28) after the hydraulic piston motor (41) for driving the piston pump (38) has a temperature of a minimum of 10 ° C and a maximum of 50 ° C

- The distilled water from the separation bottle (28) after the hydraulic piston motor (42) for driving the piston pump (25) has a pressure of at least 1 bar, at most 10 bar

- The distilled water from the separation bottle (28) after the hydraulic piston motor (42) for driving the piston pump (25) has a temperature of a minimum of 10 ° C and a maximum of 50 ° C