BE902271A - Elektrolyseur voor hoogactief-getritieerd water. - Google Patents

Elektrolyseur voor hoogactief-getritieerd water. Download PDF

Info

Publication number
BE902271A
BE902271A BE2/60672A BE2060672A BE902271A BE 902271 A BE902271 A BE 902271A BE 2/60672 A BE2/60672 A BE 2/60672A BE 2060672 A BE2060672 A BE 2060672A BE 902271 A BE902271 A BE 902271A
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
gas separator
cell
electrolyser
electrodes
electrolyser according
Prior art date
Application number
BE2/60672A
Other languages
English (en)
Inventor
A Rahier
R D W Cornelissen
A Bruggeman
Original Assignee
Studiecentrum Kernenergi
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Studiecentrum Kernenergi filed Critical Studiecentrum Kernenergi
Priority to BE2/60672A priority Critical patent/BE902271A/nl
Publication of BE902271A publication Critical patent/BE902271A/nl
Priority to CA000506628A priority patent/CA1280087C/en
Priority to US06/853,604 priority patent/US4714533A/en
Priority to AT86200701T priority patent/ATE44773T1/de
Priority to EP86200701A priority patent/EP0202699B1/en
Priority to DE8686200701T priority patent/DE3664491D1/de
Priority to JP61096594A priority patent/JPS61259198A/ja

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/17Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C25B9/19Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04Treating liquids
    • G21F9/06Processing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • Y02P20/129Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)

Abstract

De in een kader 6 gemonteerde gasseparator 5 met een porositeit tussen 30 en 70 % en een poriendiameter tussen 10 en 100 um deelt het celhuis 1-4 in twee compartimenten 7 en 8 wordt door via kanalen 9 en 10 in het kader aangevoerde vloeistof door capillariteit bevochtigd. In elk compartiment 7 en 8 zijn een poreuse foelie 14, een elektrode 12 of 13, een pre-elektrode 15, een metalen plaat 16 en een isolerende plaat 17 gemonteerd. Op het celhuis 1-4 zijn thermo-elektrische warmtepompen 21 voor het koelen gemonteerd en het geheel is omgeven door een buitenbehuizing 22.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   BESCHRIJVING behorende bij een
UITVINDINGSOCTROOIAANVRAGE ten name van "Studiecentrum voor Kernenergie","S. C. K." voor : "Elektrolyseur voor hoogactief-getritieerd water". 



  Uitvinders : André RAHIER
René D. W. CORNELISSEN
Aimé BRUGGEMAN 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
De uitvinding heeft betrekking op een elektrolyseur voor hoogactief-getritieerd water, welke elektrolyseur een cel bevat die een hermetisch gesloten celhuis bezit, een anorganische poreuze gasseparator die het celhuis in twee compartimenten deelt, twee elektroden die respectievelijk in de twee compartimenten zijn gemonteerd, stroomtoevoerleidingen die op de elektroden aansluiten, twee gasafvoeren die respectievelijk op de twee compartimenten aansluiten en ten minste een vloeistoftoevoer die op de binnenkant van het celhuis uitgeeft. 



   Dergelijke elektrolyseurs worden gebruikt om uit het getritieerde water, dat in een deuterium-tritium fusiereactor op verschillende plaatsen en vooral bij de extractie van tritium uit het kweekmateriaal en bij de zuivering van de plasma-uitlaatgassen, wordt gevormd, tritium te recupereren als DT-gasdat opnieuw in de brandstofcyclus kan worden gebruikt. 



   De ontbinding van getritieerd water door elektrolytische dissociatie wordt als een van de beste werkwijzen ter recuperatie van het tritium beschouwd omdat ze toelaat de hoeveelheid vaste getritieerde afval te beperken en de permeatie van tritium bij hoge temperatuur te vermijden. 



   Een elektrolyseur gebruik makend van bestaande SPE (Solid Polymer   Electrolyte)-cellen ontwikkeld   door General Electric Company is niet geschikt voor de elektrolyse van hoogactief-getritieerd water. De levensduur zou slechts tien uur bedragen daar waar een elektrolyseur voor tritium bij voorkeur een levensduur van 104 uur bezit. 



   De van organisch materiaal vervaardigde gasseparator is blijkbaar niet bestand tegen de hoge straling. 



   Daarenboven bevindt zich bij de elektrolyse-met deze elektrolyseur een hoog gehalte aan getritieerd water in de gasleidingen. 



   De levensduur van de elektrolyseur wordt merkelijk verbeterd door gebruik te maken van een anorganische poreuze 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 gasseparator zoals in de elektrolyseur van het hier gedoelde type. 



   In een eerste bekende elektrolyseur van deze soort, is de anorganische poreuze gasseparator van asbest vervaardigd. Deze vlakke gasseparator wordt verticaal opgesteld en bevochtigd door 6M-NaOH en continu wordt   ! ?   Na OH op deze separator gesproeid. 



   Deze elektrolyseur bezit evenwel een grote vloeistofinhoud en in het bijzonder een grote elektrolytinhoud. 



  De noodzaak om de gasseparator te besproeien met lM   NaOH   vereist een circulatie van de elektrolyt door middel van een buiten de eigenlijke elektrolysecel gemonteerde pomp. 



  Deze circulatie vormt een nadeel. Daarenboven ontstaat door het sproeien met elektrolyt op de gasseparator een ongewenste elektrolytmist in de zuurstofgasstroom zodat 
 EMI3.1 
 "demisters"nodig zijn om deze mist te verwijderen. Het systeem om de elektrolyt op de gasseparator te sproeien, bezit ook een beperkte duurzaamheid. 



   Een tweede bekende elektrolyseur met een anorganische poreuze gasseparator bezit een keramische gasseparator van gestabiliseerd Zirconium met 8 % CaO. 



   In deze elektrolyseur wordt geen vloeibaar elektrolyt gebruikt. Deze elektrolyseur werkt dan ook bij zeer hoge temperaturen, hetgeen een nadelige invloed heeft wat betreft de corrosie en de tritiumpermeabiliteit en een metaalverbrossing tot gevolg heeft. In het tritiumgas bevindt zich ook een zeer hoog gehalte aan getritieerd water. Deze bekende elektrolyseur bezit een geringe tritiumherwinningscapaciteit. 



   De uitvinding heeft tot doel deze nadelen te verhelpen en een elektrolyseur van het hogergenoemde type met een anorganische poreuze gasseparator te verschaffen, die met een kleine elektrolytinhoud kan werken, een hoge betrouwbaarheid, lange levensduur en hoge bestendigheid tegen straling bezit en weinig onderhoud vergt. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 



   Tot dit doel bezit de poreuze gasseparator een porositeit tussen 30 en 70 % en een poriëndiameter tussen 10 en 100 pm en is hij doordrenkt met vloeistof ondoordringbaar voor gassen, geeft de vloeistoftoevoer op de gasseparator uit zodat deze laatste door capillariteit met de door de vloeistoftoevoer toegevoerde vloeistof bevochtigd wordt en zijn de twee elektroden in bevochtigend contact met de gasseparator opgesteld zodat ze wanneer deze laatste bevochtigd wordt, ook bevochtigd worden. 



   In een   bijzondere'uitvoeringsvorm   van de uitvinding sluiten de elektroden elk onder tussenkomst van een poreuze foelie tegen de gasseparator aan. 



   In een merkwaardige uitvoeringsvorm van de uitvinding bevat de cel twee van openingen voorziene pre-elektroden die in respectievelijk de twee compartimenten aan de van de gasseparator afgekeerde zijde tegen de elektrode in het betreffende compartiment aansluiten, en staat de gasafvoer die op het betreffende compartiment aansluit in verbinding met de ruimte gecreëerd door de in dit compartiment gelegen pre-elektrode. 



   Een geschikte anode is een geperforeerde anode van platina of van een metaal van de platina-groep terwijl een geschikte kathode een geperforeerde kathode is bekleed met een edel metaal. 



   In een doelmatige uitvoeringsvorm van de uitvinding bevat de cel een metalen kader dat in het celhuis is gemonteerd en met zijn omtrek tegen de binnenomtrek van het celhuis aansluit, is de gasseparator met zijn randen aan dit kader gehecht en is de vloeistoftoevoer met ten minste   een gedeelte   in dit kader langs de rand van de gasseparator gelegen. 



   De vloeistoftoevoer vormt bij voorkeur zowel de toevoer voor vloeibaar elektrolyt als de toevoer voor het getritieerde water. 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 



   In een andere bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding bevat de elektrolyseur koelmiddelen die, tegenover de elektroden, op de buitenkant van het celhuis zijn gemonteerd. 



   Bij de hogergenoemde bekende elektrolyseur met keramische gasseparator op basis van Zirconium zijn geen koelmiddelen aanwezig. 



   Bij voorkeur bevatten de koelmiddelen tegenover elke elektrode ten minste een thermo-elektrische pomp,
Bij de hogergenoemde elektrolyseurs op basis van SPE-cellen en bij de hogergenoemde elektrolyseur met asbestgasseparator geschiedt het koelen door een uitwendige circulatie van koelfluidum. Niet alleen bieden dergelijke koelmiddelen het gevaar van lekken maar ze laten geen evengoede koeling van de cel toe als kan worden verkregen door middel van thermo-elektrische pompen. 



   Doelmatig bezitten de koelmiddelen een dergelijke koelcapaciteit dat ze de cel tijdens de elektrolyse kunnen afkoelen tot een temperatuur gelegen tussen-5  en   200C.   



   Andere bijzonderheden en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hier volgende beschrijving van een elektrolyseur voor hoogactief-getritieerd water, volgens de uitvinding ; deze beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en beperkt de uitvinding niet ; de verwijzingscijfers betreffen de hieraan toegevoegde tekeningen. 



   Figuur 1 is een verticale doorsnede van een elektrolyseur voor hoogactief-getritieerd water volgens de uitvinding. 



   Figuur 2 is een horizontale doorsnede van een gedeelte van de elektrolyseur uit figuur 1 maar op grotere schaal getekend. 



   In de twee figuren hebben dezelfde verwijzingscijfers betrekking op dezelfde elementen. 



   De elektrolyseur voor hoogactief-getritieerd water volgens de figuren bevat een cel die begrensd is door een 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 hermetisch gesloten metalen celhuis 1-4. 



   Het celhuis 1-4 bestaat uit twee langse opstaande zijwanden   1,   twee dwarse opstaande zijwanden 2, een bovenste deksel 3 en een onderste deksel 4. 



   De twee langse opstaande zijwanden 1 verwijderen zich van elkaar op een kleine afstand van de bovenkant. 



  Boven en onder deze plaats strekken de opstaande zijwanden 1 zich evenwijdig aan elkaar uit. De bovenste en onderste randen van de zijwanden 1 zijn naar buiten omgeplooid en deze randen bezitten zulkdanige breedte dat de totale breedte in de dwarsrichting van het celhuis 1-4 bovenaan en onderaan dezelfde is. De twee dwarse opstaande zijwanden bezitten over gans hun hoogte de hogergenoemde breedte en zijn aan de   randen n   de zijwanden 1 gelast. De deksels 3 en 4 zijn respectievelijk onderaan en bovenaan tegen de omgeplooide randen van de langse opstaande zijwanden 1 en tegen de bovenste en onderste randen van de dwarse opstaande zijwanden 2 gelast. 



   Een verticale vlakke, anorganische poreuze gasseparator 5 die zich in de langsrichting uitstrekt en die met zijn omtrek gevat is in een metalen kader 6, deelt het celhuis 1-4 in twee compartimenten 7 en 8. Het kader 6 is met zijn buitenomtrek tegen de binnenwand van de zijwanden 2 en de deksels 3 en 4 bevestigd en bestaat om constructieve redenen uit twee 
 EMI6.1 
 deelkaders 6'en 6"die aan elkaar bevestigd zijn. 



  Het aan elkaar bevestigen van de deelkaders 6'en en het bevestigen van deze deelkaders aan het celhuis 1-4 geschiedt bij voorkeur door lassen. 



   De anorganische gasseparator 5 wordt aan het kader 6 vastgehecht, bij voorbeeld door kleven. 



   De gasseparator 5 bezit een porositeit van 30 tot 70 % en een poriëndiameter van 10 tot   100   pm. Indien de gasseparator bevochtigd is met vloeistof, is hij ondoorlaatbaar voor gassen. 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 



   De gasseparator kan van verschillende anorganische materialen worden vervaardigd maar de voorkeur wordt gegeven aan gefritteerd kwartsglas (vitreus silica) of poreuze keramische materialen zoals   Al o--ZrO-.   



   In het op het onderste deksel 4 vastgemaakte gedeelte van het kader 6 is juist langs de onderste rand van de gasseparator 5 een vloeistofkanaal 9 uitgespaard. 



   Ook in het aan het bovenste deksel 3 bevestigde gedeelte van het kader 6 is, langs de bovenste rand van de gasseparator 5 een vloeistoftoevoerkanaal 10 uitgespaard. 



   De twee kanalen 9 en 10 geven elk met één einde uit op een toevoerleiding 11. Deze toevoerleidingen 11 strekken zich doorheen een dwarse opstaande zijwand 2 tot buiten het celhuis 1-4 uit. 



   In het compartiment 7 is een vlakke anode 12 onder tussenkomst van een foelie 14 tegen de vlakke gasseparator 5 aangebracht. 



   Op analoge manier is in het compartiment 8 een vlakke kathode 13 onder tussenkomst van een foelie 14 tegen de vlakke gasseparator 5 aangebracht. 



   De anode is een geperforeerde platina-anode en de kathode is een geperforeerde vergulde kathode die bij voorbeeld van verguld nikkel is vervaardigd. Wanneer met een alkalisch elektrolyt wordt gewerkt kan het vergulden eventueel achterwege worden gelaten. 



   De poreuze foelie 14 is van metaal of keramisch materiaal vervaardigd en zorgt voor een egale contactoppervlakte tussen de elektroden 12 en 13 en de gasseparator 5 en voor de nodige flexibiliteit tussen deze elementen. 



  Wanneer de gasseparator 5 wordt bevochtigd, worden onder tussenkomst van de foelies 14 ook de twee elektroden 12 en 13 bevochtigd. 



   De noodzakelijke ruimten voor het afvoeren van het gas dat. tijdens de elektrolyse ter plaatse van de elektroden 12 en 13 wordt gevormd, worden gevormd door pre-elektroden 15 van   geëxpandeerd   metaal of gevormd door zogenoemde 

 <Desc/Clms Page number 8> 

   "studs",   welke pre-elektroden tegen de van de gasseparator 5 afgekeerde zijde van de anode 12, respectievelijk van de kathode 13 zijn aangebracht. 



   In elk van de compartimenten 7 en 8 is aan de van de gasseparator 5 afgekeerde zijde van de pre-elektrode 15 een metalen plaat 16 aangebracht om de warmte die tijdens de elektrolyse ontstaat te verspreiden. 



   Tussen elke vlakke metalen plaat 16 en de ertegenover gelegen langse opstaande zijwand 2 is een keramische elektrisch isolerende plaat 17 aangebracht. 



   Het hiervoor beschreven geheel gevormd door de gasseparator 5, de elektroden 12 en 13, de foelies 14, de pre-elektroden 15, de metalen platen 16 en de isolatorplaten 17 zit geklemd tussen de twee langse opstaande zijwanden   1   van het celhuis 1-4. Met uitzondering van de gasseparator 5 reiken al de elementen van dit geheel tot op een afstand van het metalen kader 6. 



   Op deze manier kunnen de gassen uit de pre-elektroden 15 ontsnappen in de compartimenten 7 en 8. Uit elk van deze compartimenten 7 en 8 worden de gassen afgevoerd door een gasafvoerleiding 18 die bevestigd is aan een op het bovenste deksel 3 gemonteerde en op het desbetreffende compartiment uitgevende doorgang 19. 



   Voor en achter deze twee gasafvoerleidingen 18 strekken zich vier stroomtoevoerleidingen 20 uit (twee voor en twee achter de gasafvoerleidingen). Twee ervan zijn aan de anode 12 en twee ervan zijn aan de kathode 13 vastgemaakt. 



   Op de buitenzijde van de zijwanden 1 van het celhuis 1-4 zijn tegenover de anode 12 respectievelijk de kathode 13 een aantal thermo-elektrische warmtepompen 21 geplaatst. 



   Deze thermo-elektrische warmtepompen zijn van een op zichzelf bekende constructie en zijn met het oog op andere toepassingen dan in elektrolyseurs in de handel. 



   Het aantal warmtepompen 21 wordt zo gekozen dat de temperatuur in het celhuis 1-4 tijdens de elektrolyse   tussen-5  en 20  en bij voorkeur   tussen 00 en 50 kan worden 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 gehouden. Deze lage elektrolysetemperatuur vermindert de corrosie, vermindert de tritiumpermeabiliteit en verlaagt de partiële druk van getritieerd water in de gassen. 



   Rond dit celhuis 1-4 en de erop gemonteerde warmtepompen 21 is een hermetisch gesloten metalen buitenbehuizing 22 aangebracht. De verschillende delen van deze behuizing 22 zijn aan elkaar gelast. Deze buitenbehuizing 2 doet dienst als tweede afscherming en vormt de steun voor de thermo-elektrische warmtepompen 21. De langse opstaande zijwanden van de buitenbehuizing 22 springen daarom tegenover de warmtepompen 21 in. 



   Uiteraard is de buitenbehuizing 22 van openingen 
 EMI9.1 
 voorzien voor de doorgang van de twee vloeistoftoevoerleidingen ll, van de twee gasafvoerleidingen 18 en van de vier elektrische stroomtoevoerleidingen 20. Deze openingen zijn rond deze leidingen afgedicht. De leidingen 11 zijn bij voorbeeld van metaal en ter plaatse van de openingen afgedicht doordat ze aan de buitenbehuizing 22 zijn gelast. 



   De elektrolyt wordt voor de elektrolyse in het onderste. vloeistofkanaal 9 aangebracht. Deze elektrolyt verdeelt zich door capillariteit in de gasseparator 5. 



   Zowel een zuur als een basisch elektrolyt kan worden gebruikt. 



   Als zuur elektrolyt kan gebruik gemaakt worden van 30-60 gew. % zwavelzuur. 



   In dit geval is de gasseparator 5 bij voorkeur van gefritteerd kwartsglas en-zijn de hogergenoemde metalen delen zoals onder meer het celhuis 1-4 van Incoloy 825 of 20 Alloy. 



   Als basisch elektrolyt kan 5-45 gew. % kaliumhydroxide worden gebruikt. 



   In dit geval is de gasseparator 5 bij voorkeur van keramisch materiaal en zijn de metalen delen zoals het celhuis 1-4 bij voorbeeld van roestvast staal 316. 



  Zoals reeds vermeld kan de anode van zuiver nikkel zijn dat niet moet bekleed worden met een edel metaal-deklaag. 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 



   Een uitwendige circulatie van de elektrolyt is niet noodzakelijk daar er noch anolyt noch katholyt is. 



   De elektrolyseur bevat een zeer lage elektrolytinhoud, namelijk slechts 10   ml.   



   Het te elektrolyseren getritieerde water wordt via een van de vloeistoftoevoerkanalen 9 of 10 toegevoerd. 



  Voor de vakman voor de hand liggende middelen zijn voorzien om de watertoevoer afwisselend via het onderste kanaal 9 en het bovenste kanaal 10 te laten geschieden en bij voorkeur viermaal langer via het onderste kanaal 9 dan via het bovenste kanaal 10. Het in een van de kanalen 9 of 10 toegevoerde water verspreidt zich door capillariteit over de gasseparator 5. 



   Het afwisselend onderaan en bovenaan toevoeren van het water is noodzakelijk om concentratieverschillen die inde gasseparator 5 ontstaan, te elimineren. 



   Tijdens de elektrolyse wordt via de stroomtoevoerleidingen 20 een stroom aan de elektroden 12 en 13 toege- 
 EMI10.1 
 voerd zodat de stroomdensiteit van de elektroden gelegen is - 2 tussen 5 en 40 A dm wat toelaat 32 tot 250 normale liter tritium per dag te produceren. 



   De elektrolyseur heeft een lage vloeistofinhoud aangezien alleen vloeistof aanwezig is in de gasseparator 5 en in de toevoerkanalen 9 en 10. 



   De elektrolyseur bevat geen mechanische dichtingen zodat hij volkomen lekvrij is. Daarenboven is de actieve zone van de elektrolyseur door twee behuizingen omringd, namelijk het celhuis 1-4 en de buitenbehuizing 22. 



   Al de gebruikte materialen zijn bestand tegen chemische of elektrochemische invloeden en stralingsinvloeden zodat de elektrolyseur een zeer grote levensduur bezit. 



   Er vindt geen uitwendige circulatie of terugvoer plaats van radio-actieve fluida. De enige radio-actieve fluida die in of uit de elektrolyseur stromen zijn het getritieerde water en de gassen   T2   en 02. 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 



   De elektrolyse vindt plaats bij lage temperatuur waardoor de dampspanning van getritieerd water in de geproduceerde gassen wordt verminderd, de corrosie wordt verminderd, de tritiumpermeabiliteit afneemt en metaalverbrossing uitgesloten wordt. 



   De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven uitvoeringsvorm, en binnen het raam van de octrooiaanvrage kunnen aan de beschreven uitvoeringsvorm vele veranderingen worden aangebracht, onder meer wat betreft de vorm, de samenstelling, de schikking en het aantal van de onderdelen die voor het verwezenlijken van de uitvinding worden gebruikt. 



   In het bijzonder moet het celhuis of de buitenbehuizing niet noodzakelijk van metaal vervaardigd zijn. 



  Het celhuis of de buitenbehuizing kan bij voorbeeld ook van keramisch materiaal vervaardigd zijn. 



   De gasseparator moet niet noodzakelijk van de beschreven materialen vervaardigd zijn. Hij kan ook van andere anorganische materialen vervaardigd zijn in zoverre de   opgegeven   porositeit wordt verkregen en deze materialen voldoende bestand zijn tegen de radio-actieve straling en de gebruikte elektrolyt.

Claims (18)

  1. CONCLUSIES 1. Elektrolyseur voor hoogactief-getritieerd water, welke elektrolyseur een cel bevat die een hermetisch gesloten celhuis (1-4) bezit, een anorganische poreuze gasseparator (5) die het celhuis (1-4) in twee compartimenten (7 en 8) deelt, twee elektroden (12 en 13) die respectievelijk in de twee compartimenten (7 en 8) zijn gemonteerd, stroomtoevoerleidingen (20) die op de elektroden (12 en 13) aansluiten, twee gasafvoeren (18) die respectievelijk op de twee compartimenten (7 en 8) aansluiten en ten minste een vloeistoftoevoer (9,10, 11) die op de binnenkant van het celhuis (1-4) uitgeeft, met het kenmerk dat de poreuze gasseparator (5) een porositeit tussen 30 en 70 % en een poriëndiameter tussen 10 en 100 pm bezit en hij doordrenkt met vloeistof ondoordringbaar voor gassen is, de vloeistoftoevoer (9,10, 11) op de gasseparator (5)
    uitgeeft zodat deze laatste door capillariteit met de door de vloeistoftoevoer (9,10, 11) toegevoerde vloeistof bevochtigd wordt en de twee elektroden (12 en 13) in bevochtigend contact met de gasseparator (5) opgesteld zijn zodat ze wanneer deze laatste bevochtigd wordt, ook bevochtigd worden.
  2. 2. Elektrolyseur volgens de conclusie 1, met het kenmerk dat de elektroden (12 en 13) elk onder tussenkomst van een poreuze foelie (14) tegen de gasseparator (5) aansluiten.
  3. 3. Elektrolyseur volgens een van de conclusies 1 en 2, met het kenmerk dat de cel twee van openingen voorziene pre-elektroden (15) bevat die in respectievelijk de twee compartimenten (7 en 8) aan de van de gasseparator (5) afgekeerde zijde tegen de elektrode (12 of 13) in het betreffende compartiment (7 of 8) aansluiten, en de gasafvoer (18) die op het betreffende compartiment (7 of 8) aansluit in verbinding staat met de ruimte gecreëerd door <Desc/Clms Page number 13> de in dit compartiment (7 of 8) gelegen pre-elektrode (15).
  4. 4. Elektrolyseur volgens de conclusie 3, met het kenmerk dat de cel (2) metalen warmtespreidingsplaten (16) bevat die respectievelijk in de twee compartimenten (7 en 8) tegen de van de gasseparator (5) afgekeerde zijde van de pre-elektroden (15) aansluiten.
  5. 5. Elektrolyseur volgens een van de conclusies 1 tot 4, met het kenmerk dat de cel isolatoren (17) bevat die in elk compartiment (7 en 8) tegen de binnenzijde van het celhuis (1-4) opgesteld zijn en de elektroden (12 en 13) van het celhuis (1-4) isoleren.
  6. 6. Elektrolyseur volgens een van de conclusies 1 tot 5, met het kenmerk dat de anode (12) een geperforeerde anode is van platina of van een metaal van de platina-groep.
  7. 7. Elektrolyseur volgens een van de conclusies 1 tot 6, met het kenmerk dat de kathode (13) een geperforeerde kathode is bekleed met een edel metaal.
  8. 8. Elektrolyseur volgens een van de conclusies 1 tot 7, met het kenmerk dat de cel een metalen kader (6) bevat dat in het celhuis (1-4) is gemonteerd en met zijn omtrek tegen de binnenomtrek van het celhuis (1-4) aansluit, de gasseparator (5) met zijn randen aan dit kader (6) gehecht is en de vloeistoftoevoer (9,10, 11) met ten minste een gedeelte (9,10, 11) in dit kader (6) langs de rand van de gasseparator (5) gelegen is.
  9. 9. Elektrolyseur volgens een van de conclusies 1 tot 8, met het kenmerk dat de vloeistoftoevoer (9,10, 11) zowel de toevoer voor vloeibaar elektrolyt als de toevoer voor het getritieerde water vormt.
  10. 10. Elektrolyseur volgens een van de conclusies 1 tot 9, met het kenmerk dat de gasseparator (5) verticaal is opgesteld en de vloeistoftoevoer (9,10, 11) twee vloeistoftoevoerkanalen (9 en 10) bevat die respectievelijk op de <Desc/Clms Page number 14> bovenkant en op de onderkant van de gasseparator (5) uitmonden.
  11. 11. Elektrolyseur volgens de conclusies 8 en lo, met het kenmerk dat de twee vloeistoftoevoerkanalen (9 en 10) respectievelijk in het bovenste gedeelte van het verticale kader (6) langs de bovenste rand van de gasseparator (5) en in het onderste gedeelte van het kader (6) langs de onderste rand van de gasseparator (5) zijn gelegen.
  12. 12. Elektrolyseur volgens een van de conclusies 10 en 11, met het kenmerk dat hij middelen bevat om het toevoeren van het getritieerd water doorheen de watertoevoerkanalen (9 en 10) om te wisselen.
  13. 13. Elektrolyseur volgens een van de conclusies 1 tot 12, met het kenmerk dat hij koelmiddelen (21) bevat die, tegenover de elektroden, (12 en 13), op de buitenkant van het celhuis (1-4) zijn gemonteerd.
  14. 14. Elektrolyseur volgens de conclusie 13, met het kenmerk dat de koelmiddelen (21) tegenover elke elektrode (12 en 13) ten minste een thermo-elektrische pomp (21) bevatten.
  15. 15. Elektrolyseur volgens een van de conclusies 13 en 14, met het kenmerk dat de koelmiddelen (21) een dergelijke koelcapaciteit bezitten dat ze de cel tijdens de elektrolyse kunnen afkoelen tot een temperatuur gelegen tussen-5 en 20 C.
  16. 16. Elektrolyseur volgens de conclusie 15, met het kenmerk dat de koelmiddelen (21) een dergelijke koelcapaciteit bezitten dat ze de cel tijdens de elektrolyse kunnen afkoelen tot een temperatuur gelegen tussen 0 en 5 C.
  17. 17. Elektrolyseur volgens een van de conclusies 13 tot 16, met het kenmerk dat hij een buitenbehuizing (22) bevat die het geheel, gevormd door de cel met het celhuis (1-4) en de koelmiddelen (21), omringt. <Desc/Clms Page number 15>
  18. 18. Elektrolyseur voor hoogactief-getritieerd water zoals hiervoor beschreven of in de hieraan toegevoegde tekeningen voorgesteld.
BE2/60672A 1985-04-25 1985-04-25 Elektrolyseur voor hoogactief-getritieerd water. BE902271A (nl)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2/60672A BE902271A (nl) 1985-04-25 1985-04-25 Elektrolyseur voor hoogactief-getritieerd water.
CA000506628A CA1280087C (en) 1985-04-25 1986-04-14 Electrolyser for highly-active tritiated water
US06/853,604 US4714533A (en) 1985-04-25 1986-04-18 Electrolyser for highly-active tritiated water
AT86200701T ATE44773T1 (de) 1985-04-25 1986-04-23 Elektrolyseur fuer hochaktiv tritiumhaltiges wasser.
EP86200701A EP0202699B1 (en) 1985-04-25 1986-04-23 Electrolyser for highly-active tritiated water
DE8686200701T DE3664491D1 (en) 1985-04-25 1986-04-23 Electrolyser for highly-active tritiated water
JP61096594A JPS61259198A (ja) 1985-04-25 1986-04-25 高活性トリチウム化水のための電解槽

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2/60672A BE902271A (nl) 1985-04-25 1985-04-25 Elektrolyseur voor hoogactief-getritieerd water.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE902271A true BE902271A (nl) 1985-08-16

Family

ID=3865742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2/60672A BE902271A (nl) 1985-04-25 1985-04-25 Elektrolyseur voor hoogactief-getritieerd water.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4714533A (nl)
EP (1) EP0202699B1 (nl)
JP (1) JPS61259198A (nl)
AT (1) ATE44773T1 (nl)
BE (1) BE902271A (nl)
CA (1) CA1280087C (nl)
DE (1) DE3664491D1 (nl)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU86876A1 (fr) * 1987-05-13 1988-06-13 Euratom Film separateur pour un electrolyseur de l'eau acide moyennement tritriee et procede pour sa fabrication
LU87526A1 (fr) * 1989-05-19 1990-12-11 Euratom Separateur pour un electrolyseur acide de l'eau tritiee et procede de fabrication d'un tel separateur
US5628887A (en) * 1996-04-15 1997-05-13 Patterson; James A. Electrolytic system and cell
US20060236608A1 (en) * 2005-04-22 2006-10-26 Amjad Khan System for dispensing hydrogen to a vehicle
US8404099B2 (en) * 2008-09-19 2013-03-26 David E. Fowler Electrolysis of spent fuel pool water for hydrogen generation
CN113430550A (zh) * 2021-02-24 2021-09-24 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 一种采用不锈钢毛细管排气的电解池

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3446725A (en) * 1966-02-25 1969-05-27 Allis Chalmers Mfg Co Electrolysis cell
US3993653A (en) * 1974-12-31 1976-11-23 Commissariat A L'energie Atomique Cell for electrolysis of steam at high temperature
US4054496A (en) * 1976-11-01 1977-10-18 Raymond Arrathoon Process for the production of high purity deuterium
DE2927566C2 (de) * 1979-07-07 1986-08-21 Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich Diaphragma für alkalische Elektrolyse, Verfahren zur Herstellung desselben und dessen Verwendung
FR2517663B1 (fr) * 1981-12-09 1985-08-09 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositif de traitement d'effluents aqueux contenant de l'eau tritiee, electrode utilisable dans un tel dispositif et son procede de preparation
JPS59174503A (ja) * 1983-03-18 1984-10-03 Japan Atom Energy Res Inst トリチウム水からのトリチウム回収法

Also Published As

Publication number Publication date
CA1280087C (en) 1991-02-12
EP0202699B1 (en) 1989-07-19
DE3664491D1 (en) 1989-08-24
US4714533A (en) 1987-12-22
ATE44773T1 (de) 1989-08-15
EP0202699A1 (en) 1986-11-26
JPS61259198A (ja) 1986-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4176018A (en) Electrolyte and process for electrolytic production of fluorine
EP1033419B1 (en) Soda electrolytic cell provided with gas diffusion electrode
US20060011489A1 (en) Electrolysis process and apparatus
WO2013191140A1 (ja) 複極式アルカリ水電解ユニット、及び電解槽
JPS6315354B2 (nl)
JP6013448B2 (ja) 電気化学セル、及び電気化学セルの使用
KR880001067A (ko) 전지용 전극 조립체와 그 프레임 및 전해전지
US4089770A (en) Electrolytic cell
FI79145C (fi) Bipolaer elektrolysanordning med gasdiffusionskatod.
JP6001646B2 (ja) 電解液が縁部に浸出することを防止する封止材の代替物としてのガスケットフレームを備える電気化学セル
US20030106805A1 (en) Method of producing alkali alcoholates
CA1243630A (en) Monopolar or bipolar electrochemical terminal unit having a novel electric current transmission element
BE902271A (nl) Elektrolyseur voor hoogactief-getritieerd water.
JP2004337843A (ja) 水素同位体水の濃縮方法及び装置
US4203819A (en) Electrolytic cell with flow detection means
JPH0153355B2 (nl)
WO2020105369A1 (ja) 水素製造方法
US5192411A (en) Electrode for electrochemical reactors
JP6499151B2 (ja) 電解槽
AU634666B2 (en) Electrolyser comprising at least two elementary electrolysis cells coupled in electrical series along a common vertical wall
JPS5845388A (ja) 電解槽
KR960009108Y1 (ko) 수소 및 산소가스 분리발생장치
JP3827647B2 (ja) ガス拡散電極を備えたイオン交換膜電解槽
Rahier et al. Design of an electrolysis cell for highly tritiated water
US4133728A (en) Electrolytic cell with switching means

Legal Events

Date Code Title Description
RE Patent lapsed

Owner name: STUDIECENTRUM VOOR KERNENERGIE S.C.K.

Effective date: 19950430