BG113454A

BG113454A - Coastal plant for the production of hydrogen from hydrogen sulfide

Info

Publication number: BG113454A
Application number: BG113454A
Authority: BG
Inventors: Емил Миланов; Стефанов Миланов Емил; Валери Хамер; Тодоров Хамер Валери; Тервел Чакъров; Лазаров Чакъров Тервел
Original assignee: Тервел Чакъров; Тодоров Хамер Валери; Емил Миланов; Стефанов Миланов Емил; Валери Хамер; Лазаров Чакъров Тервел
Priority date: 2021-12-01
Filing date: 2021-12-01
Publication date: 2023-06-15

Abstract

The plant according to the present invention can produce in autonomous mode hydrogen and electricity on an industrial scale through highly efficient catalytic electrolysis of hydrogen sulfide in aqueous electrolyte, wherein elemental sulfur is obtained as a by-product. Said plant can also purify seawater. The main constituents of the plant are deployed in coastal areas which makes them convenient to operate and maintain. The plant includes seawater intake pipes (1.1 ... 1.n) one end of which is submerged in seawater layers close to the seabed in marine areas rich in hydrogen sulfide. The pipes (1.1 ... 1.n) are laid along the topography of the seabed and their other ends are connected to the inlets of coastal hydrogen sulfide evaporators (2.1 ... 2.n). The gas outlets of the hydrogen sulfide evaporators (2.1 ... 2.n) are connected to the inlets of catalytic hydrogen sulfide electrolysers (3.1 ... 3.n) via transition pipes (4.1 ... 4.n). The hydrogen produced by the coastal plant is discharged in transport pipes (5.1 ... 5.n) which are connected to the outlets of the catalytic electrolyzers (3.1 ... 3.n). The hydrogen sulfide evaporators (2.1 ... 2.n) discharge the spent seawater in pipes (6.1 ... 6.n) the other end of which is submerged under seawater level in the littoral area of the sea basin. The patent discloses underpressure hydrogen sulfide evaporators for complete removal of hydrogen sulfide from seawater as well as the design of a catalytic electrolyzer.

Description

Крайбрежна инсталация за производство на водород от сероводородOffshore hydrogen production plant from hydrogen sulphide

Област на техникатаField of technique

Крайбрежната инсталация за производство на водород от сероводород пречиства морска вода от сероводород, приложима е за Черноморския воден басейн и е способна да произвежда автономно екологично гориво водород и електроенергия в промишлени количества едновременно. Сферите на приложение са зелена енергетика и горива, екология и пречистване на околната среда, автономни и непрекъсваеми източници на енергия и на гориво без въглеродни емисии.The coastal installation for the production of hydrogen from hydrogen sulfide purifies seawater from hydrogen sulfide, is applicable to the Black Sea water basin, and is capable of producing autonomous ecological fuel hydrogen and electricity in industrial quantities at the same time. The fields of application are green energy and fuels, ecology and environmental purification, autonomous and continuous sources of energy and fuel without carbon emissions.

Предшестващо състояние на техникатаPrior art

Известен е каталитичен електролизьор на сероводород, който ползва високоефективна и максимално енергетично изгодна електролиза на сероводород при стайни температури до елементарна сяра и водород с аноден катализатор на много пониска себестойност от платинови катализатори и с двойно повисока ефективност на процеса в сравнение с прилагане на платина , който е описан в научна статия / 1 / . В статията се предлага CoNi катализатор с нанозърнеста структура , който представлява такива зърна, обвити с графенови слоеве и е разкрита технологията за получаването и нанасянето на катализатора. Каталитичният процес се осъществява в разтвор на воден електролит при стайна температура. Недостатък е , че в статията се мисли и говори за пречистване на промишлени газове, а не за пречистване на воден басейн и за промишлен процес на добив на големи количества водород. В статията е указано, че за разлагането на сероводород с отделяне на молекули водород (като газ) и елементарна сяра (в твърда форма) е необходимо напрежение от 0,25V до 0,4V при различни нива на тока, или казано с други думи на интензивност на протичащия каталитичен процес в електролизьора. Може да видим също в множество техническа литература, че в горивни клетки молекули водород окислени с кислород от въздуха създават работно напрежение от 0,6V до 1,25 V в зависимост вид катализатор и токово натоварване над клетката. Ако преведем данните за необходимите работни напрежения в описаните устройства в енергийни единици за съответната молекула в електронволти (eV) видим става факта, че за разкъсване на връзката водород-сяра в една молекула сероводород в каталитичен електролизьор е необходимо над пет пъти по-малко енергия , отколкото може да се отдели такава енергия при синтеза на една водната молекула под формата на електрически ток в най-ефективните модели горивни клетки на водород. На тази основа може да се изградят изцяло автономни инсталации за производство на водород, ползващи каталитичен електролизьор, като ефекгивноста им ще зависи единствено от кпд. на горивните клетки (или на съответната друга електроцентрала на водород използвана за такава инсталация) и от енергийните разходи, свързани със спомагателните процеси по преноса на сероводород до електролизьора. Като обща оценка може да се твърди, че технически е реализуемо от инсталация , която ползва каталитична електролиза на сероводород, да произвежда водородно гориво, като ползва само по-малко от половината количество от произведения водород за да самоподдържа работатата си, а останалото количество водород може да се складира като гориво, или да се превърне в 2 електроенергия според нуждите. Недостатък на статията / 1 / е, че възможноста за автономни енергийни централи , които могат да ползват високоефективната от енергетична гледна точка каталитична електролиза на сероводород при стайна температура не се разглеждат в нея.A catalytic electrolyzer of hydrogen sulfide is known, which uses highly efficient and maximally energy-efficient electrolysis of hydrogen sulfide at room temperatures to elemental sulfur and hydrogen with an anode catalyst at a much lower cost than platinum catalysts and with twice the efficiency of the process compared to the application of platinum, which is described in a scientific article / 1 / . In the article, a CoNi catalyst with a nano-grain structure is proposed, which is such grains wrapped with graphene layers, and the technology for the preparation and application of the catalyst is disclosed. The catalytic process takes place in an aqueous electrolyte solution at room temperature. The disadvantage is that the article thinks and talks about the purification of industrial gases, and not about the purification of a water basin and about the industrial process of extracting large quantities of hydrogen. The article states that a voltage of 0.25V to 0.4V is required at various current levels for the decomposition of hydrogen sulfide to release hydrogen molecules (as gas) and elemental sulfur (in solid form), or in other words at intensity of the ongoing catalytic process in the electrolyzer. We can also see in a lot of technical literature that in fuel cells hydrogen molecules oxidized with oxygen from the air create an operating voltage of 0.6V to 1.25V depending on the type of catalyst and the current load on the cell. If we translate the data on the necessary operating voltages in the described devices into energy units for the corresponding molecule in electron volts (eV), we can see the fact that more than five times less energy is needed to break the hydrogen-sulfur bond in one hydrogen sulfide molecule in a catalytic electrolyzer. than such energy can be released during the synthesis of one water molecule in the form of an electric current in the most efficient models of hydrogen fuel cells. On this basis, fully autonomous installations for the production of hydrogen, using a catalytic electrolyzer, can be built, and their efficiency will depend only on the efficiency. of the fuel cells (or of the relevant other hydrogen power plant used for such an installation) and of the energy costs associated with the auxiliary processes of transferring hydrogen sulphide to the electrolyser. As a general estimate, it can be argued that it is technically feasible for a plant using catalytic electrolysis of hydrogen sulphide to produce hydrogen fuel, using only less than half of the produced hydrogen to sustain its operation, and the remaining amount of hydrogen can to be stored as fuel, or to be converted into 2 electricity as needed. A disadvantage of the article / 1 / is that the possibility of autonomous power plants that can use the highly efficient from the energy point of view catalytic electrolysis of hydrogen sulfide at room temperature is not considered in it.

В една заявка за патент на изобретение / 2 / е разкрит метод и инсталация, която е способна да произвежда водород и електроенергия от сероводород, съдържащ се в морска вода в големи промишлени обеми - самостоятелно и автономно. В описаната инсталация се ползват подводни каталитични електролизьори и потопени тръби по дъното на морския басейн за пренасяне на произведения от тях водород, като успоредно по трасето на тръбите се подава и електрозахранване от крайбрежието за осъществяване на електролизата. В същата заявка за патент е разкрита и една инфраструктура на крайбрежната инсталация която се състои от колектор за събиране на водорода от множество подводни електролизьори, надежден общ резервоар на складирания водород, крайбрежна електроцентрала и зарядни станции и транспортни депа за логистика на произведеното гориво. Особеност на такава инсталацията е, че каталитичните електроди в описаните електролизьори имат неизбежна деградация на параметрите им във времето и ще се налага периодичната им смяна в процеса на работа. Докато параметърът експлоатационно време на електродите може да се подобри и удължи с помощта на научни изследвания над каталитичните електроди и подобряване на технологията им на производство, то основен недостатък на такава конструкция ще си остава необходимостта от неудобни и свързани със значими икономически разходи подводни сервизни дейности по монтаж/демонтаж на каталитичните електроди при подводните електролизьори . Известен недостатък на описаната конструкция е също така и необходимостта за подвеждане на електроенергия към подводните електролизьори от крайбрежието по трасето на тръбите за пренос на водород, което също усложнява и намалява надеждността на описаната конструкция в заявката за патент / 2 /.In an invention patent application / 2 / a method and installation is disclosed which is capable of producing hydrogen and electricity from hydrogen sulphide contained in seawater in large industrial volumes - independently and autonomously. In the described installation, underwater catalytic electrolyzers and submerged pipes are used on the bottom of the sea basin to transport the hydrogen produced by them, and electricity supply from the coast is also supplied along the route of the pipes to carry out the electrolysis. In the same patent application, an infrastructure of the coastal installation is also disclosed, which consists of a collector to collect the hydrogen from multiple underwater electrolysers, a reliable common tank of the stored hydrogen, a coastal power plant and charging stations and transport depots for the logistics of the produced fuel. A peculiarity of such an installation is that the catalytic electrodes in the described electrolyzers have an inevitable degradation of their parameters over time, and they will have to be replaced periodically during the work process. While the service life parameter of the electrodes can be improved and extended with the help of scientific research on catalytic electrodes and improvement of their production technology, the main disadvantage of such a design will remain the need for inconvenient and associated with significant economic costs underwater service activities for installation/disassembly of catalytic electrodes in underwater electrolyzers. A known disadvantage of the described construction is also the need to bring electricity to the underwater electrolyzers from the coast along the route of the hydrogen transfer pipes, which also complicates and reduces the reliability of the described construction in the patent application / 2 /.

Техническа същност на изобретениетоTechnical essence of the invention

Основният проблем, който решава настоящето изобретение е създаването на инсталации за екологично и автономно (без необходимостта от други химически вещества и/или използването на външни източници на енергия) производство на промишлени количества водород и електроенергия от сероводород,, съдържащ се в морски води, на която конструктивните компоненти са максимално разположени в крайбрежната зона. Такава инсталация има предимствата на максимална надеждност при работа и ще предполага също удобна и икономически с найниски производствени разходи сервизна дейност по нея.The main problem that the present invention solves is the creation of installations for environmentally friendly and autonomous (without the need for other chemical substances and/or the use of external energy sources) production of industrial quantities of hydrogen and electricity from hydrogen sulphide, contained in seawater, of in which the structural components are maximally located in the coastal area. Such an installation has the advantages of maximum reliability in operation and will also imply a convenient and economical service activity on it with the lowest production costs.

Съгласно изобретението общата конструкция на крайбрежната инсталация притежава поне една, или повече преносни тръби за морска вода , които са отворени в единия си край и разположени с това си отверстие в зони богати на сероводород в придънния слой морски води. Тръбите са положени по релефа на дъното на морския басейн, а в другия си край са присъединени към входовете на съответни изпарители на сероводород, разположени на крайбрежието. Газови изходи на изпарителите на сероводород са присъединени към входовете на каталитични електролизьори на сероводород през преходни тръби, а към изходите на каталитичните електролизьори са заустени съответни тръби за пренос на произведения водород от крайбрежната инсталация. Към изпарителите на сероводород са също така заустени тръби за отработената от тях морска вода, които са потопени в другия си край под нивото на морската вода в крайбрежната зона на морския басейн. Такава конструкция е способна да замени напълно подводните електролизьори и преносните тръби за водород в една предшестваща заявка за патент / 2 / на автономна инсталация за производство на водород. Предимство на такава инсталация е по-високата надеждност на цялостната инсталацията, без необходимост за подводно пренасяне на електроенергия на относително дълги разстояния от порядъка на десетки и повече километри под вода. Същевременно общата конструкция на инсталацията съобразно изобретението предполага много по-ниски сервизни разходи на крайбрежно разположените електролизьори по смяна на каталитичните им електроди в сравнение с инсталации снабдени с подводни електролизьори. Предимство е също така, че към едни тръби за пренос на вода, разположени по релефа на морския басейн има много по-слаби изисквания за херметичност в сравнение с тръби за пренос на водород и те ще работят в режим на разлика в наляганията под една атмосфера между външна и вътрешна страна на тръбата в различни точки от трасето на полагането им . Накратко може да имаме по-евтина и същевременно по-надеждна конструкция от преносни тръби. За сравнение разликата в наляганията между вътрешно и външно налягане за газовите тръби за водород в конструкцията с подводни електролизьори нормално може да достига до десетки и дори над 100 атмосфери в различни точки от трасето им при разполагане на такива тръби 5 в Черноморския басейн при същевременно високи изисквания и за херметичност.According to the invention, the general structure of the coastal installation has at least one or more transfer pipes for seawater, which are open at one end and located with this opening in areas rich in hydrogen sulfide in the bottom layer of seawater. The pipes are laid along the relief of the bottom of the sea basin, and at their other end they are connected to the inlets of corresponding hydrogen sulphide evaporators located on the coast. Gas outlets of the hydrogen sulfide evaporators are connected to the inlets of the hydrogen sulfide catalytic electrolyzers through transition pipes, and to the catalytic electrolyzers' outlets are connected corresponding pipes for the transfer of the produced hydrogen from the coastal installation. The hydrogen sulphide evaporators are also connected to pipes for the sea water used by them, which are submerged at their other end below the sea water level in the coastal zone of the sea basin. Such a design is capable of completely replacing underwater electrolyzers and hydrogen transfer pipes in a previous patent application / 2 / of an autonomous hydrogen production plant. An advantage of such an installation is the higher reliability of the entire installation, without the need for underwater transmission of electricity over relatively long distances of the order of tens or more kilometers under water. At the same time, the general construction of the installation according to the invention implies much lower service costs of the coastal electrolyzers for replacing their catalytic electrodes compared to installations equipped with underwater electrolyzers. It is also an advantage that some water transfer pipes located along the topography of the sea basin have much lower hermetic requirements compared to hydrogen transfer pipes and they will operate in a pressure difference regime under one atmosphere between outer and inner side of the pipe at different points along the route of their laying. In short, we can have a cheaper and at the same time more reliable construction of transfer pipes. For comparison, the pressure difference between internal and external pressure for the hydrogen gas pipes in the structure with underwater electrolyzers can normally reach tens and even over 100 atmospheres at different points of their route when such pipes 5 are placed in the Black Sea basin at the same time high requirements and for tightness.

Съгласно изобретението се изисква да има изпарители на сероводород, разположени на крайбрежието, които да отделят сероводорода от пренесената морска вода по възможност напълно и да го подават към крайбрежно разположени каталитични електролизьори. Един изпарител на сероводород за крайбрежна инсталация за производство на водород съдържа херметична за околното пространство тръбовидна колона изработена от неръждаем метал, пластмаса, или композитен материал, която е монтирана във вертикално положение на крайбрежието. В горния край на тръбовидната колона е монтиран входът на една газова помпа . Изходът на газовата помпа се явява съответно и газов изход на изпарителя. Също така в горната част на тръбовидната колона е монтиран от вътрешната й страна оптичен , или ултразвуков нивомер за измерване на текущото ниво на морската вода в изпарителя в режим на работно състояние на изпарителя. Странично на тръбовидната колона е заустена тръба с монтиран във вътрешността й електромотор с хидравличен винт. В другия край на тръбата с хидравличния винт е присъединена тръба за отработената от колонния изпарител морска вода, а в долния край на тръбовидната колона се намира вход на изпарителя, към който е присъединен изходът на преносната тръба за морската вода . Така описаната конструкция на изпарителя притежава предимството за пълно отделяне на сероводорода в газова фаза и за пълноценно пречистване на пренесената морска вода от придънните слоеве , след като се върне отново в морето, защото такава конструкция може да създава налягания за обема газ в тръбовидната колона многократно по-ниски от атмосферното налягане — способна е да работи „в режим на подналягане“. За описаната конструкция предимство също така е, че може да се осъществява автоматичен контрол над налягането на сероводорода в нея и независимо от налягането в изпарителя, също така и контрол над дебита на обработената вода през изпарителя.According to the invention, hydrogen sulfide evaporators located on the coast are required to separate the hydrogen sulfide from the transported seawater as completely as possible and feed it to coastal catalytic electrolyzers. A hydrogen sulfide vaporizer for an onshore hydrogen production plant consists of an environmentally sealed tubular column made of stainless metal, plastic, or composite material that is mounted vertically on the shoreline. At the upper end of the tubular column, the inlet of a gas pump is installed. The output of the gas pump is correspondingly also the gas output of the evaporator. Also, in the upper part of the tubular column, an optical or ultrasonic level gauge is installed on its inside to measure the current level of seawater in the evaporator in the mode of operation of the evaporator. On the side of the tubular column is a pipe with an electric motor with a hydraulic screw mounted inside it. At the other end of the pipe with the hydraulic screw is connected a pipe for the sea water used by the column evaporator, and at the lower end of the tubular column there is an inlet of the evaporator, to which the outlet of the transfer pipe for sea water is connected. The design of the evaporator thus described has the advantage of completely separating the hydrogen sulphide in the gas phase and of fully purifying the transported seawater from the bottom layers after it is returned to the sea, because such a design can create pressures for the volume of gas in the tubular column many times over -lower than atmospheric pressure — it is capable of working "in low-pressure mode". For the described construction, an advantage is also that it can be automatically controlled over the pressure of hydrogen sulfide in it and independently of the pressure in the evaporator, also control over the flow rate of the processed water through the evaporator.

Съгласно изобретението каталитичните електролизьори на сероводород от инсталацията за производство на водород се разполагат на крайбрежието. Един каталитичен електролизьор притежава херметично затворен корпус с отделящ се покривен капак при наличие на херметично уплътнение за капака. В този корпус е налят оптимален за електролизата на сероводород електролит на водна основа , а към покриващия капак се намира вход на електролизьора с монтиран към него газов вентил за подаване на газообразен сероводород под налягане. Този газов вентил е свързан, чрез преходна тръба към газовия изход на съответен крайбрежен изпарител. В конструкцията на електролизьора влиза и камбановиден ресивер на мехурчета водород , на който отворът в долната му част е потопен под повърхността на електролита , а под него се намира системата от електроди на каталитичния електролизьор. Съответно камбановидния ресивер притежава тръбен изход, който излиза на покриващия капак и към който е присъединена тръбата за произведения от електролизьора водород. Към дъното на корпуса на електролизьора има монтирана водна помпа която се свързана с входа на отделяема конструкция на капсул с вграден в него филтър за събиране на твърдите частици утаена сяра. Изходът на капсулата се съединява посредством преходна тръба отново към корпуса на електролизьора. При това има монтирани един управляем вентил при преходната тръба и един втори управляем вентил на изхода на водната помпа. Също така във вътрешността на корпуса на електролизьора са монтирани оптичен датчик за концентрацията на сяра в електролита и ултразвуков генератор, а под покриващия капак е монтиран сензор на налягането на газа сероводород в електролизьора , а също така са монтирани сензор на нивото на газовия мехур водород под камбановидния ресивер на водород и газов вентил на тръбния изход за водород . Предимство на описаната конструкция на каталитичен електролизьор е че тя може да работи с високо налягане на сероводород в корпуса й , като може да притежава и съответно висока продуктивност на производството на водород от един електролизьор. Предимство е и възможността за лесно разглобяване, както и лесен и бръз експлоатационен сервиз с минимални разходи за труд на такава конструкция по смяна на каталитичните електроди, когато достигнат определен процент на деградация .According to the invention, the hydrogen sulfide catalytic electrolyzers of the hydrogen production plant are located on the coast. A catalytic electrolyser has a hermetically sealed housing with a removable top cover provided there is an airtight seal for the cover. A water-based electrolyte, optimal for the electrolysis of hydrogen sulfide, is poured into this housing, and to the covering cover is the entrance of the electrolyzer with a gas valve mounted to it for supplying gaseous hydrogen sulfide under pressure. This gas valve is connected, by a transition pipe, to the gas outlet of a corresponding shore evaporator. The design of the electrolyzer includes a bell-shaped receiver of hydrogen bubbles, the hole in its lower part is submerged below the surface of the electrolyte, and below it is the system of electrodes of the catalytic electrolyzer. Accordingly, the bell-shaped receiver has a pipe outlet which exits the cover and to which is connected the pipe for the hydrogen produced by the electrolyser. A water pump is installed at the bottom of the electrolyzer housing, which is connected to the entrance of a detachable capsule structure with a built-in filter for collecting the solid particles of precipitated sulfur. The outlet of the capsule is connected via a transition tube back to the electrolyser housing. In addition, one control valve is installed at the transition pipe and a second control valve at the outlet of the water pump. Also, an optical sensor for the concentration of sulfur in the electrolyte and an ultrasonic generator are installed inside the electrolyzer housing, and a hydrogen sulfide gas pressure sensor in the electrolyzer is installed under the cover, and a hydrogen gas bubble level sensor is also installed under the bell-shaped receiver of hydrogen and the gas valve of the tube outlet for hydrogen. An advantage of the described design of a catalytic electrolyzer is that it can work with a high pressure of hydrogen sulfide in its housing, and can have a correspondingly high productivity of hydrogen production from one electrolyzer. An advantage is also the possibility of easy disassembly, as well as easy and quick operational service with minimal labor costs of such a structure for replacing the catalytic electrodes when they reach a certain percentage of degradation.

Пояснение на приложените фигуриExplanation of the attached figures

Фигура 1 представлява схематичен чертеж на обша конструкция на крайбрежна инсталация за производство на водород от сероводородFigure 1 is a schematic drawing of a general construction of an offshore hydrogen production plant from hydrogen sulfide

Фигура 2 представлява схематичен чертеж на един изпарител на сероводород за крайбрежна инсталация за производство на водород от сероводородFigure 2 is a schematic drawing of a hydrogen sulphide evaporator for an onshore plant for the production of hydrogen from hydrogen sulphide

Фигура 3 представлява схематичен чертеж на един каталитичен електролизьор за крайбрежна инсталация за производство на водород от сероводородFigure 3 is a schematic drawing of a catalytic electrolyser for a coastal plant for the production of hydrogen from hydrogen sulphide

Примерно изпълнение на изобретениетоExemplary embodiment of the invention

Един обша конструкция на крайбрежна инсталация за производство на водород от сероводород (фиг.1) съдържа една, или повече преносни тръби за морска вода 1.1 ... l.n , един или повече изпарители на серовоодород 2.1... 2.п и каталитични електролизьори 3.1 ... З.п . Преносните тръби за морска вода 1.1 ... l.n са отворени в единия си край и разположени с това си отверстие в зони богати на сероводород в придънния слой морски води. Тръбите 1.1....l.n са положени по релефа на дъното на морския басейн, а в другия си край тръбите те са присъединени към входовете на съответните изпарители на сероводород 2.1... 2.п, които се разположени на крайбрежието. Газовите изходи на изпарителите 2.1... 2.п на сероводород са присъединени към входовете на каталитични електролизьори на сероводород 3.1...З.п през преходни тръби 4.1.... 4.п, като съшо така към изходите на каталитичните електролизьори 3.1... З.п са заустени съответните тръби 5.1.... 5.п за пренос на произведения водород от крайбрежната инсталация. Към изпарителите на сероводород 2.1 ... 2.п са също така заустени тръби 6.1.... б.п за отработената от тях морска вода, които са потопени в другия си край под нивото на морската вода в крайбрежната зона на морския басейн .A general design of a coastal installation for the production of hydrogen from hydrogen sulfide (fig. 1) contains one or more transfer pipes for sea water 1.1 ... l.n , one or more hydrogen sulfide evaporators 2.1 ... 2.p and catalytic electrolyzers 3.1 ... Z.p. The transfer pipes for sea water 1.1 ... l.n are open at one end and located with this opening in areas rich in hydrogen sulfide in the bottom layer of sea water. The pipes 1.1...l.n are laid along the relief of the bottom of the sea basin, and at the other end of the pipes they are connected to the inlets of the corresponding hydrogen sulfide evaporators 2.1... 2.n, which are located on the coast. The gas outlets of the vaporizers 2.1... 2.n of hydrogen sulfide are connected to the inlets of catalytic electrolyzers of hydrogen sulfide 3.1...Z.n through transitional pipes 4.1... 4.n, as well as to the outlets of catalytic electrolyzers 3.1 ... Z.p the corresponding pipes 5.1.... 5.p are opened for transfer of produced hydrogen from the coastal installation. The hydrogen sulfide evaporators 2.1 ... 2.p are also connected to pipes 6.1 ... b.p for the sea water used by them, which are submerged at their other end below the level of the sea water in the coastal zone of the sea basin.

Един изпарител на сероводород (фиг.2) за крайбрежна инсталация за производство на водород от сероводород съдържа херметична за околното пространство тръбовидна колона 7 изработена от неръждаем метал, пластмаса, или композитен материал, която е монтирана във вертикално положение на крайбрежието. В горния край на тръбовидната колона 7 е монтиран входът на една газова помпа 8, като изходът на газовата помпа 8 се явява съответно и газов изход на изпарителя. Също така в горната част на тръбовидната колона 7 е монтиран от вътрешната й страна оптичен , или ултразвуков нивомер 9 за измерване на текущото ниво на морската вода в изпарителя в режим на работно състояние на изпарителя. Странично на тръбовидната колона 7 е заустена тръба 10, в която е монтиран във вътрешността й електромотор 11 с хидравличен винт 12 . В другия край на тръбата 10 е присъединена тръбата 6 за отработената от колонния изпарител морска вода. В долния край на тръбовидната колона 7 се намира вход на изпарителя, към който е присъединен изходът на преносната тръба за морската вода 1 .A hydrogen sulfide vaporizer (Fig. 2) for a coastal installation for the production of hydrogen from hydrogen sulfide contains an airtight tubular column 7 made of stainless metal, plastic, or composite material, which is installed in a vertical position on the coast. At the upper end of the tubular column 7, the inlet of a gas pump 8 is mounted, and the outlet of the gas pump 8 is also the gas outlet of the evaporator. Also, in the upper part of the tubular column 7, an optical or ultrasonic level gauge 9 is mounted on its inner side for measuring the current level of the seawater in the evaporator in the operating mode of the evaporator. On the side of the tubular column 7 is a pipe 10, in which an electric motor 11 with a hydraulic screw 12 is installed inside. At the other end of the pipe 10 is connected the pipe 6 for the sea water used by the column evaporator. At the lower end of the tubular column 7 there is an inlet of the evaporator, to which the outlet of the transfer pipe for sea water 1 is connected.

Един каталитичен електролизьор (фиг.З) за крайбрежна инсталация за производство на водород от сероводород притежава херметично затворен корпус 13 с отделящ се покривен капак 14, който има херметично уплътнение. В този затворен корпус 13 е налят оптимален за електролизата на сероводород електролит 15 на водна основа - примерно разтвор на NaOH. На покриващия капак 14 се намира входът на електролизьора 3 с монтиран към него газов вентил 16 за подаване на газообразен сероводород под налягане , който е свързан чрез преходна тръба 4 към съответния газов изход на изпарителя 2. Също така съответно под един камбановиден ресивер 17 на мехурчета водород, на който отворът в долната му част е потопен под повърхността на електролита 15 се намира системата от електроди 18 на каталитичния електролизьор Съответно камбановидния ресивер 17 притежава тръбен изход 19, който излиза на покриващия капак 14, към който е присъединена тръба 5 за произведения от електролизьора водород, Към дъното на корпуса 13 на електролизьора има монтирана водна помпа 20, 10 която е съединена с входа на отделяема конструкция на капсул 21 с вграден в него филтър 22 за събиране на твърдите частици утаена сяра. Изходът на капсула 21 се съединява посредством преходна тръба 23 отново към корпуса 13 на електролизьора. Също така има монтирани един управляем вентил 24 при преходната тръба 23 и един втори управляем вентил 25 на изхода на водната помпа 20. Във вътрешността на корпуса 13 на електролизьора са монтирани също така оптичен датчик 26 за измерване на концентрацията на сяра в електролита и ултразвуков генератор 27. Под покриващия капак 14 е монтиран също и сензор на налягането 28 на газа сероводород в електролизьора. Монтирани са и сензор на нивото 29 на газовия мехур водород под камбановидния ресивер 17 на водород и един газов вентил 30 на тръбния изход за водород 19.A catalytic electrolyser (Fig. 3) for a coastal installation for the production of hydrogen from hydrogen sulfide has a hermetically sealed housing 13 with a removable cover 14 which has a hermetic seal. A water-based electrolyte 15 optimal for the electrolysis of hydrogen sulfide is poured into this closed housing 13 - for example, a NaOH solution. On the covering cover 14 is the inlet of the electrolyser 3 with a gas valve 16 mounted to it for supplying gaseous hydrogen sulphide under pressure, which is connected by a transition pipe 4 to the corresponding gas outlet of the evaporator 2. Also respectively below a bell-shaped bubble receiver 17 hydrogen, on which the opening in its lower part is immersed below the surface of the electrolyte 15, the system of electrodes 18 of the catalytic electrolyzer is located. Accordingly, the bell-shaped receiver 17 has a pipe outlet 19, which exits the covering cover 14, to which is connected a pipe 5 for products of hydrogen electrolyzer. A water pump 20 is mounted on the bottom of the electrolyzer housing 13, 10 which is connected to the inlet of a detachable capsule structure 21 with a built-in filter 22 for collecting the solid particles of precipitated sulfur. The outlet of the capsule 21 is connected by means of a transition tube 23 again to the housing 13 of the electrolyser. There is also one controllable valve 24 installed at the transition pipe 23 and a second controllable valve 25 at the outlet of the water pump 20. An optical sensor 26 for measuring the concentration of sulfur in the electrolyte and an ultrasonic generator are also installed inside the housing 13 of the electrolyzer. 27. A pressure sensor 28 of the hydrogen sulfide gas in the electrolyzer is also installed under the cover 14. A level sensor 29 of the hydrogen gas bubble below the bell-shaped hydrogen receiver 17 and a gas valve 30 on the hydrogen pipe outlet 19 are also mounted.

Действие на изобретениетоAction of the invention

Ще опишем действието и функциите, които изпълняват компонентите в общата конструкция на крайбрежна инсталация за производство на водород от сероводород, показани на фиг.1. През преносните тръби за морска вода 1.1 ... l.n в работно състояние на инсталацията се пренася морска вода богата на разтворен в нея сероводород до съответните на всяка тръба крайбрежен изпарител 2.1... 2.п . При издигането и движението на конкретен участък морска вода до съответния крайбрежен изпарител на сероводород, налягането над този участък пада с придвижването му към изпарителя и разтворения във водата сероводорород започва да кипи и да се отделя под формата на мехурчета газ при този пренос, като до изпарителя постъпва вече морска вода смесена с мехурчета газ сероводород. По принцип колкото от по-голяма дълбочина се издига и изпомпва морска вода, толкова се очаква и по-голямо съдържание на отделян сероводород при този пренос. В Черноморския басейн значителна концентрация на газ сероводород, разтворен във водата под формата на сулфиди се намира на дълбочини по-големи от 100200 метра под морското равнище, като от по-голяма дълбочина се очаква да се изпомпва на крайбрежието и по-голям обем газ сероводород на единица воден обем. Събираният и изпомпван газ сероводород от изпарителите 2.1... 2.п отново се вкарва под налягане във водния разтвор на електролит, който се намира в специални каталитични електролизьори на сероводород 3.1...3.П, където той се разтваря в електролита. Там сероводородът се разлага под действието на протичащ електрически ток на газ водород и елементарна сяра в твърдо състояние, която се отделя под форма на утайка в електролита. Произведеният газ водород от крайбрежната инсталация се отнася по тръби 5.1....5.η за пренос на водород и обработка. По тези тръби водородът постъпва съответно за складиране в съответен резервоар, зарядни станции и логистика на произведеното водородно гориво, или частично може да се ползва като гориво за горивна клетка, или друг вид електроцентрала , която работи на водород и която е способна да осигурява необходимата електроенергия за автономна работа на цялостната крайбрежна инсталация за производство на водород.We will describe the operation and functions performed by the components in the general construction of an onshore hydrogen sulfide production plant shown in Fig.1. Through the transfer pipes for sea water 1.1 ... l.n in the working condition of the installation, sea water rich in hydrogen sulfide dissolved in it is transferred to the coastal evaporator 2.1 ... 2.n corresponding to each pipe. As a particular section of seawater rises and moves to the corresponding coastal hydrogen sulfide evaporator, the pressure above that section drops as it moves toward the evaporator, and the hydrogen sulfide dissolved in the water begins to boil and bubble out as gas in this transfer, as to the evaporator seawater mixed with bubbles of hydrogen sulfide gas is already entering. In principle, the greater the seawater is raised and pumped from a greater depth, the greater the content of released hydrogen sulfide is expected during this transfer. In the Black Sea basin, a significant concentration of hydrogen sulfide gas, dissolved in water in the form of sulfides, is located at depths greater than 100,200 meters below sea level, and from a greater depth, a larger volume of hydrogen sulfide gas is expected to be pumped to the coast. per unit water volume. The collected and pumped hydrogen sulfide gas from the evaporators 2.1...2.p is again injected under pressure into the aqueous electrolyte solution, which is located in special catalytic hydrogen sulfide electrolyzers 3.1...3.P, where it dissolves in the electrolyte. There, hydrogen sulfide decomposes under the action of a flowing electric current into hydrogen gas and elemental sulfur in a solid state, which is separated as a precipitate in the electrolyte. The produced hydrogen gas from the coastal installation is carried through pipes 5.1...5.η for hydrogen transfer and processing. Through these pipes, the hydrogen enters respectively for storage in a corresponding tank, charging stations and logistics of the produced hydrogen fuel, or partially it can be used as fuel for a fuel cell or another type of power plant that works on hydrogen and which is capable of providing the necessary electricity for autonomous operation of the complete coastal hydrogen production plant.

При пускането и привеждане в работно състояние на един крайбрежен изпарител показан на фиг.2 се извършват следните процеси и се спазва определена последователност. Първоначално започва работа газовата помпа 8, която засмуква морска вода в колоната 7 на изпарителя едновременно както през преносната тръба 1 за морска вода със съдържание на сероводород, така и от 12 тръбата 6 за отработената от колонния изпарител морска вода. При този процес налягането на газовия обем над зае му каната вода в колоната пада под атмосферното. Това налягане на газовия обем над водата започва да се поддържа автоматично в определени граници от вградена автоматика за работа на изпарителя. Газовата помпа 8 работи във включено състояние , когато налягането на газовия обем над водата примерно е повисоко от 0,2 атм (при първоначално пускане на помпата налягането на газовия обем е около 1 атм. въздушна среда в колоната 7 на изпарителя) Когато налягането се установи на предварително планирано минимално „подналягане“ в колонния изпарител примерно на 0,1 атм. газовата помпа 8 автоматично се изключва. Обратната връзка за работа на автоматиката на газовата помпа 8 са данните от нивомера 9 за измерване на текущото ниво на морската вода в изпарителя. По принцип размерът на вертикалната колоната 7 на изпарителя е около 10м и газовата помпа 8 е разположена на тази височина от около 10м над морското равнище. При данни от нивомера 9, вграден вътре в колоната 6 от достигане на 1 м газов обем между помпата 8 и нивото морска вода вътре в колоната 7, помпата 8 спира да изпомпва вода автоматично (постига се подналягане от 0,1 атм). В това вече постигнато работно състояние на изпарителя се включва и режим на непрекъсната работа на електромотора 11 с хидравличен винт 12 , който започва да прехвърля морска вода от преносната тръба 1 за морска вода със съдържание на сероводород към тръбата 6 за отработената от колонния изпарител морска вода. В този процес обемът затворен между помпата 8 и нивото морска вода вътре в колоната 7 започва да нараства и да се изпълва със сероводород и водни пари. Когато обемът на сероводород и водни пари се увеличи по данни на 13 нивомера 9 примерно до 2м линейно разширение на газовия обем вътре в колоната (това отговаря на около 0,2 атм налягане на газ и на парите), помпата 8 отново се включва и спира да работи когато отново се постигне „подналягане“ в колоната от 0.1 атм ( 1м линеен газов обем вътре в колоната 7, отчетен по нивомера 9 ). Сега вече процесите се повтарят периодично и колонният крайбрежен изпарител минава в непрекъснат работен режим. Описаната му работа в автоматичен „режим на подналягане“ позволява пълно пречистване на отработената вода от сероводород , която се връща в крайбрежната морска зона от инсталацията и пълно отделяне на сероводорода за по-нататъшна промишлена дейност по производството на водород от сероводород.During the commissioning and commissioning of a coastal evaporator shown in Fig. 2, the following processes are carried out and a certain sequence is observed. Initially, the gas pump 8 starts working, which sucks seawater into the column 7 of the evaporator simultaneously both through the transfer pipe 1 for seawater containing hydrogen sulfide and from the pipe 6 for the seawater used by the column evaporator. In this process, the pressure of the gas volume above the occupied jug of water in the column falls below atmospheric pressure. This pressure of the gas volume above the water begins to be automatically maintained within certain limits by built-in automation for the operation of the evaporator. The gas pump 8 works in the on state, when the pressure of the gas volume above the water, for example, is higher than 0.2 atm (at the initial start-up of the pump, the pressure of the gas volume is about 1 atm. air environment in the column 7 of the evaporator) When the pressure is established of a pre-planned minimum "underpressure" in the column evaporator of approximately 0.1 atm. the gas pump 8 is automatically switched off. The feedback for operation of the automation of the gas pump 8 is the data from the level gauge 9 for measuring the current level of seawater in the evaporator. In principle, the size of the vertical column 7 of the evaporator is about 10m and the gas pump 8 is located at this height of about 10m above sea level. With data from the level gauge 9 built inside the column 6 of reaching 1 m of gas volume between the pump 8 and the seawater level inside the column 7, the pump 8 stops pumping water automatically (a negative pressure of 0.1 atm is achieved). In this already achieved operating state of the evaporator, the mode of continuous operation of the electric motor 11 with hydraulic screw 12 is also included, which starts to transfer seawater from the transfer pipe 1 for seawater containing hydrogen sulfide to the pipe 6 for the seawater used by the column evaporator . In this process, the volume enclosed between the pump 8 and the seawater level inside the column 7 begins to grow and fill with hydrogen sulfide and water vapor. When the volume of hydrogen sulfide and water vapor increases according to the data of 13 level gauges 9 to approximately 2m linear expansion of the gas volume inside the column (this corresponds to about 0.2 atm of gas and vapor pressure), the pump 8 is again switched on and stopped to work when a "underpressure" is again achieved in the column of 0.1 atm (1m linear gas volume inside the column 7, read by the level gauge 9). Now the processes are repeated periodically and the coastal column evaporator goes into continuous operation. Its described operation in automatic "underpressure mode" allows complete purification of the spent water from hydrogen sulfide, which is returned to the coastal marine area from the installation and complete separation of hydrogen sulfide for further industrial activity of hydrogen production from hydrogen sulfide.

Един каталитичен електролизьор съгласно изобретението, показан на фиг.З , изпълнява функцията да произвежда водород при нормална стайна температура над точката на замръзване на водата с минимум подадена електроенергия за провеждане на високоефективна електролиза на разтворения сероводород във воден електролит 15 , без необходимост при това да се използват специални нагреватели за протичане на електролизата. Други функции и режими на работа на този каталитичен електролизьор са последоватено описани по-долу в текста ...A catalytic electrolyzer according to the invention, shown in Fig. 3, performs the function of producing hydrogen at normal room temperature above the freezing point of water with a minimum input of electricity to carry out highly efficient electrolysis of dissolved hydrogen sulfide in an aqueous electrolyte 15, without the need to use special heaters for electrolysis. Other functions and modes of operation of this catalytic electrolyzer are successively described below in the text ...

При запуска на каталитичния електролизьор фиг.З се отваря газовия вентил 16 и периодично се подава към входа за сероводород на електролизьора 3 през преходна тръба 4 газсероводород под налягане от изхода на съответния изпарител 2. При достигане на определено високо налягане на газа сероводород в свободния газов обем затворен между корпуса на електролизьора 13, покривния капак 14 и електролита на водна основа 15 , което налягане се мери със сензор на налягането 28 , тогава се пропуска ток към системата от електроди 18 на каталитичния електролизьор. В камбановидния ресивер 17 се събират мехурчета водород, като нивото на събрания водород се мери със сензор 29, който събран водород може да се пропуска през тръбен изход 19, чрез регулиране през газов вентил 30 към тръбата 5 за произведения от електролизьора водород. Възможно е винаги да се подържа газов мехур водород под камбановидния ресивер 17 в определени граници, чрез постепенна, или степенна автоматична регулация, приложена към газов вентил 30.When starting the catalytic electrolyzer fig.3, the gas valve 16 is opened and hydrogen sulfide gas is periodically supplied to the hydrogen sulfide inlet of the electrolyzer 3 through a transition pipe 4 under pressure from the outlet of the corresponding evaporator 2. When a certain high gas pressure is reached, hydrogen sulfide in the free gas volume enclosed between the electrolyzer housing 13, the cover 14 and the water-based electrolyte 15, which pressure is measured by a pressure sensor 28, then current is passed to the electrode system 18 of the catalytic electrolyzer. Bubbles of hydrogen are collected in the bell-shaped receiver 17, and the level of the collected hydrogen is measured by a sensor 29, which collected hydrogen can be passed through a pipe outlet 19, by adjusting through a gas valve 30 to the pipe 5 for hydrogen produced by the electrolyzer. It is always possible to maintain a hydrogen gas bubble under the bell-shaped receiver 17 within certain limits, by means of a gradual or stepwise automatic regulation applied to the gas valve 30.

В процеса на работа на каталитичния електролизьор фиг.З се утаява сяра в твърдо състояние към дъното на корпуса 13 и периодично се включва по данни на оптичен сензор 26 за концентрацията на сяра в електролита водната помпа 20 при отворени управляеми вентили 24 и 25. Водната помпа 20 извършва пренос на електролит 15 с висока концентрация на сяра през отделяемата конструкция на капсул 21 с вграден в него филтър 22 за събиране на твърдите частици утаена сяра и отново връша съшия пречистен от сяра електролит във вътрешността на корпуса 13 на електролизьора. По данни на сензора 26, когато електролита 15 се пречисти от сяра до определено ниво, водната помпа 20 се изключва. Посочените по-горе процеси се осъшествяват многократно . Периодично на определен технологичен период се сменят също така и пълните с утаена сяра отделяеми капсули 21 с празни такива , като преди това е изключена водна помпа 20 и са затворени управляемите вентили 24 и 25 .In the process of operation of the catalytic electrolyzer fig. 3, sulfur is precipitated in a solid state to the bottom of the housing 13, and the water pump 20 is periodically switched on based on data from an optical sensor 26 for the concentration of sulfur in the electrolyte, when control valves 24 and 25 are open. The water pump 20 carries out the transfer of electrolyte 15 with a high concentration of sulfur through the detachable structure of a capsule 21 with a built-in filter 22 for collecting the solid particles of precipitated sulfur and again pours the electrolyte purified from sulfur into the interior of the housing 13 of the electrolyzer. According to the data of the sensor 26, when the electrolyte 15 is purified from sulfur to a certain level, the water pump 20 is turned off. The above-mentioned processes are carried out repeatedly. Periodically, at a certain technological period, the detachable capsules 21 filled with precipitated sulfur are also replaced with empty ones, and previously the water pump 20 is turned off and the controlled valves 24 and 25 are closed.

При относително дълги периоди от време в сравнение със всички други сервизни процеси, описани по-горе за осъществяването на нормалната работа на инсталацията се налага и смяна на електродите 18 на каталитичния електролизьор фиг.З . За целта се затваря газов вентил 16 на входа на електролизьора. Пропуска се постоянен ток през електролизьора Когато налягането на сероводорода падне до атмосферното, или под него се спира протичането на ток в електролизьора. Чрез управление на газовия вентил 30 се изпразва до нулево, или минимално количеството водород което е събрано под камбановидния ресивер 17 и газовия вентил 30 на изхода на електролизьора се затваря. Тогава се отваря покривния капак 14 над корпуса 13 на електролизьора . Сменя се системата от електроди 18 . които са деградирали и с понижена ефективност с нови , след което отново системата на електролизьора се сглобява изцяло и подлежи на първоначално запускане с новите електроди 18.For relatively long periods of time compared to all the other service processes described above, the replacement of the electrodes 18 of the catalytic electrolyzer fig.3 is also required for the normal operation of the installation. For this purpose, gas valve 16 at the entrance of the electrolyzer is closed. A direct current is passed through the electrolyser When the pressure of the hydrogen sulfide drops to atmospheric or below, the flow of current in the electrolyser is stopped. By controlling the gas valve 30, the amount of hydrogen collected under the bell-shaped receiver 17 is emptied to zero, or to a minimum, and the gas valve 30 at the outlet of the electrolyzer is closed. Then the roof cover 14 is opened over the housing 13 of the electrolyzer. The system of electrodes 18 is replaced. which have degraded and with reduced efficiency with new ones, after which the electrolyzer system is completely assembled again and subject to initial start-up with the new electrodes 18.

Инсталацията се очаква освен задоволяване на нужди от горива и енергия, които може да се произвеждат автономно и непрекъснато да оказва и съществен екологичен ефект за пречистване на водите на Черно море и увеличаване на биологично активната зона на живот в него .The installation is expected, in addition to meeting needs for fuel and energy, which can be produced autonomously and continuously, to have a significant ecological effect for purifying the waters of the Black Sea and increasing the biologically active area of life in it.

ЛитератураLiterature

1. Energy Environ. ScL, 2020,13, 119-126 https://doi.org/10.1039/C9EE03231B1. Energy Environ. ScL, 2020,13, 119-126 https://doi.org/10.1039/C9EE03231B

2. заявка за изобретение 113 360 / 29.04.2021г.2. application for invention 113 360 / 29.04.2021

Патентни претенцииPatent claims

Claims

1. Coastal installation for the production of hydrogen from hydrogen sulfide contained in seawater, characterized in that the coastal installation has at least one or more seawater transfer pipes (1.1) ... (l.n) that are open in one end and located with this hole in areas rich in hydrogen sulfide in the bottom layer of sea waters, as the pipes (1.1). )....(l.n) are connected to the inlets of corresponding hydrogen sulfide evaporators (2.1)... (2.p) located on the coast, as gas outlets of the evaporators (2.1) ... (2.p) of hydrogen sulfide are connected to the inlets of catalytic hydrogen sulfide electrolyzers (3.1)...(Z.n) through transition pipes (4.1)....(4.n), as well as to the exits of catalytic electrolyzers (3.1). .(Z.n) corresponding pipes (5.1)...(5.n) are opened for transferring the produced hydrogen from the coastal installation, and to the hydrogen sulfide evaporators (2.1) ... (2.n) are also discharge pipes (6.1) ....(b.p) for the sea water used by them, which are submerged at their other end below the sea water level in the coastal zone of the sea basin.

2. A hydrogen sulfide vaporizer for a coastal installation for the production of hydrogen from hydrogen sulfide contained in seawater according to patent claim 1, characterized in that the vaporizer contains a hermetic tubular column (7) made of stainless metal, plastic, or composite material, which is installed in a vertical position on the coast, and the inlet of a gas pump (8) is installed at the upper end of the tubular column (7), and the outlet of the gas pump (8) is, accordingly, the gas outlet of the evaporator , and also in the upper part of the tubular column (7) an optical or ultrasonic level gauge (9) is installed on its inner side for measuring the current level of seawater in the evaporator in the operating mode of the evaporator, and also on the side of the tubular column (7) is a mouth tube (10) with an electric motor (11) with a hydraulic screw (12) mounted inside it, and at the other end of the tube (10) is connected the tube (6) for the sea water used by the column evaporator, and at the lower end of the tubular column (7) there is an inlet of the evaporator, to which the outlet of the transfer pipe for sea water (1) is connected.

3. A catalytic electrolyzer according to patent claim 1, characterized in that a water-based electrolyte (15) optimal for the electrolysis of hydrogen sulfide is poured into a hermetically sealed housing (13) with a detachable cover (14) that has a hermetic seal , and to the covering cover (14) there is an inlet of the electrolyzer (3) with a gas valve (16) installed to it for supplying gaseous hydrogen sulfide under pressure, connected by a transition pipe (5) to the corresponding gas outlet of the evaporator, and respectively under a bell-shaped receiver (17) of hydrogen bubbles, on which the opening in its lower part is immersed below the surface of the electrolyte (15), the system of electrodes (18) of the catalytic electrolyzer is located, and accordingly the bell-shaped receiver (17) has a pipe outlet (19) ), which exits the covering cover (14), to which the tube (3) for the hydrogen produced by the electrolyzer is connected, and a water pump (20) is mounted to the bottom of the housing (13) of the electrolyzer, leading to the entrance of the detachable construction of a capsule (21) with a built-in filter (22) for collecting the solid particles of precipitated sulfur, and the outlet of the capsule (21) is connected by means of a transition tube (23) again to the body (13) of the electrolyser. in this case, one controlled valve (24) is installed at the transition pipe (23) and one second controlled valve (25) at the outlet of the water pump (20), and also an optical sensor is installed inside the housing (13) of the electrolyzer ( 26) for the concentration of sulfur in the electrolyte and an ultrasonic generator (26), and under the cover (14) a pressure sensor (28) of the hydrogen sulfide gas in the electrolyzer is installed, and a sensor of the level (29) of the gas bubble is also installed hydrogen under the bell-shaped receiver (17) of hydrogen and gas valve (30) on the pipe outlet for hydrogen (19).