DE19954513A1 - Hydrogen generation and generator, useful with fuel cell or hydrogen engine, uses high temperature for dissolving silicon or alloy in aqueous alkaline solution and precipitation of anhydrous silica crystals - Google Patents

Hydrogen generation and generator, useful with fuel cell or hydrogen engine, uses high temperature for dissolving silicon or alloy in aqueous alkaline solution and precipitation of anhydrous silica crystals

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DE19954513A1 DE19954513A DE19954513A DE19954513A1 DE 19954513 A1 DE19954513 A1 DE 19954513A1 DE 19954513 A DE19954513 A DE 19954513A DE 19954513 A DE19954513 A DE 19954513A DE 19954513 A1 DE19954513 A1 DE 19954513A1
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Abstract

In the production of hydrogen (H2) by reacting an aqueous alkaline solution with silicon (Si) and/or Si alloy(s), when H2 is evolved and Si dissolved as Si ions, (a) the Si (alloy) is dissolved at elevated temperature and (b) the dissolved Si ions are precipitated as crystalline, anhydrous silicon dioxide (SiO2) at a temperature >= 150 deg C and below the dissolution temperature of the Si (alloy). An Independent claim is also included for the apparatus used. The apparatus has a H2 reactor with a sealable charging port, gas valve and a permeable plate to hold a charge of Si (alloy). There is also a column below the plate for crystallization of SiO2 and a device for feeding (I) to the plate.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff, indem eine wäßrige, alkalische Lösung mit Si­ licium und/oder wenigstens einer Siliciumlegierung unter Abspaltung von Wasserstoff umgesetzt und das Silicium in Form von Siliciumionen gelöst wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens und deren Verwen­ dung.The invention relates to a method for producing Hydrogen by adding an aqueous, alkaline solution with Si licium and / or at least one silicon alloy Elimination of hydrogen implemented and the silicon in Form of silicon ions is dissolved, as well as a device to carry out such a process and its use dung.

Verfahren der vorgenannten Art sind bekannt (DE-"Zeit­ schrift für angewandte Chemie", Jahrgang 1911, Heft 5, Sei­ ten 195 bis 200; DE-"Chemiker-Zeitung", Jahrgang 1916, Heft 132, Seite 928; US-"Engineering" Jahrgang 1919, Heft 107, Seiten 102 bis 103; US-"Engineering", Jahrgang 1920, Heft 109, Seite 811; US 3 895 102). Diese nutzen das geringe Ge­ wicht des eingesetzten Siliciums bezogen auf die erzeugte Wasserstoffmenge sowie die hohe Verfügbarkeit und die gute Lager- und Transportfähigkeit von Silicium. Methods of the aforementioned type are known (DE- "time writing for applied chemistry ", year 1911, issue 5, Sei 195 to 200; DE- "Chemiker-Zeitung", year 1916, issue 132, page 928; US "Engineering" year 1919, issue 107, Pages 102 to 103; US "Engineering", born in 1920, issue 109, page 811; US 3,895,102). These use the low Ge importance of the silicon used in relation to the generated Amount of hydrogen as well as high availability and good Storage and transportability of silicon.  

Bei diesen Verfahren werden die gelösten Siliciumionen nur sehr langsam aus der wäßrigen alkalischen Lösung ausge­ schieden. Da die Sättigungsgrenze der Lösung schnell er­ reicht ist, ist eine große Menge an wäßriger alkalischer Lösung bereitzuhalten. Dies verhindert eine kompakte Bau­ weise einer solchen Vorrichtung. Weiterhin binden die beim Ausscheiden des Siliciums entstehenden polymeren hydratrei­ chen Kieselsäureformen einen hohen Wasseranteil, so daß bei den bekannten Verfahren verhältnismäßig viel Wasser ver­ braucht wird.With these processes, the dissolved silicon ions only very slowly from the aqueous alkaline solution divorced. Because the saturation limit of the solution quickly he is sufficient, a large amount of aqueous alkaline Have the solution ready. This prevents a compact construction such a device. Furthermore, they bind to Excretion of silicon resulting hydrate-free polymer Chen silica forms a high proportion of water, so that at the known methods relatively much water ver is needed.

Bei einem anderen bekannten Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff durch Umsetzen einer wäßrigen alkalischen Lö­ sung mit Silicium (DE-PS 2 16 768) wird die Lösung derart aufbereitet, daß für das Entfernen der gelösten Silicium­ ionen aus der wäßrigen alkalischen Lösung im wesentlichen kein Wasser verbraucht wird. Die als Lösung verwendete Al­ kalilauge wird mittels unlöslicher Erdalkalihydroxide, z. B. Calciumhydroxid, wiederaufbereitet, wobei schwerlösliches Erdalkalisilikat aus der Lösung ausgeschieden wird. Nach­ teilig ist, daß bei diesem Verfahren Erdalkalihydroxid ver­ braucht wird, wodurch sich die Betriebskosten des Verfah­ rens und das Gewicht der entsprechenden Vorrichtung erhö­ hen.Another known method for generating Hydrogen by reacting an aqueous alkaline solution solution with silicon (DE-PS 2 16 768) is the solution processed that for removing the dissolved silicon Ions from the aqueous alkaline solution essentially no water is consumed. The Al used as a solution Potassium hydroxide solution is made using insoluble alkaline earth metal hydroxides, e.g. B. Calcium hydroxide, recycled, being sparingly soluble Alkaline earth silicate is excreted from the solution. After part is that in this process alkaline earth metal ver is needed, which increases the operating costs of the process rens and increase the weight of the corresponding device hen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff durch Umsetzen einer wäßrigen alkalischen Lösung mit Silicium und/oder wenigstens einer Siliciumlegierung unter Wasserstoffabspaltung vorzuschla­ gen, bei dem im wesentlichen nur Silicium sowie die zur im wesentlichen vollständigen Oxidation des Siliciums unter Wasserstoffbildung erforderliche Wassermenge verbraucht wird. Sie ist ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens und deren Verwendung gerichtet. The invention has for its object a method for Production of hydrogen by reacting an aqueous alkaline solution with silicon and / or at least one To propose silicon alloy with elimination of hydrogen gene, in which essentially only silicon as well as the im substantial complete oxidation of the silicon under Hydrogen formation consumed the amount of water required becomes. It is also on a device for implementation of such a method and its use.  

Erfindungsgemäß wird der verfahrenstechnische Teil dieser Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art da­ durch gelöst, daß das Silicium und/oder die Siliciumlegie­ rung bei erhöhter Temperatur in der wäßrigen alkalischen Lösung gelöst wird und die gelösten Siliciumionen bei einer Temperatur, die wenigstens 150°C beträgt und unterhalb der Lösetemperatur des Siliciums und/oder der Siliciumlegierung liegt, in Form von kristallinem, im wesentlichen wasser­ freiem Siliciumdioxid ausgeschieden werden.According to the procedural part of this Task in a method of the type mentioned there solved by that the silicon and / or the silicon alloy tion at elevated temperature in the aqueous alkaline Solution is dissolved and the dissolved silicon ions at a Temperature that is at least 150 ° C and below that Release temperature of the silicon and / or the silicon alloy lies, in the form of crystalline, essentially water free silicon dioxide are excreted.

Zur Lösung des vorrichtungstechnischen Teils der genannten Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Vorrichtung zur Her­ stellung von Wasserstoff durch Umsetzen einer wäßrigen al­ kalischen Lösung mit Silicium und/oder wenigstens einer Si­ liciumlegierung einen Wasserstoffreaktor mit einer ver­ schließbaren oder steuerbaren Füllöffnung, einem Gasventil sowie einem durchlässigen Zwischenboden zur Aufnahme einer Schüttung des Siliciums und/oder der Siliciumlegierung und einen dem Wasserstoffreaktor kolonenartig nachgeschalteten, unterhalb des Zwischenbodens angeordneten Kristallisator zum Ausscheiden von kristallinem, im wesentlichen wasser­ freiem Siliciumdioxid vor.To solve the technical device part of the above The object of the invention is in a device for manufacturing position of hydrogen by reacting an aqueous al potash solution with silicon and / or at least one Si licium alloy a hydrogen reactor with a ver closable or controllable filling opening, a gas valve as well as a permeable intermediate floor for receiving a Filling the silicon and / or the silicon alloy and a column-like downstream of the hydrogen reactor, Crystallizer arranged below the intermediate floor to remove crystalline, essentially water free silicon dioxide.

Beim Lösen des Siliciums und/oder der Siliciumlegierung, z. B. handelsüblichen Ferrosiliciums, in der wäßrigen alka­ lischen Lösung bei erhöhter Temperatur geht das Silicium ionisch in Lösung. Anschließend wird die Siliciumionen ent­ haltende wäßrige alkalische Lösung auf eine Temperatur von vorzugsweise wenigstens 20°C unterhalb der Lösetemperatur, aber oberhalb etwa 150°C, vorzugsweise oberhalb etwa 200°C abgekühlt. Wenn die Lösung durch Abkühlen mit Siliciumionen übersättigt ist, scheidet sich dadurch, daß die Ausschei­ dungstemperatur nicht unter 150°C beträgt, kristallines wasserfreies Siliciumdioxid ab. When loosening the silicon and / or the silicon alloy, e.g. B. commercially available ferrosilicon, in the aqueous alka The silicon solves a solution at elevated temperatures ionic in solution. The silicon ions are then removed holding aqueous alkaline solution to a temperature of preferably at least 20 ° C below the dissolving temperature, but above about 150 ° C, preferably above about 200 ° C cooled down. If the solution by cooling with silicon ions is over-saturated, differs in that the excretion manure temperature is not below 150 ° C, crystalline anhydrous silicon dioxide.  

Da die Ausscheidung des gelösten Siliciums aus der wäßrigen alkalischen Lösung bei wesentlich höheren Temperaturen als bei den bekannten Verfahren abläuft, wird die Bildung von hydratreichen Kieselsäureformen weitestgehend verhindert und im wesentlichen nur die gemäß der Reaktionsgleichung
Since the separation of the dissolved silicon from the aqueous alkaline solution takes place at substantially higher temperatures than in the known processes, the formation of hydrate-rich silicic acid forms is largely prevented and essentially only that according to the reaction equation

Si + H2O → SiO2 + 2 H2
Si + H 2 O → SiO 2 + 2 H 2

stöchiometrische Wassermenge verbraucht.stoichiometric amount of water consumed.

Ferner ergibt sich gegenüber den bekannten Verfahren der Vorteil, daß durch die im wesentlichen vollständige Oxida­ tion des Siliciums das Gewicht und das Volumen des ausge­ schiedenen Siliciumoxids bezogen auf die erzeugte Wasser­ stoffmenge minimiert werden.Furthermore, compared to the known methods, the Advantage that the essentially complete oxide tion of the silicon the weight and volume of the out different silicon oxide based on the water generated amount of substance can be minimized.

Da die Lösetemperatur im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich höher ist, insbesondere wenigstens etwa 170°C beträgt, ergibt sich zusätzlich der Vorteil, daß die Was­ serstoffbildung schneller abläuft, was wiederum der Kom­ paktheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zugute kommt.Because the dissolving temperature compared to the prior art is significantly higher, especially at least about 170 ° C is the additional advantage that the What Hydrogen formation takes place faster, which in turn causes the com Accuracy of the device according to the invention benefits.

In bevorzugter Ausführung wird das Silicium und/oder die Siliciumlegierung bei erhöhtem Druck, insbesondere bei ei­ nem Druck im Bereich oder oberhalb des Sättigungsdampf­ drucks der wäßrigen alkalischen Lösung in derselben gelöst, um die Bildung einer Dampfphase der Lösung zu verhindern und im wesentlichen reinen Wasserstoff zu erhalten.In a preferred embodiment, the silicon and / or the Silicon alloy at increased pressure, especially with egg nem pressure in the range or above the saturation vapor pressure of the aqueous alkaline solution dissolved in the same, to prevent the formation of a vapor phase of the solution and to get essentially pure hydrogen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nachfolgenden Be­ schreibung einer bevorzugten Ausführung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, die einen schematischen Schritt der Aus­ führungsform zeigt.Further features and advantages of the invention result from the dependent claims and from the following Be description of a preferred embodiment with reference  on the drawing, which is a schematic step of off leadership shows.

Die Vorrichtung ist nach Art einer Kolonne aufgebaut. Sie weist am Kopf einen Wasserstoffreaktor 19 auf, in dem ein durchlässiger Zwischenboden 16 zur Aufnahme einer Schüttung 17 aus Silicium oder Siliciumlegierungen in stückiger, ge­ körnter oder granulierter Form eingesetzt ist. Der Wasser­ stoffreaktor 19 weist am oberen Teil eine verschließbare oder steuerbare Füllöffnung 2 für das Silicium bzw. die Si­ liciumlegierung sowie eine Ableitung 28 zum Ausschleusen von Wasserstoff mit einem steuerbaren Gasventil 1 auf. Dem Gasventil 1 ist ein Gasreiniger (nicht gezeigt) für den ge­ bildeten Wasserstoff nachgeschaltet.The device is constructed in the manner of a column. It includes the head to a hydrogen reactor 19, in which a permeable intermediate floor 16 is used for receiving a packing 17 made of silicon or silicon alloys in lump, ge körnter or granulated form. The hydrogen reactor 19 has on the upper part a closable or controllable filling opening 2 for the silicon or Si licium alloy and a derivative 28 for discharging hydrogen with a controllable gas valve 1 . The gas valve 1 is followed by a gas cleaner (not shown) for the hydrogen formed.

Unterhalb des Wasserstoffreaktors 19 ist ein Kristallisator 14 angeordnet, der mit dem Wasserstoffreaktor 19 unmittel­ bar über ein Zwischenstück 24 verbunden ist. Der Wasser­ stoffreaktor 19 und gegebenenfalls das Zwischenstück 24 sind mit einer thermischen Isolation 3 versehen. Zusätzlich kann, insbesondere für die Inbetriebnahme der Vorrichtung, eine Heizung (nicht gezeigt) vorgesehen sein.Below the hydrogen reactor 19 , a crystallizer 14 is arranged, which is directly connected to the hydrogen reactor 19 via an intermediate piece 24 . The hydrogen reactor 19 and optionally the intermediate piece 24 are provided with a thermal insulation 3 . In addition, a heater (not shown) can be provided, in particular for starting up the device.

Der Kristallisator 14 weist einen geneigten Boden 26 auf, der ablaufseitig mit einem steuerbaren Verschluß, z. B. in Form von Klappen 6, ausgestattet ist. In der gezeigten Aus­ führung sind hierzu zwei bezüglich eines einen unterhalb des Kristallisators 19 angeordneten Wasservorratsbehälter 11 mit dem Kristallisator 14 verbindenden zentralen Steig­ rohrs 23 radial angeordnete Klappen 6 vorgesehen, von denen die linke geöffnet und die rechte geschlossen dargestellt ist. Der Boden 26 des Kristallisators 14 bildet ein Bett 12 für Impfkeime und die sich im Prozeß bildenden Siliciumdi­ oxid-Kristalle. Alternativ oder zusätzlich können insbeson­ dere gekühlte, in dem Kristallisator 14 auswechselbar ange­ ordnete, Kristallisationsflächen für die Ausscheidung von SiO2-Kristallen bildende Kristallisationselemente vorgese­ hen sein, auf denen die gelösten Siliciumionen ausgeschie­ den werden. Ferner weist der Kristallisator 14 ein Laugen­ ventil 4 für die Zugabe von wäßriger alkalischer Lösung auf.The crystallizer 14 has an inclined bottom 26 , the outlet side with a controllable closure, for. B. in the form of flaps 6 , is equipped. In the illustrated From guide are for this purpose two with respect to a one below the crystallizer 19 arranged water supply tank 11 connected with the crystallizer 14 the central riser 23 is provided radially arranged flaps 6, of which open the left and right is shown closed. The bottom 26 of the crystallizer 14 forms a bed 12 for seedlings and the silicon oxide crystals formed in the process. Alternatively or additionally, in particular cooled crystallization elements, which are arranged interchangeably in the crystallizer 14 and form crystallization surfaces for the precipitation of SiO 2 crystals, on which the dissolved silicon ions are excreted can be provided. Furthermore, the crystallizer 14 has a lye valve 4 for the addition of aqueous alkaline solution.

An den Boden 26 des Kristallisators 14 schließt - wie be­ reits erwähnt - wiederum über ein Zwischenstück 25 der Was­ servorratsbehälter 11 an, der mit einem Zulaufventil 7 zum Nachfüllen von Wasser und einem unterhalb seines geneigten Bodens angeordneten Ablaufventil 9 versehen ist, über das sich ablagerndes Sediment 10 abgelassen werden kann. Ferner ist an den Wasservorratsbehälter 11 ein Volumensausgleichs­ element 8 angeschlossen, dessen Funktion später beschrieben ist.At the bottom 26 of the crystallizer 14 closes - as already mentioned - again via an intermediate piece 25 of what servorrats containers 11 , which is provided with an inlet valve 7 for refilling water and a drain valve 9 arranged below its inclined bottom, via which deposits Sediment 10 can be drained. Furthermore, a volume compensation element 8 is connected to the water reservoir 11 , the function of which will be described later.

In der Kolonne ist ein zentrales Umwälzrohr 22 angeordnet, das mit seinem unteren Ende bis in das Kristallisationsbett 12 auf dem Boden 6 des Kristallisators 14 reicht und in welchem eine Umwälzpumpe 5 zum Rezirkulieren der wäßrigen alkalischen Lösung angeordnet ist. Zusätzlich können Über­ strömventile (nicht gezeigt) vorgesehen sein. Das Umwälz­ rohr 22 ist im Bereich des Zwischenstücks 24 zwischen Was­ serstoffreaktor 19 und Kristallisator 14 als Wärmetauscher 15 ausgebildet und reicht mit seinem oberen Ende bis ober­ halb der Schüttung 17 und ist dort in axialer Richtung durch eine Trennwand 27 verschlossen. An seinem Umfang ist das Umwälzrohr 22 im Bereich der Schüttung 17 mit einer flüssigkeitsdurchlässigen Perforation 18 versehen. An das Umwälzrohr 22 schließt oberhalb der Trennwand 27 domartig die Ableitung 28 zum Ausschleusen von Wasserstoff an, die innerhalb des Wasserstoffreaktors 19 eine gasdurchlässige Wandung 21 aufweist und außerhalb der Kolonne mit dem steu­ erbaren Gasventil 1 ausgestattet ist, um im Wasserstoffre­ aktor 19 den gewünschten Druck einstellen zu können.A central circulation tube 22 is arranged in the column, which reaches with its lower end into the crystallization bed 12 on the bottom 6 of the crystallizer 14 and in which a circulation pump 5 is arranged for recirculating the aqueous alkaline solution. In addition, overflow valves (not shown) can be provided. The circulation tube 22 is formed in the area of the intermediate piece 24 between what serstoffreaktor 19 and crystallizer 14 as a heat exchanger 15 and extends with its upper end to upper half of the bed 17 and is closed there in the axial direction by a partition wall 27 . The circumference of the circulating pipe 22 is provided with a liquid-permeable perforation 18 in the region of the bed 17 . To the circulating pipe 22, the discharge closes above the partition 27 28 for discharging hydrogen to a dome, which has within the hydrogen reactor 19 is a gas-permeable wall 21 and is provided outside the column with the steu trollable gas valve 1 to the actuator in Wasserstoffre 19 the desired pressure to be able to adjust.

Unterhalb des Umwälzrohrs 22 mündet das in das Kristallisa­ tionsbett 12 eintauchende Steigrohr 23 ein, das den Kri­ stallisator 14 mit dem Wasservorratsbehälter 11 verbindet und im Bereich des Betts 12 eine flüssigkeitsdurchlässige Perforation 20 aufweist. Ebenso weist das das Steigrohr 23 in diesem Bereich übergreifende und dort doppelwandig aus­ gebildete Umwälzrohr 22 an seiner Innenseite eine flüssig­ keitsdurchlässige Perforation 13 auf, über die die unmit­ telbar darüber angeordnete Umwälzpumpe 5 die alkalische Lö­ sung ansaugt und in Pfeilrichtung 29 in den Wasserstoffre­ aktor 19 fördert, in dem sie über die Perforation 18 in die Schüttung 17 eintritt nach Passieren derselben und durch den Zwischenboden 16 und das Zwischenstück 24, wie mit den Pfeilen 30 angedeutet, wieder in den Kristallisator 14 zu­ rückläuft.Below the circulation tube 22 opens into the crystallization bed 12 immersed riser 23 , which connects the heater 14 to the water reservoir 11 and has a liquid-permeable perforation 20 in the area of the bed 12 . Likewise, the overflow pipe 23 in this area, where it is double-walled, is formed from a circulation tube 22 on the inside of a liquid perforated perforation 13 through which the circulation pump 5 arranged directly above it sucks the alkaline solution and in the direction of the arrow 29 into the hydrogen actuator 19 promotes by entering the bed 17 through the perforation 18 after passing through it and through the intermediate floor 16 and the intermediate piece 24 , as indicated by the arrows 30 , to return to the crystallizer 14 .

Nachstehend ist das Verfahren anhand der beschriebenen Vor­ richtung erläutert:
In dem Wasserstoffreaktor 19 wird durch Umsetzen der wäßri­ gen alkalischen Lösung mit der Schüttung 17 aus Silicium und/oder Siliciumlegierungen bei erhöhter Temperatur, z. B. etwa 250°C, Wasserstoff erzeugt, wobei das Silicium in Form von Siliciumionen in der wäßrigen alkalischen Lösung gelöst wird. Die hohe Temperatur wird vornehmlich durch die bei der Bildung von Wasserstoff freigesetzte Reaktionswärme in Verbindung mit der den Wasserstoffreaktor 19 und das Zwi­ schenstück 24 umhüllenden thermischen Isolation 3 und gege­ benenfalls der (nicht dargestellten) Heizung, die insbeson­ dere die Inbetriebnahme des noch kalten Reaktors 19 be­ schleunigt, erreicht. The method is explained below using the described device:
In the hydrogen reactor 19 is by reacting the aqueous alkaline solution with the bed 17 made of silicon and / or silicon alloys at elevated temperature, for. B. about 250 ° C, generates hydrogen, the silicon being dissolved in the form of silicon ions in the aqueous alkaline solution. The high temperature is primarily due to the heat of reaction released in the formation of hydrogen in conjunction with the thermal insulation 3 enveloping the hydrogen reactor 19 and the intermediate piece 24 and, if appropriate, the heater (not shown), in particular the commissioning of the still cold reactor 19 accelerated, reached.

Der entstehende Wasserstoff wird durch die gasdurchlässige Wandung 21 der Ableitung 28 über das steuerbare Gasventil 1 abzogen. Anschließend wird der Wasserstoff in einem Gasrei­ niger (nicht gezeigt) weitestgehend von gasförmigen Verun­ reinigungen befreit. Um die Bildung einer Dampfphase der wäßrigen alkalischen Lösung und insbesondere ein Abführen einer solchen Dampfphase über die Ableitung 28 zu verhin­ dern, wird in dem Wasserstoffreaktor 19 mittels des steuer­ baren Gasventils 1 ein Druck oberhalb des Sättigungsdampf­ drucks der wäßrigen alkalischen Lösung eingestellt.The hydrogen produced is drawn off through the gas-permeable wall 21 of the discharge line 28 via the controllable gas valve 1 . Then the hydrogen in a gas cleaner (not shown) is largely freed of gaseous impurities. In order to prevent the formation of a vapor phase of the aqueous alkaline solution and in particular the removal of such a vapor phase via the discharge line 28 , a pressure above the saturated vapor pressure of the aqueous alkaline solution is set in the hydrogen reactor 19 by means of the controllable gas valve 1 .

Der Kristallisator 14 wird auf einer Temperatur unterhalb der Temperatur des Wasserstoffreaktors 19, z. B. auf etwa 220°C gehalten. Dadurch überschreitet die Konzentration der in der zurücklaufenden Lösung enthaltenen Siliciumionen die Sättigungsgrenze und es wird wasserfreies, kristallines Siliciumdioxid (SiO2) ausgeschieden. Die Ausscheidung des SiO2 wird durch Zusetzen von Kristallkeimen, wie feinparti­ kulärem SiO2, die zusammen mit den ausgeschiedenen SiO2-Kri­ stallen das Bett 12 bilden, beschleunigt.The crystallizer 14 is at a temperature below the temperature of the hydrogen reactor 19 , for. B. kept at about 220 ° C. As a result, the concentration of the silicon ions contained in the returning solution exceeds the saturation limit and anhydrous, crystalline silicon dioxide (SiO 2 ) is excreted. The excretion of SiO 2 is accelerated by adding crystal nuclei, such as finely particulate SiO 2 , which together with the secreted SiO 2 crystals form bed 12 .

Nach Ausfallen des kristallinen, wasserfreien SiO2 wird die Lösung mittels der Pumpe 5 wieder in den Wasserstoffreaktor 19 gefördert, wobei das Bett 12 von der flüssigkeitsdurch­ lässigen Perforation 13 des Umwälzrohrs 22 zurückgehalten wird. Das im Bereich des Zwischenstücks 24 als Wärmetau­ scher 15 ausgebildete Umwälzrohr 22 stellt sicher, daß die wärmere Lösung, die aus dem Wasserstoffreaktor 19 in den Kristallisator 14 überführt wird, abgekühlt und dabei die kältere Lösung, die aus dem Kristallisator 14 in den Was­ serstoffreaktor 19 rezirkuliert wird, erwärmt wird.After the crystalline, water-free SiO 2 has precipitated, the solution is conveyed back into the hydrogen reactor 19 by means of the pump 5 , the bed 12 being retained by the liquid-permeable perforation 13 of the circulation tube 22 . The trained in the area of the intermediate piece 24 as Wärmetau shear 15 circulation tube 22 ensures that the warmer solution, which is transferred from the hydrogen reactor 19 into the crystallizer 14 , cooled and the colder solution from the crystallizer 14 in the What serstoffreaktor 19th is recirculated, heated.

Das bei der Reaktion des Siliciums und/oder der Siliciumle­ gierung mit der wäßrigen alkalischen Lösung verbrauchte Wasser wird über das in das Kristallisationsbett 12 eintau­ chende Steigrohr 23 aus dem Wasservorratsbehälter 11 er­ gänzt. Beim Nachspeisen von Wasser aus dem Wasservorratsbe­ hälter 11 wird im Kristallisator 14 die Siliciumionen ent­ haltende Lösung lokal verdünnt, so daß ihr pH-Wert lokal abgesenkt und die Ausscheidung kristallinen, wasserfreien Siliciumdioxids im Bett 12 beschleunigt wird.The water consumed in the reaction of the silicon and / or the silicon alloy with the aqueous alkaline solution is added to the riser tube 23 immersed in the crystallization bed 12 from the water reservoir 11 . When refilling water from the Wasservorratsbe container 11 , the solution containing silicon ions ent is locally diluted in the crystallizer 14 so that its pH is lowered locally and the excretion of crystalline, anhydrous silicon dioxide in the bed 12 is accelerated.

Sobald die Kristallmenge des Betts 12 eine bestimmte Masse erreicht hat, wird zumindest ein Teil der ausgeschiedenen SiO2-Kristalle aus dem Kristallisator 14 entfernt. Dies wird durch Öffnen der steuerbaren Klappen 6 des Verschlus­ ses am Boden des Kristallisators 14 erreicht, so daß die Kristalle in den Wasservorratsbehälter 11 gelangen, in dem sie sich als Sediment 10 absetzen. Im Wasservorratsbehälter 11 geben die überführten Kristalle noch anhaftende Laugen­ reste ab und gleichen so einen Teil des verbrauchten Was­ servolumens aus. Gleichzeitig wird das Wasser im Vorratsbe­ hälter 11 mit Restlauge vermischt und der pH-Wert des Was­ sers im Wasservorratsbehälter 11 angehoben.As soon as the amount of crystals in the bed 12 has reached a certain mass, at least some of the deposited SiO 2 crystals are removed from the crystallizer 14 . This is achieved by opening the controllable flaps 6 of the closure at the bottom of the crystallizer 14 , so that the crystals enter the water reservoir 11 , in which they settle as sediment 10 . In the water storage container 11 , the transferred crystals give off lye residues still adhering and thus compensate for part of the used servolumens. At the same time, the water in the reservoir 11 is mixed with residual liquor and the pH of the water in the water reservoir 11 is raised.

Obgleich bei der Umsetzung des Siliciums bzw. der Silicium­ legierung mit der wäßrigen alkalischen Lösung keine Lauge verbraucht wird und letztere nur katalytisch wirksam ist, ist ein regelmäßiges Zusetzen von Lauge dann erforderlich, wenn in die Vorrichtung eingetragenes Kohlendioxid, z. B. bei der Befüllung des Wasservorratsbehälters 11 mit Wasser, einen Teil der wäßrigen alkalischen Lösung neutralisiert. In diesem Fall wird dem Kristallisator 14 über das Laugen­ ventil 4 die erforderliche Laugenmenge zugesetzt.Although no alkali is consumed in the reaction of the silicon or the silicon alloy with the aqueous alkaline solution and the latter is only catalytically active, regular addition of alkali is necessary if carbon dioxide, e.g. B. neutralized in the filling of the water reservoir 11 with water, part of the aqueous alkaline solution. In this case, the required amount of lye is added to the crystallizer 14 via the lye valve 4 .

Eine Steuerung der erzeugten Wasserstoffmenge erfolgt über die verfügbare Menge der wäßrigen alkalischen Lösung im Wasserstoffreaktor 19, die durch den Wasserstoffdruck mit­ tels des steuerbaren Gasventils 1 nach Art einer Niveaure­ gelung eingestellt wird. Wird durch die Umsetzung mehr Was­ serstoff gebildet als über das steuerbare Gasventil 1 abge­ führt wird, so verdrängt der Wasserstoff aufgrund seines steigenden Gasvolumens die wäßrige alkalische Lösung teil­ weise oder vollständig aus dem Wasserstoffreaktor 19 über den durchlässigen Zwischenboden 16 in den Kristallisator 14 bzw. in den Wasservorratsbehälter 11. Ist die wäßrige alka­ lische Lösung gänzlich aus dem Wasserstoffreaktor 19 ver­ drängt und ein Kontakt der Schüttung 17 mit der Lösung da­ durch unterbunden, wird die Wasserstoffbildung unterbro­ chen. Das Volumen der verdrängten Lösung wird durch das am Wasservorratsbehälter 11 angeordnete Volumenausgleichsele­ ment 8, welches mit dem steuerbaren Gasventil 1 zusammen­ wirkt, kompensiert. Das Volumenausgleichselement 8 dient ebenfalls zum Kompensieren des Volumens des bei der Umset­ zung verbrauchten Wassers.The amount of hydrogen generated is controlled via the available amount of the aqueous alkaline solution in the hydrogen reactor 19 , which is set by means of the hydrogen pressure by means of the controllable gas valve 1 in the manner of a level control. If more hydrogen is formed by the reaction than leads via the controllable gas valve 1 , the hydrogen displaces the aqueous alkaline solution partially or completely from the hydrogen reactor 19 via the permeable intermediate floor 16 into the crystallizer 14 or in due to its increasing gas volume the water reservoir 11 . If the aqueous alkali solution completely displaces ver from the hydrogen reactor 19 and contact of the bed 17 with the solution is prevented by this, the hydrogen formation is interrupted. The volume of the displaced solution is compensated for by the volume compensation element 8 arranged on the water reservoir 11 , which element interacts with the controllable gas valve 1 . The volume compensation element 8 also serves to compensate for the volume of water used in the implementation.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, daß das Volumen des bei der Umsetzung verbrauchten Wassers bzw. das Volumen der mittels des steuerbaren Gasventils 1 aus dem Wasserstoffreaktor 19 verdrängten Lösung durch eine den Gasraum des Wasserstoffreaktors 19 oder die Ableitung 28 zum Ausschleusen des Wasserstoffs mit dem Wasservorratsbe­ hälter 11 verbindende Bypassleitung (nicht gezeigt) mit ei­ nem Steuerventil (nicht gezeigt), das mit dem steuerbaren Gasventil 1 zusammenwirkt, kompensiert wird.Alternatively or additionally, it can be provided that the volume of the water consumed in the reaction or the volume of the solution displaced by means of the controllable gas valve 1 from the hydrogen reactor 19 through a the gas space of the hydrogen reactor 19 or the discharge line 28 for discharging the hydrogen with the water supply container 11 connecting bypass line (not shown) with a control valve (not shown), which cooperates with the controllable gas valve 1 , is compensated.

Aufgrund ihrer kompakten kolonnenartigen Ausbildung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung z. B. zur Wasserstoffsynthese für Brennstoffzellen, insbesondere für Fahrzeuge mit Was­ serstoffantrieben, wie Brennstoffzellen, Wasserstoffmotoren oder dergleichen, geeignet. Dies insbesondere dann, wenn bei solchen Fahrzeugen das bei der Verbrennung in Brenn­ stoffzellen oder Wasserstoffmotoren entstehende Wasser wie­ der zur Wasserstofferzeugung verwendet wird. Auf diese Wei­ se wird der Wasserverbrauch solcher Fahrzeuge minimiert. Due to its compact column-like design, the device according to the invention z. B. for hydrogen synthesis for fuel cells, especially for vehicles with what hydrogen drives, such as fuel cells, hydrogen engines or the like. This is particularly the case if in such vehicles that when burning in the focal water cells like hydrogen cells or hydrogen engines  which is used for hydrogen production. In this way The water consumption of such vehicles is minimized.  

BezugszeichenlisteReference list

11

Gasventil
Gas valve

22nd

Füllöffnung
Filling opening

33rd

thermische Isolation
thermal insulation

44th

Laugenventil
Drain valve

55

Umwälzpumpe
Circulation pump

66

Verschluß
Closure

77

Zulaufventil
Inlet valve

88th

Volumenausgleichselement
Volume compensation element

99

Ablaufventil
Drain valve

1010th

Sediment
sediment

1111

Wasservorratsbehälter
Water reservoir

1212th

Bett
bed

1313

flüssigkeitsdurchlässige Perforation
liquid-permeable perforation

1414

Kristallisator
Crystallizer

1515

Wärmetauscher
Heat exchanger

1616

flüssigkeitsdurchlässiger Zwischenboden
liquid-permeable intermediate floor

1717th

Schüttung aus Silicium oder Legierung desselben
Fill of silicon or alloy of the same

1818th

flüssigkeitsdurchlässige Perforation
liquid-permeable perforation

1919th

Wasserstoffreaktor
Hydrogen reactor

2020th

flüssigkeitsdurchlässige Perforation
liquid-permeable perforation

2121

gasdurchlässige Wandung
gas permeable wall

2222

Umwälzrohr
Circulation pipe

2323

Steigrohr
Riser pipe

2424th

Zwischenstück
Spacer

2525th

Zwischenstück
Spacer

2626

geneigter Boden
sloping floor

2727

Trennwand
partition wall

2828

Ableitung
Derivative

2929

Strömungsrichtung
Flow direction

3030th

Strömungsrichtung
Flow direction

Claims (46)

1. Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff, indem eine wäßrige, alkalische Lösung mit Silicium und/oder we­ nigstens einer Siliciumlegierung unter Abspaltung von Wasserstoff umgesetzt und das Silicium in Form von Si­ liciumionen gelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Silicium und/oder die Siliciumlegierung bei erhöh­ ter Temperatur gelöst wird und die gelösten Silicium­ ionen bei einer Temperatur, die wenigstens 150°C be­ trägt und unterhalb der Lösetemperatur des Siliciums und/oder der Siliciumlegierung liegt, in Form von kri­ stallinem, im wesentlichen wasserfreiem Siliciumdioxid ausgeschieden werden.1. A process for the production of hydrogen by reacting an aqueous, alkaline solution with silicon and / or at least one silicon alloy with elimination of hydrogen and the silicon in the form of silicon ions, characterized in that the silicon and / or the silicon alloy is dissolved at elevated temperature and the dissolved silicon ions are excreted in the form of crystalline, essentially anhydrous silicon dioxide at a temperature which is at least 150 ° C. and is below the dissolving temperature of the silicon and / or the silicon alloy. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Siliciumionen bei einer Temperatur von wenigstens 20°C unterhalb der Lösetemperatur ausgeschieden wer­ den.2. The method according to claim 1, characterized in that the silicon ions at a temperature of at least 20 ° C below the dissolving temperature the. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die gelösten Siliciumionen bei einer Tempera­ tur von wenigstens 200°C ausgeschieden werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized net that the dissolved silicon ions at a tempera be excreted from at least 200 ° C. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Silicium und/oder die Silici­ umlegierung bei erhöhtem Druck in der wäßrigen alkali­ schen Lösung gelöst wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the silicon and / or the Silici Alloy at elevated pressure in the aqueous alkali solution is solved. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Silicium und/oder die Siliciumlegierung bei einem Druck, der wenigstens dem Sättigungsdampfdruck der wäßrigen alkalischen Lösung entspricht, gelöst wird.5. The method according to claim 4, characterized in that the silicon and / or the silicon alloy at one Pressure which is at least the saturation vapor pressure of the  corresponds to an aqueous alkaline solution. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß das Silicium und/oder die Siliciumlegierung bei einem Druck oberhalb des Sättigungsdampfdrucks der wäßrigen alkalischen Lösung gelöst wird.6. The method according to claim 4 or 5, characterized in net that the silicon and / or the silicon alloy at a pressure above the saturation vapor pressure the aqueous alkaline solution is dissolved. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige alkalische Lösung re­ zirkuliert wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the aqueous alkaline solution re is circulated. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasseranteil der wäßrigen al­ kalischen Lösung im wesentlichen konstant gehalten wird.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized characterized in that the water content of the aqueous al calic solution kept essentially constant becomes. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des bei der Umsetzung verbrauchten Wassers der wäßrigen alkalischen Lösung ersetzt wird.9. The method according to claim 8, characterized in that at least part of what was used in the implementation Water of the aqueous alkaline solution is replaced. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige alkalische Lösung mit Siliciumionen übersättigt wird.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized characterized in that the aqueous alkaline solution with Silicon ions is supersaturated. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausscheiden des Siliciumdi­ oxids Impfkeime zugesetzt werden.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized characterized in that the silicon di oxides can be added. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Impfkeime aus Siliciumdioxid zugesetzt werden.12. The method according to claim 11, characterized in that that seeds of silicon dioxide are added. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des ausgeschie­ denen Siliciumdioxids abgetrennt wird. 13. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized characterized in that at least part of the imposed from which silicon dioxide is separated.   14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Siliciumdioxid sedimentiert wird.14. The method according to claim 13, characterized in that the silicon dioxide is sedimented. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Silicium und/oder die Silici­ umlegierung in partikulärer Form eingesetzt wird.15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized characterized in that the silicon and / or the Silici Alloy is used in particulate form. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die erzeugte Wasserstoffmenge ge­ steuert wird.16. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized characterized in that the amount of hydrogen generated ge is controlled. 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die erzeugte Wasserstoffmenge durch die für die Umsetzung verfügbare Menge der wäßrigen alkalischen Lösung gesteuert wird.17. The method according to claim 16, characterized in that that the amount of hydrogen generated by the for the Reaction available amount of aqueous alkaline Solution is controlled. 18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die verfügbare Menge der Lösung über den Druck des erzeugten Wasserstoffs gesteuert wird.18. The method according to claim 17, characterized in that that the available amount of the solution over the pressure of the generated hydrogen is controlled. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß es kontinuierlich oder semikonti­ nuierlich durchgeführt wird.19. The method according to any one of claims 1 to 18, characterized characterized in that it is continuous or semi-continuous is carried out. 20. Vorrichtung zur Herstellung von Wasserstoff durch Um­ setzen einer wäßrigen alkalischen Lösung mit Silicium und/oder wenigstens einer Siliciumlegierung, insbeson­ dere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 19, gekennzeichnet durch einen Wasser­ stoffreaktor (19) mit einer verschließbaren Füllöff­ nung (2), einem Gasventil (1) sowie einem durchlässi­ gen Zwischenboden (16) zur Aufnahme einer Schüttung des Siliciums und/oder der Siliciumlegierung, durch einen dem Wasserstoffreaktor (19) kolonnenartig nach­ geschalteten, unterhalb des Zwischenbodens (16) ange­ ordneten Kristallisator (14) zum Ausscheiden von kri­ stallinem Siliciumdioxid und durch eine Einrichtung zum Zuführen der wäßrigen alkalischen Lösung auf den Zwischenboden (16).20. Apparatus for producing hydrogen by putting an aqueous alkaline solution with silicon and / or at least one silicon alloy, in particular for carrying out the method according to one of claims 1 to 19, characterized by a hydrogen reactor ( 19 ) with a closable Füllöff opening ( 2 ), a gas valve ( 1 ) and a permeable intermediate tray ( 16 ) for receiving a bed of silicon and / or the silicon alloy, through a column-like hydrogen reactor ( 19 ) connected below the intermediate tray ( 16 ) arranged crystallizer ( 14 ) for the separation of crystalline silicon dioxide and by a device for supplying the aqueous alkaline solution to the intermediate floor ( 16 ). 21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Wasserstoffreaktor (19) thermisch isoliert ist.21. The apparatus according to claim 20, characterized in that at least the hydrogen reactor ( 19 ) is thermally insulated. 22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zumindest der Wasserstoffreaktor (19) beheizt ist.22. The apparatus according to claim 20 or 21, characterized in that at least the hydrogen reactor ( 19 ) is heated. 23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, da­ durch gekennzeichnet, daß zumindest der Wasserstoffre­ aktor (19) drucksteuerbar ist.23. Device according to one of claims 20 to 22, characterized in that at least the hydrogen actuator ( 19 ) can be pressure controlled. 24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, da­ durch gekennzeichnet, daß der Wasserstoffreaktor (19) mit dem Kristallisator (14) über ein Zwischenstück (24) unmittelbar verbunden ist.24. Device according to one of claims 20 to 23, characterized in that the hydrogen reactor ( 19 ) with the crystallizer ( 14 ) is connected directly via an intermediate piece ( 24 ). 25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 24, da­ durch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Zuführen der wäßrigen alkalischen Lösung eine zwischen dem Was­ serstoffreaktor (19) und dem Kristallisator (14) ange­ ordnete Umwälzpumpe (5) zum Rezirkulieren der Lösung ist.25. The device according to any one of claims 20 to 24, characterized in that the device for supplying the aqueous alkaline solution is a between the What serstoffreaktor ( 19 ) and the crystallizer ( 14 ) arranged circulation pump ( 5 ) for recirculating the solution. 26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 25, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen dem Wasserstoffre­ aktor (19) und dem Kristallisator (14) Überströmventi­ le zum Rezirkulieren der Lösung angeordnet sind. 26. Device according to one of claims 20 to 25, characterized in that between the hydrogen actuator ( 19 ) and the crystallizer ( 14 ) Überströmventi le are arranged for recirculating the solution. 27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 26, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen dem Wasserstoffre­ aktor (19) und dem Kristallisator (14) wenigstens ein die Umwälzpumpe (5) aufnehmendes Umwälzrohr (22) zum Rezirkulieren der Lösung angeordnet ist.27. The device according to one of claims 20 to 26, characterized in that between the hydrogen actuator ( 19 ) and the crystallizer ( 14 ) at least one the circulation pump ( 5 ) receiving the circulation pipe ( 22 ) for recirculating the solution is arranged. 28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Umwälzrohr (22) im Strömungsweg der von dem Wasserstoffreaktor (19) über den durchlässigen Zwi­ schenboden (16) durch das Zwischenstück (24) in den Kristallisator (14) ablaufenden Lösung angeordnet ist.28. The apparatus according to claim 27, characterized in that the circulation tube ( 22 ) in the flow path of the hydrogen reactor ( 19 ) via the permeable intermediate plate ( 16 ) through the intermediate piece ( 24 ) in the crystallizer ( 14 ) running solution is arranged. 29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Umwälzrohr (22) zumindest im Bereich des Zwi­ schenstücks (24) als Wärmetauscher (15) ausgebildet ist.29. The device according to claim 28, characterized in that the circulation tube ( 22 ) at least in the region of the inter mediate piece ( 24 ) is designed as a heat exchanger ( 15 ). 30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 29, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Boden (26) des Kristal­ lisators (14) ein Bett (12) für Impfkeime und ausge­ schiedene Siliciumdioxidkristalle bildet.30. The device according to any one of claims 20 to 29, characterized in that a bottom ( 26 ) of the crystal lisators ( 14 ) forms a bed ( 12 ) for inoculation germs and different silicon dioxide crystals. 31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 30, da­ durch gekennzeichnet, daß Kristallisationsflächen für die Ausscheidung von Siliciumdioxidkristallen bildende Kristallisationselemente auswechselbar in dem Kristal­ lisator (14) angeordnet sind.31. The device according to one of claims 20 to 30, characterized in that crystallization surfaces for the separation of silicon dioxide crystals forming crystallization elements are interchangeably arranged in the crystallizer ( 14 ). 32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Kristallisationselemente gekühlt sind.32. Device according to claim 31, characterized in that the crystallization elements are cooled. 33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 32, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kristallisator ein Lau­ genventil (7) für die Zugabe frischer Lösung aufweist. 33. Device according to one of claims 20 to 32, characterized in that the crystallizer has a Lau gene valve ( 7 ) for the addition of fresh solution. 34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 33, da­ durch gekennzeichnet, daß ein mit dem Wasserstoffreak­ tor (19) und/oder dem Kristallisator (14) in Verbin­ dung stehender Wasservorratsbehälter (11) mit einem Zulaufventil (7) zum Nachspeisen von bei der Umsetzung verbrauchtem Wasser vorgesehen ist.34. Device according to one of claims 20 to 33, characterized in that a with the hydrogen reactor ( 19 ) and / or the crystallizer ( 14 ) in connec tion water storage container ( 11 ) with an inlet valve ( 7 ) for refilling the implementation of used water is provided. 35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasservorratsbehälter (11) unterhalb des Kri­ stallisators (14) angeordnet und über ein Steigrohr (23) mit diesem verbunden ist.35. Apparatus according to claim 34, characterized in that the water reservoir ( 11 ) below the Kri stallisators ( 14 ) and connected via a riser ( 23 ) with this. 36. Vorrichtung nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Boden (26) des Kristallisators (14) geneigt und ablaufseitig mit einem steuerbaren Ver­ schluß ausgestattet ist, der den Kristallisator (14), gegebenenfalls über ein Zwischenstück (25), unmittel­ bar mit dem Wasservorratsbehälter verbindet.36. Apparatus according to claim 34 or 35, characterized in that the bottom ( 26 ) of the crystallizer ( 14 ) is inclined and equipped on the outlet side with a controllable closure which the crystallizer ( 14 ), optionally via an intermediate piece ( 25 ), connects directly to the water reservoir. 37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß der steuerbare Verschluß in Form von Klappen (6) ausgebildet ist.37. Apparatus according to claim 36, characterized in that the controllable closure is designed in the form of flaps ( 6 ). 38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 37, da­ durch gekennzeichnet, daß der Wasservorratsbehälter (11) einen geneigten Boden aufweist, an den sich ein Ablaufventil (9) zum Ablassen von sich ablagerndem Se­ diment anschließt.38. Device according to one of claims 34 to 37, characterized in that the water reservoir ( 11 ) has an inclined bottom, to which an outlet valve ( 9 ) for draining sediment sediment connects. 39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 38, da­ durch gekennzeichnet, daß der bei der Umsetzung ent­ stehende Wasserstoffdruck im Wasserstoffreaktor (19) mittels des Gasventils (1) steuerbar ist. 39. Device according to one of claims 20 to 38, characterized in that the resulting hydrogen pressure in the reaction in the hydrogen reactor ( 19 ) by means of the gas valve ( 1 ) can be controlled. 40. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Umsetzung verfügbare Menge der Lösung in dem Wasserstoffreaktor (19) mittels des Gasventils (1) durch den Wasserstoffdruck nach Art einer Niveausteue­ rung steuerbar ist.40. Apparatus according to claim 39, characterized in that the amount of solution available for implementation in the hydrogen reactor ( 19 ) by means of the gas valve ( 1 ) can be controlled by the hydrogen pressure in the manner of a level control. 41. Vorrichtung nach Anspruch 39 oder 40, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das steuerbare Gasventil (1) für den Wasserstoffdruck mit einem Volumenausgleichselement (8) zum Kompensieren des verdrängten Volumens der Lö­ sung zusammenwirkt.41. Apparatus according to claim 39 or 40, characterized in that the controllable gas valve ( 1 ) for the hydrogen pressure cooperates with a volume compensation element ( 8 ) for compensating for the displaced volume of the solution. 42. Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumenausgleichselement (8) am Wasservorrats­ behälter (11) angeordnet ist.42. Apparatus according to claim 41, characterized in that the volume compensation element ( 8 ) on the water supply container ( 11 ) is arranged. 43. Vorrichtung nach Anspruch 39 oder 40, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Wasservorratsbehälter (11) über eine mit einem mit dem steuerbaren Gasventil (1) zusammen­ wirkenden Steuerventil ausgestattete Verbindungslei­ tung mit dem Gasraum des Wasserstoffreaktors (19) oder mit einer Ableitung (28) zum Ausschleusen des Wasser­ stoffs zum Kompensieren des verdrängten Volumens der Lösung verbunden ist.43. Apparatus according to claim 39 or 40, characterized in that the water reservoir ( 11 ) via a with a controllable gas valve ( 1 ) cooperating control valve equipped connection line device with the gas space of the hydrogen reactor ( 19 ) or with a discharge line ( 28th ) is connected to discharge the hydrogen to compensate for the displaced volume of the solution. 44. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 43, da­ durch gekennzeichnet, daß dem Wasserstoffreaktor (19) ein Gasreiniger für den gebildeten Wasserstoff nachge­ schaltet ist.44. Device according to one of claims 20 to 43, characterized in that the hydrogen reactor ( 19 ) is followed by a gas cleaner for the hydrogen formed. 45. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 44 zur Wasserstoffsynthese für Brennstoffzel­ len. 45. Use of a device according to one of the claims 20 to 44 for hydrogen synthesis for fuel cells len.   46. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 44 zur Wasserstoffsynthese für Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieben, wie Brennstoffzellen, Wasser­ stoffmotoren oder dergleichen.46. Use of a device according to one of the claims 20 to 44 for hydrogen synthesis for vehicles with Hydrogen drives, such as fuel cells, water cloth motors or the like.
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