DE2022098C3

DE2022098C3 - Device for separating the water of reaction from fuel elements or batteries

Info

Publication number: DE2022098C3
Application number: DE2022098A
Authority: DE
Inventors: Burghard Dipl.-Ing. Grave; Heinrich Dr. Gutbier
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-05-06
Filing date: 1970-05-06
Publication date: 1980-07-10
Also published as: DE2022098A1; DE2022098B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung /um Abtrennen des Reaktionswassers aus Brennstoffelementen oder -batterien. bestehend aus wenigstens einer im Elektrolytumlauf des Brennstoffelementes oder der ■batterie vorgesehenen Elcktrolytkammer und einem daran anschließenden Gasraum, wobei die Trennwand /wischen Eleklrolylkainmcr und Gasraum wenigstens teilweise aus einem Diaphragma besteht und die diesem Diaphragma gegenüberstehende Wand des Gasraumes eine wenigstens teilweise poröse Kondensalionsflächc ist.The invention relates to a device for separating the water of reaction from fuel elements or batteries. consisting of at least one in the electrolyte circulation of the fuel element or the ■ battery provided electrolyte chamber and an adjoining gas space, with the partition Between the electrolysis chamber and the gas space consists at least partially of a diaphragm and the diaphragm The wall of the gas space opposite the diaphragm has an at least partially porous condensation surface is.

Beim Betrieb von Brennstoffelementen mit Wasserstoff oder wasserstoffhaltig^ Verbindungen als Reaktionen entsteht Reaktionswasscr. Zur Entfernung dieses Reaktionswassers sind bereits verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt geworden.When operating fuel elements with hydrogen or hydrogen-containing compounds as reactions water of reaction arises. Various methods are already available for removing this water of reaction and devices have become known.

Gemäß der österreichischen Patentschrift Nr. 2 77 341 kann die Abtrennung des Reaktionswassers derart erfolgen, daß der Elektrolyt mil einem Diaphragma in Verbindung gebracht und der durch dieses Diaphragma hindurchdiffundicrcnde Wasserdampf an einer gekühlten Kondensationsfläche abgeschieden wird. Der hydrostatische Druck des Elektrolyten wird dabei entweder durch Gasdruck oder durch den Kapillardepressionsdruek im Diaphragma kompensiert. Bei Verwendung einer nicht porösen Kondensationsfläche ergibt sich dabei der Nachteil, daß zur Entfernung des Kondensattonswassers eine zusätzliche Vorrichtung, beispielsweise ein Schleuseiiteil, vorgesehen werden muß.According to Austrian Patent No. 2,77,341, the water of reaction can be separated off be carried out in such a way that the electrolyte is brought into communication with and through a diaphragm Water vapor that diffuses through the diaphragm is deposited on a cooled condensation surface will. The hydrostatic pressure of the electrolyte is either by gas pressure or by the Compensated for capillary depression in the diaphragm. When using a non-porous condensation surface there is the disadvantage that an additional device to remove the condensation water for example a Schleuseiiteil, must be provided.

Wird zur Abscheidung des aus dem Elektrolyten durch das Diaphragma diffundierenden WassercumpfesUsed to separate the water pool that diffuses from the electrolyte through the diaphragm

to eine flüssigkeitsgekühlte Kondensationsfläche verwendet, die zumindest teilweise aus porösem Material besteht, in dessen Poren der Druck des wasserdampfhaltigen Trägergases durch den Kapillardruck im porösen Material und den hydrostatischen Druck der Kühlflüs-to use a liquid-cooled condensation surface, which consists at least partially of porous material, in whose pores the pressure of the water vapor-containing Carrier gas due to the capillary pressure in the porous material and the hydrostatic pressure of the cooling fluid

Ii iigkeit kompensiert wird, so wird das aus dem Elektrolyten verdampfte und durch das Diaphragma diffundierte Wasser an der Kondensationsfläche kondensiert und unmittelbar durch die Poren in die Kühlflüssigkeit gedruckt.Ii iity is compensated, so it becomes from the Electrolyte evaporated and water diffused through the diaphragm condensed on the condensation surface and printed directly through the pores into the coolant.

Ein Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß zur Allsschleusung des Kondensationswassers keine spezielle Vorrichtung erforderlich ist. Da Elektrolytkreislauf und Kühlkreislauf nicht vollständig voneinander getrennt sind, kann jedoch bei Betriebsstörungen möglicherweise Elektrolytflüssigkeit in den Kühlkreislauf übertreten und bei einem Stillstand der Anlage kann es zu einer Umkehrung der Diffusionsrichtung kommen, wodurch der Elektrolyt in unerwünschtem Maße verdünnt wird.One advantage of this method is that there is no special one for the all-lock for the condensation water Device is required. Because the electrolyte circuit and cooling circuit are not completely separate from each other are separated, however, electrolyte fluid can possibly get into the cooling circuit in the event of malfunctions and if the system comes to a standstill, the diffusion direction can be reversed, thereby undesirably diluting the electrolyte.

ίο Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Abtrennung des Reaktionswassers zu schaffen, bei welcher die geschilderten Schwierigkeiten vermieden werden.ίο The invention is based on the object of a To create a device for separating the water of reaction, in which the difficulties outlined be avoided.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daßThe solution according to the invention is that

>i anschließend an die poröse Kondensaiionsfläehe ein Kondensatraum vorgesehen ist. dessen eine Wand die Kondensaiionsfläche bildet und dessen der Kondensationsfläche gegenüberstehende Wand eine nicht poröse kühlbare Fläche ist. Diese wird im folgenden als> i then to the porous condensation surface Condensate space is provided. one wall of which forms the condensation surface and that of the condensation surface opposite wall is a non-porous coolable surface. This is referred to below as

·»» Kühlfläche bezeichnet.· »» Referred to as cooling surface.

In ihrer einfachsten Ausführungsform besteht die Vorrichtung aus einer als Elektrolytkammer bezeichneten Durchlaufkammer für den Elektrolyten, deren Begrenzungsfläche wenigstens teilweise von einemIn its simplest embodiment, the device consists of what is known as an electrolyte chamber Flow chamber for the electrolyte, the boundary surface at least partially of a

''< Diaphragma gebildet wird, das unmittelbar mit einem Gasraum in Verbindung sieht. Diesem wird ein unter Druck stehendes Gas zugeführt. Der Gasraum weist eine dem Diaphragma gegenüberstehende Wand auf. die eine wenigstens (eilweise poröse Kondensationsflä-''< Diaphragm is formed that is directly connected to a gas space. A pressurized gas is fed to this. The gas space has a wall opposite the diaphragm. the one at least (partially porous condensation surface)

'><> ehe ist. welche den Gasraum von einer als Kondensatraum bezeichneten Kammer trennt. Der Kondensatraum selbst ist durch die der Kondensationsfläche gegenüberstehende nicht poröse Kühlfläche vom Kühlmedium gcirennt.'> <> marriage is. which the gas space from a condensate space designated chamber separates. The condensate space itself is through that of the condensation surface opposite non-porous cooling surface is separated from the cooling medium.

^r>^r> Der aus dem Elektrolyten durch das Diaphragma diffundierte Wasserdampf wird an der porösen Kondensationsfläche abgeschieden und das gebildete Wasser infolge des Gasdruckes im Gasraum unmittelbar durch die Poren der Kondensationsfläche in den Kondensat- ^r > ^r > The water vapor diffused from the electrolyte through the diaphragm is deposited on the porous condensation surface and the water formed as a result of the gas pressure in the gas space directly through the pores of the condensation surface into the condensate

>><> raum gedrückt und von dort abgeführt.>> <> space pressed and discharged from there.

Die Kondensation des Wasserdampfes an der Kondensationsfläche wird folgendermaßen bewirkt. In der Anfahrperiode erfolgt die Wärmeabfuhr von der porösen Kondensationsfläche, die im BetriebszustandThe condensation of the water vapor on the condensation surface is effected as follows. In During the start-up period, the heat is dissipated from the porous condensation surface, which is in the operating state

v> mit Flüssigkeit, d. h. Wasser, getränkt ist, über die Gasphase. Während des Betriebes der Brennstoffbatterie sammelt sich dann im Kondensatraum sehr schnell Wasser an, so daß über die Flüssigkeitsphasc einev> with liquid, d. H. Water that is soaked through the gas phase. During the operation of the fuel battery water then collects very quickly in the condensate space, so that a

verstärkte Wärmeübertragung von der Kondensaiionsfläche zur Kühlfläche erfolgtincreased heat transfer from the condensation surface to the cooling surface

Die Durchlaufkammer für den Elektrolyten, die zumindest teilweise aus einem Diaphragma besteht, kann mit Netzen aus elektrolytbeständigem Material ausgelegt sein. Bei 6 η KOH als Elektrolytflüssigkeit benützt man beispielsweise etwa 1 mm dicke Netze aus Polypropylen. Als Material für das Diaphragma können ebenfalls nur solche Körper Verwendung finden, die gegenüber der Elektrolytflüssigkeit beständig sind. Zur Erzielung einer möglichst großen Diffusionsrate verwendei man Diaphragmen hoher Porosität. Beispielsweise wird eine 0,2 mm dicke Asbestmembran mit einer Volumenporosität von etwa 80% verwendet.The flow chamber for the electrolyte, the at least partially consists of a diaphragm, can with nets made of electrolyte-resistant material be designed. With 6 η KOH as the electrolyte liquid, for example, about 1 mm thick nets are used Polypropylene. Only those bodies can also be used as the material for the diaphragm which are resistant to the electrolyte liquid. Use to achieve the highest possible diffusion rate high porosity diaphragms. For example, a 0.2 mm thick asbestos membrane with a Volume porosity of about 80% used.

Entsprechende Forderungen hinsichtlich Beständigkeil gegenüber der Elektrclytflussigkeit und Porosität müssen an die Kondensationsfläche gestellt werden, die den Gasraum vom Kondensatraum trennt. Insbesondere können poröse Nickclfolien oder Asbestpapiere verwendet werden. Anwendung findet beispielsweise eine 0,15 mm dicke Asbestmembran mit einer Volumenporosität von etwa 80%.Corresponding requirements with regard to the resistance to electrolyte fluid and porosity must be placed on the condensation surface that separates the gas space from the condensate space. In particular porous nickel foils or asbestos papers can be used. It is used, for example a 0.15 mm thick asbestos membrane with a volume porosity of about 80%.

Der Abstand zwischen Diaphragma und Kondensalionsfläche kann verhältnismäßig klein gewählt werden, da keine Ansammlung von Kondensationswasser im Gasraum stattfindet. Der Abstand zwischen Diaphragma und Kondensationsfläche kann vorteilhaft etwa 1,5 bis 2,5 mm betragen.The distance between the diaphragm and the condensation surface can be chosen to be relatively small, as there is no accumulation of condensation water in the Gas space takes place. The distance between the diaphragm and the condensation surface can advantageously be approximately 1.5 up to 2.5 mm.

Der Abstand zwischen Kondensationsfläche und Kühlfläche kann vorteilhaft kleiner sein als der Abstand zwischen Kondensationsfläche und Diaphragma. Er beträgt vorzugsweise etwa 0,1 mm. Der Kondensatraum ist vorteilhaft mit einem Netz ausgelegt. Das Netz übt mehrere Funktionen aus. Es dient als Stolze bzw. als Abstandhalter und kann zusätzlich als Wärnieübertrager fungieren. Vorteilhaflerweisc bosteht es deshalb aus Nickel. An anderen Materialien kommen aber auch laugfester Stahl oder Kunststoffe in Betracht.The distance between the condensation surface and the cooling surface can advantageously be smaller than the distance between the condensation surface and the diaphragm. It is preferably about 0.1 mm. The condensate chamber is advantageously designed with a network. The network performs several functions. It serves as a pride or as a Spacer and can also be used as a heat exchanger act. Advantageously, it is therefore busting out Nickel. Other materials that can also be used are lye-resistant steel or plastics.

Als nicht poröse Kühlfläche können vorteilhaft Metallfolier mit großer Wärmeleitfähigkeit eingesetzt werden, es sind aber auch Materialien mit geringerem Wärmeleitvermögen geeignet. Beispielsweise kann eine etwa 0,1 mm dicke Folie aus gehärtetem, glasfaserverstärktem Gießharz (Prepreg) verwendet werden.Metal foils with high thermal conductivity can advantageously be used as the non-porous cooling surface materials with lower thermal conductivity are also suitable. For example, a About 0.1 mm thick film made of hardened, glass fiber reinforced casting resin (prepreg) can be used.

Die Kühlkammer kann ebenfalls mit Netzen aiisgclegt sein. Die Ansprüche an das Material sind geringer, Voraussetzung ist lediglich eine gute Verträglichkeit mit dem Kühlmedium. Beispielsweise können eiwa I mm dicke Netze aus Polypropylen Verwendung finden.The cooling chamber can also be equipped with nets be. The demands on the material are lower, the only requirement is good compatibility with the cooling medium. For example, about 1 mm thick polypropylene nets are used.

Durch die Entfernung des Rcaklionswasscrs aus der Elektrolytkammcr wird zumindest auch ein Teil der im Brennstoffclemer.t oder der Brennstoffbatterie auftretenden Verlustwärmc abgeführt.By removing the water from the electrolyte chamber, at least some of the Fuel clemer.t or the fuel battery occurring Loss heat dissipated.

Die Einführung eines Kondensatraumes /wischen Gasraum und Kühlkammer und die vollständige Trennung von Elektrolylkrcislauf und Kühlkreislauf durch die nicht poröse Kühlfläche bringen verschiedene Vorteile. Da eine Vermischung von Kondensat und Kühlflüssigkeit vermieden wird, können unterschiedliche Kühlmedien Verwendung finden. Da keine Elektrolytflüssigkeit in den Kühlkreislauf übertreten kann, muß dieser nicht mit elcktrolytrcsistentem Material ausgelegt sein. Die Einführung des Kondensatraumes bewirkt außerdem, daß eine Rückdiffusion von Kondensationswasser in die Elektrolytflüssigkeit bei einem Stillstand des Aggregates fas.t vollständig unterbrochen wird. Da der Abstand zwischen Dijphragma und Kondensationsfläche verhältnismäßig klein gewählt werden kann und der Abstand zwischen Kondensationsfläche und Kühlfläche im Verhältnis dazu noch viel geringer ist, können diese Vorteile darüber hinaus ohne Vergrößerung dts Bauvolumens der Wasserabtrennvoirichtung erreicht werden.The introduction of a condensate space / between gas space and cooling chamber and the complete Separation of the electrolyte circuit and the cooling circuit through the non-porous cooling surface bring about different Advantages. Since a mixing of condensate and coolant is avoided, different Find cooling media use. Since no electrolyte liquid can pass into the cooling circuit, must this should not be laid out with electrolyte-resistant material. The introduction of the condensate chamber causes also that a back diffusion of condensation water into the electrolyte liquid at a standstill of the unit fas.t is completely interrupted. Because the distance between Dijphragma and condensation surface can be chosen to be relatively small and the distance between the condensation surface and the cooling surface is much lower in relation to this, these advantages can also be used without enlargement dts Construction volume of the Wasserabtrennvoirichtung can be achieved.

Anhand zweier Figuren soll die Erfindung noch näher erläutert werden. Es zeigtThe invention will be explained in more detail with the aid of two figures. It shows

Fig. 1 eine beispielhafte Ausführungsform der Vorrichtung zur Abtrennung von Reaktionswasser und
Fig. 2 die Anordnung einer derartigen Vorrichtung zusammen mit einer Brennstoffzellenbatterie in einem Aggregat.1 shows an exemplary embodiment of the device for separating off water of reaction and
2 shows the arrangement of such a device together with a fuel cell battery in a unit.

In der schematischen Fig. I stellt 1 die Elektrolytkammer dar, in die der Elektrolyt durch die Leitung 2 ι j einströmt und die er durch die Leitung 3 verläßt. Durch das Diaphragma 4 wird die Elektrolytkammer 1 vom Gasraum 5 getrennt, dem durch eine Leitung 6 ein unter Druck stehendes Gas, beispielsweise Wasserstoff oder Sauerstoff, zugeführt wird. Die poröse Kondensaiions-2ü fläche 7 trennt den Gasraum 5 vom Kondensairaum 8, der über die Zuleitung 9 mit einem ivondensatsammelkanal in Verbindung steht. Der Konden^atraum ist mit einem Netz 10 ausgelegt. Zwischen der Kühlkammer 12 und dem Kondensatraum 8 befindet sich die nicht poröse Kühlfläche 11. Das Kühlmedium wird bei 13 zugeführt und verläßt die Kühlkammer 12 durch die Leitung 14.In the schematic Fig. I, 1 represents the electrolyte chamber represents, into which the electrolyte flows through line 2 ι j and which it leaves through line 3. By the diaphragm 4, the electrolyte chamber 1 is separated from the gas space 5, which is a line 6 below Pressurized gas, for example hydrogen or oxygen, is supplied. The porous condensation 2ü area 7 separates the gas space 5 from the condensate space 8, which is connected to a condensate collecting duct via the supply line 9 communicates. The condenser space is designed with a network 10. Between the cooling chamber 12 and the condensate space 8 is the non-porous cooling surface 11. The cooling medium is at 13 and leaves the cooling chamber 12 through the line 14.

Der aus der Elektrolytkammer 1 durch das Diaphragma 4 diffundierende Wasserdampf wird an der ω Kondensationsfläche 7 kondensiert und infolge des im Gasraum 5 herrschenden Überdruckes mit Hilfe des Trägergases durch die Poren der Kondensalionsfläche 7 in den Kondensatraum 8 transportiert. Über die Zuleitung 9 wird das Kondensutionswasser kontinuierlieh oder diskontinuierlich einem Kondensatsammelkanal zugeführt.The water vapor diffusing from the electrolyte chamber 1 through the diaphragm 4 is at the ω condensation surface 7 condenses and as a result of the overpressure prevailing in the gas space 5 with the help of the Carrier gas through the pores of the condensation surface 7 transported into the condensate space 8. The condensation water is continuously conveyed via the feed line 9 or fed discontinuously to a condensate collecting channel.

In der schematischen F- i g. 2 stellt 20 eine Brcnnsioffzellenbatterie dar. die über die Leitung 21 mit der Wasserabtrennungszelle 22 verbunden ist. Über die Leitung 39 wird der Abtrennungs/clle 22 das unter Druck stehende Gas zugeführt. Die Leitung 23. mil der die Wasserabtrennungs/elle 22 mit dem ElcktrolytiankIn the schematic Fig. 2 represents 20 a fuel cell battery which is connected to the water separation cell 22 via the line 21. About the Line 39 is the separation / clle 22 below Pressurized gas supplied. The line 23 with which the water separation / elle 22 with the Elcktrolytiank

24 in Verbindung steht, enthält einen Temperaturregler24 communicates contains a temperature controller

25 und einen Konzentrationsregler 26. Im Verbindungs-4") stück 27 zwischen Elektrolyttank 24 und Brenns-.off/.ellenbatterie 20 befindet sich eine Pumpe 28 für den Elektrolytkreislauf. Die Leitungen 29 und 30 bilden zusammen mit der Kühlkammer der Wasserabtrennungszelle 22 und dem Tank für die Kühlflüssigkeit 3125 and a concentration regulator 26. In the connection 4 ") piece 27 between electrolyte tank 24 and fuel / off / cell battery 20 there is a pump 28 for the electrolyte circuit. The lines 29 and 30 form together with the cooling chamber of the water separation cell 22 and the tank for the cooling liquid 31

5ii den Kühlkreislauf. In der Leitung 30 befindet sich eine Pumpe 32 für die Kühlflüssigkeit, in der Leitung 29 befindet sich bei 33 eine Stelle, an der die Kühlflüssigkeit gekühlt werden kann, beispielsweise mit Luft. Flüssigkeit oder einem thermoelektrischeii Kühlblock. Der5ii the cooling circuit. In line 30 there is one Pump 32 for the cooling liquid, in the line 29 is at 33 a point where the cooling liquid can be cooled, for example with air. Liquid or a thermoelectric cooling block. Of the

■55 Temperaturregler 25 wirkt über die Leitung 34 au/ die elektrisch angetriebene Pumpe 32 für die Kühlflüssigkeit. Über die Leitung 35, in der ein Dreiwegeventil 36 angeordnet ist, steht der Kondensatraum der Wasserabtrennungszelle 2? mit dem Elektrolyttank 24 in■ 55 temperature controller 25 acts via line 34 au / die electrically driven pump 32 for the cooling liquid. Via line 35, in which a three-way valve 36 is arranged, is the condensate space of the water separation cell 2? with the electrolyte tank 24 in

M) Verbindung. Über das Ventil 36 und die Leitung 37 kann Wasser aus dem System abgegeben werden. Dazu wird das Dreiwegeventil 36. das als Magnetventil ausgebildet ist, über die Leitung 38 durch den KonzentrationsreglerM) connection. Via the valve 36 and the line 37 can Water will be released from the system. For this purpose, the three-way valve 36 is designed as a solenoid valve is, via line 38 through the concentration regulator

26 gesteuert. Das in der Abtrennungszelle 22 gebildete b» Kondensationswasidr kann nach außen abgeben oder dem Elektrolytkreislauf zugeführt werden. Erreicht die Konzentration der Elektrolyttlüssigkeit einen oberen Grenzwert, so wird Kondensationswasser über das26 controlled. The condensation vapor formed in the separation cell 22 can give off to the outside or are fed to the electrolyte circuit. If the concentration of the electrolyte liquid reaches an upper limit Limit value, then condensation water is over the

Ventil 36 und die Leitung 35 in den Elektrolyltank 24 befördert. Weist die Elektrolytflüssigkeil die vorgesehe ne Konzentration auf, so wird das Kondensationswasser über das Ventil 36 und die Leitung 37 nach außen abgegeben. Die Temperaturregulicrung des Kühlkreis- laufes der Wasserabirennungszelle 22 erfolgt in der Weise, daß die Pumpe 32 für die Kühlflüssigkeit durch den Temperaturregler 25 gesteuert wird. Beim Errei chen einer oberen F.lcktrolyttemperaiur wird die Pumpe eingeschaltet und bei einer unteren Temperatiirgren/e wieder ausgeschaltet. Valve 36 and line 35 conveyed into the electrolyte tank 24. If the electrolyte liquid wedge has the concentration provided , the condensation water is discharged to the outside via the valve 36 and the line 37. The temperature regulation of the cooling circuit of the water separation cell 22 takes place in such a way that the pump 32 for the cooling liquid is controlled by the temperature regulator 25. When an upper electrolyte temperature is reached, the pump is switched on and switched off again when the temperature is lower.

In einer iibcr einen längeren Zeitraum hinweg durchgeführten Versuchsreihe zur llestimmting der Abtrennr;ile an Kcaklionswasscr und des VViiniiLUirkungsgrades wurde eine Vorrichtung gemäß I ι g. I verwendet, deren Elcktrohtkammcr jedoch beidseitig mit Diaphragma versehen war.Over a longer period of time carried out series of tests to determine the Separation number of water and water efficiency a device according to I ι g. I is used, but its elctric comb is on both sides was provided with a diaphragm.

Die gesamte Verdunsiungsfläche. bestehend aus ilen beiden, die Elektrohtkammer begrenzenden Diaphragmen, betrug 340 cm·'. Die Diaphragmen bestanden aus 0.2 nun theken Asbestmembranen mit einer Volumenporosität \oii etwa 8O¹¹Zn. Die Kondensationsflächen waren in einer Entfernung son 2.3 mm von den Diaphragmen angeordnet und bestanden aus 0.15 mm dicken Asbestmembranen mit einer Volumenporosität von etwa SO"-'». Die gesamte Kondensationsfläche betrug ebenfalls 340 cm-'. Als Druckgas wurde Wasserstoff von 1.4 bar verwendet. Der Abstand zwischen Koiulensationsfläche und Kühlfläche betrug 0.1 mm. der Kondensatraum war mit einem 0.1 mm dicken Nickelnel/ ausgelegt. Die Kühlfläche bestand aus einem ausgehaneien Prepreg von 0.1 mm Dicke. Elekirohtkammer und Kühlkammer waren leweils mit zwei Pol\prop\lennetzcn von I mm Duke ausgelegt. Die Kühlwassereinlrittslcmpcratiir lag bei 29.0 C b J1.8"C". die Kühlwasseraustrittslcmperalur bei 32.6¹ C bis 35.4"C. Die Differenz betrug etwa 3.b C. Dii Elektrolylflüssigkcit hatte eine Einirillstcmperatur vo 78.5"C bis 79.5"C und eine Austritlstemperaliir vo 75.PC bis 76.5"C. Die Differenz betrug 3.0 C bis 3.4 C Der Kühlwasscrvolumenstrom belief sieh auf 42.3 l/h bi 42.1 l/h. Die Elektrolytdichte lag konstant bei 1.23 g/cm Pro Stunde wurden aus dem Elektrolyten 210 g bis 216 Wasser abgetrennt. Das Kondensat reagierte neiilra Die pro I lächencinheit ties Diaphragmas abgeirenni Kondensatmenge ergibt sich demnach zu etwa O.hig cm·' · h.The entire evaporation area. consisting of both diaphragms delimiting the electrode chamber, was 340 cm · '. The diaphragms consisted of 0.2 bar asbestos membranes with a volume porosity of about 8O ¹¹ Zn. The condensation surfaces were arranged at a distance of 2.3 mm from the diaphragms and consisted of 0.15 mm thick asbestos membranes with a volume porosity of about 50 "-" The total condensation surface was also 340 cm- '. Hydrogen at 1.4 bar was used as the compressed gas. The distance between the coiling surface and the cooling surface was 0.1 mm. The condensate space was covered with a 0.1 mm thick nickel sheet. The cooling surface consisted of a worn prepreg of 0.1 mm thickness. Elekirohtkammer and cooling chamber were leweils designed with two pole \ prop \ lennetzcn of I mm Duke. the Kühlwassereinlrittslcmpcratiir was 29.0 C b J1.8 "C". Kühlwasseraustrittslcmperalur at the ¹ 32.6 C to 35.4 "C. The difference was about 3.b C. The electrolyte liquid had an unidirectional temperature of 78.5 "C to 79.5" C and an outlet temperature of 75.PC to 76.5 "C. The difference was 3.0 C to 3.4 C. The cooling water volume flow was 42.3 l / h to 42.1 l / h. The electrolyte density was constant at 1.23 g / cm.per hour, 210 g to 216 g of water were separated from the electrolyte ·' · H.

Die an die Kühlflüssigkeil abgegebene (iesanitwär memenge.die durch eine Wärmebilanz im Kühlkreislai ermittelt wurde, betrug 152 kcal/h bis IhO kcal/h. Di durch den Stofflransporl übertragene Wärmemenge la dabei zwischen 12b kcal/h und 124 kcal/h. Daraus crgih sich ein Wiirmewirkungsgrad von etwa 0.82. Da bedeutet, daß etwa 82% der vom llektroKten in de Abtrennungszelle abgegebenen Würmern« ι ge auf der Weg über die Verdunstung transportiert werden.The power delivered to the cooling liquid wedge (iesanitwär memenge.die was determined by a heat balance in Kühlkreislai, was 152 kcal / h to IHO kcal / h. Di by the Stofflransporl amount of heat transferred la thereby between 12b kcal / h and 124 kcal / h. This crgih This results in a heat efficiency of about 0.82, which means that about 82% of the worms given off by the electrical in the separation cell are transported via evaporation on the way.

Die in der Beschreibung und den I igiiren wiedergege bene Alisführungsform ist nur beispielhaft. Eine weiter Ausführungsmöglichkeit der Erfindung besieht bei spielsweise darin, daß die Vorrichtung aus konzenlr sehen Zylindern aufgebaut ist. Dabei bildet der inncrsl Zylinder die Durchlaufkammer für den Elektrolyter Durch die Anordnung weiterer Zylinder entstehen dan (iasraum. Kondensat raum und Kühlkammer.Those reproduced in the description and the I ig bene Alis guide is only an example. One more The invention can be carried out at for example, in that the device is constructed from concentric cylinders. The inncrsl Cylinder the flow chamber for the electrolyte. The arrangement of additional cylinders then creates (iasraum. Condensate chamber and cooling chamber.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch meh rere von der Elektrolvtkammer jeweils durch ei Diaphragma getrennte Ciasräume aufweisen, an die sie jeweils ein Kondensatrauni anschließt.The device according to the invention can also have several of the Elektrolvtkammer each through egg Diaphragm have separate cias spaces to which they each connected to a condensate drain.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claims;

1. Device for separating the reaction water from fuel elements or batteries, consisting of at least one in the electrolyte circuit of the fuel element or battery provided electrolyte chamber and an adjoining gas space, the partition wall consists at least partially of a diaphragm between the electrolytic chamber and the gas space and the wall of the gas space opposite this diaphragm is at least partially porous Condensation surface is characterized in that adjoining the porous Condensation surface (7) a condensate space (8) is provided, one wall of which is the condensation surface (7) and its wall opposite the condensation surface is a non-porous one coolable surface (11) is.

2. Vorriefet jng according to claim 1, characterized in that that the condensate space (8) is designed with a NeI / (10).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the network consists of nickel.

4. Device according to one of claims I to 3, characterized in that the distance between the condensation surface (7) and the non-porous coolable surface (11) is smaller than the distance / wipe the condensation surface (7) and the diaphragm (4).

5. Vorrichumg according to claim 4, characterized in that that the distance between the condensation surface (7) and the nich. porous coolable Area (11) about 0.1 mm thick.

6. Device according to a clci claims I to 5, characterized in that the non-porous coolable surface (11) consists of a metal foil.

7. Device according to one of claims I to 5, characterized in that the non-porous coolable surface (II) consists of glass fiber reinforced cast resin.