FI90885B - Electrolysis apparatus for producing hydrogen and oxygen - Google Patents

Electrolysis apparatus for producing hydrogen and oxygen Download PDF

Info

Publication number
FI90885B
FI90885B FI925967A FI925967A FI90885B FI 90885 B FI90885 B FI 90885B FI 925967 A FI925967 A FI 925967A FI 925967 A FI925967 A FI 925967A FI 90885 B FI90885 B FI 90885B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
hydrogen
oxygen
pressure
line
overflow valve
Prior art date
Application number
FI925967A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI90885C (en
FI925967A0 (en
Inventor
Jyrki Leppaenen
Mika Miettinen
Original Assignee
Neste Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Neste Oy filed Critical Neste Oy
Publication of FI925967A0 publication Critical patent/FI925967A0/en
Priority to FI925967A priority Critical patent/FI90885C/en
Priority to RU95106985A priority patent/RU2102535C1/en
Priority to EP93919348A priority patent/EP0659218B1/en
Priority to AU49612/93A priority patent/AU4961293A/en
Priority to DE69309080T priority patent/DE69309080T2/en
Priority to CA002143446A priority patent/CA2143446C/en
Priority to AT93919348T priority patent/ATE150492T1/en
Priority to PCT/FI1993/000344 priority patent/WO1994005831A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FI90885B publication Critical patent/FI90885B/en
Publication of FI90885C publication Critical patent/FI90885C/en
Priority to NO950747A priority patent/NO309154B1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

An electrolysis plant for producing hydrogen and oxygen by decomposing an electrolysis liquid with the aid of an electric current, which plant contains a closed, pressurised electrolysis cell 10, for producing hydrogen and oxygen with the aid of an electric current, and a hydrogen line 23, 28, for the purpose of conducting hydrogen out from the inner space of the electrolysis cell 10 to a hydrogen store 30, an oxygen line 22, 33, for the purpose of conducting oxygen out from the inner space of the electrolysis cell 10, and members for the purpose of maintaining a given pressure difference between the pressure in the oxygen line 33 and the pressure in the hydrogen line 28. The plant according to the invention contains an overflow valve 45 in connection with the hydrogen line 28 and members for the purpose of conducting the pressure of the oxygen line 33 to the spring side 48 of the overflow valve 45, with it being possible, in the event of a fall in the oxygen pressure, for example as a consequence of pipe damage, for the pressure in the hydrogen side to fall as well. <IMAGE>

Description

5 908855 90885

Elektrolyysilaitteisto vedyn ja hapen tuottamiseksi Elektrolysapparat för framställning av väte och syreElectrolysis equipment for the production of hydrogen and oxygen Electrolytic equipment for the production of hydrogen and oxygen

Keksintö koskee elektrolyyttilaitteistoa vedyn tuottamiseksi muuttuvapaineisessa elektro-lyysikennossa hajottamalla elektrolyysinestettä sähkövirran avulla vedyksi ja hapeksi.The invention relates to an electrolyte apparatus for producing hydrogen in a variable pressure electrolysis cell by decomposing an electrolytic liquid into hydrogen and oxygen by means of an electric current.

10 Vedyn käyttö energiavarastona on eräs keino ottaa talteen ylimääräistä sähköenergiaa, esimerkiksi aurinkokennojen tuottamaa energiaa, jolloin sähkön avulla hajotetaan vettä vedyksi ja hapeksi. Tarvittaessa sähköä voidaan tuottaa silloin polttokennon avulla vedystä tai vetyä voidaan käyttää polttoaineena. Tarvittavien vetyvarastojen koon pienentämiseksi vety on kuitenkin paineistettava ja paineistuksessa joudutaan käyttämään lisäenergiaa.10 The use of hydrogen as an energy store is one way of recovering extra electrical energy, such as that produced by solar cells, in which electricity is used to break down water into hydrogen and oxygen. If necessary, electricity can be generated from the fuel cell using hydrogen or hydrogen can be used as fuel. However, in order to reduce the size of the required hydrogen stores, hydrogen must be pressurized and additional energy must be used for pressurization.

1515

On tunnettua suorittaa veden hajottaminen vedyksi ja hapeksi elektrolyysikennoissa, jotka toimivat paineenalaisina ja tuottavat siten vetyä suoraan paineellisena eikä erillistä kompri-mointia tarvita. Elektrolyysikennon paineistus edellyttää kuitenkin, että paine-ero vetypuo-len ja happipuolen (eli vetypuolen ja vedensyöttöpuolen) välillä ei muodostu liian suureksi, 20 koska monet kaupalliset elektrolyyttikennot eivät rakenteellisesti kestä suuria paine-eroja. Varsinkin muuttuvapaineiset aurinkokennojen avulla tuotettua sähköä käyttävät elektro-lyysikennot tarvitsevat siksi paineensäätöjärjestelmiä, jotka huolehtivat paine-eron säilyttämisestä vety- ja happipuolen välillä sopivana ja riittävän pienenä. Tunnetuissa järjestelmissä paineensäätö on yleensä toteutettu sähköisesti toimivilla säätöventtiileillä, 25 jotka kuluttavat sähköä ja eivät siitä johtuen sovellu hyvin autonomisesti aurinkokennojen avulla vetyä tuottaviin järjestelmiin.It is known to carry out the decomposition of water into hydrogen and oxygen in electrolytic cells which operate under pressure and thus produce hydrogen directly under pressure and no separate compression is required. However, the pressurization of the electrolytic cell requires that the pressure difference between the hydrogen side and the oxygen side (i.e. the hydrogen side and the water supply side) is not be too high, since 20 many of the commercial electrolytic cells are structurally withstand large pressure differences. Especially muuttuvapaineiset electricity generated by solar cells using the electro-lyysikennot therefore require pressure control systems which are responsible for maintaining the pressure differential between the hydrogen and the oxygen side appropriate and sufficiently small. In known systems, the pressure control is generally implemented by electrically operated control valves, which consume electricity and are therefore not very suitable for autonomously generating hydrogen-powered systems with solar cells.

Suomalaisessa patenttihakemuksessa FI923905 on esitetty menetelmä paineen säätämiseksi elektrolyysilaitteistossa siten, että paine-ero happipuolen ja vetypuolen välillä pidetään 30 tietyssä arvossa mekaanisesti, jolloin säätö tapahtuu muuttuvapaineisessa järjestelmässä automaattisesti kuluttamatta sähköä. Tämän hakemuksen mukaisesti elektrolyysilaitteiston happi- ja vetypuolen välinen paine-ero pidetään automaattisesti tietyssä suhteessa käyttäen hyväksi happilinjaan sijoitettua ylivirtausventtiiliä ja ohjaamalla ylivirtausventtiilin päästöpainetta jousipaineen lisäksi jousipuolelle johdetun vetykaasun paineella.Finnish patent application FI923905 is shown for adjusting the pressure of the electrolytic method such that the pressure difference between the oxygen side and the hydrogen side is maintained at 30 at a given value mechanically, whereby the control takes place muuttuvapaineisessa system automatically without consuming electricity. According to this application of the electrolytic oxygen and a pressure difference between the hydrogen side automatically held in a certain ratio by utilizing an oxygen line arranged relief valve and the overflow valve controls the discharge pressure of the spring pressure of the spring in addition to the secondary side of the hydrogen gas pressure.

22

Patenttihakemuksen FI923905 mukaisessa laitteistossa esitetyn ylivirtausventtiilin käyttöperiaatteesta kuitenkin johtuu, että happipuolen paineen laskettua alle vetypaineen (esimerkiksi happiputkeen syntyvän vuodon johdosta vetypaine ei pääse seuraamaan happipainetta. Happipuolen paineen laskusta huolimatta vetypaine kasvaa elektrolyysikennon toimiessa 5 ja elektrolyysikennojen rikkoutuminen on mahdollista.However, the patent application FI923905 of the overflow valve shown in the apparatus to use the principle due to the oxygen side under the pressure of the calculated hydrogen pressure (due to, for example, the oxygen tube resulting from leakage of hydrogen pressure can not follow the oxygen pressure. In spite of the oxygen-side pressure drop in the hydrogen pressure increases in the electrolytic cell operating at 5, and the electrolyte cell breakage is possible.

Esilläolevan keksinnön avulla aikaansaadaan varojäijestelmä, jolla mainittu puute voidaan poistaa. Siten keksinnön mukainen elektrolyysilaitteisto vedyn ja hapen tuottamiseksi hajottamalla elektrolyyttinestettä sähkövirran avulla, joka laitteisto sisältää suljetun 10 paineellisen elektrolyysikennon vedyn ja hapen tuottamiseksi sähkövirran avulla, vetylin-jan vedyn johtamiseksi ulos elektrolyysikennon sisätilasta vetyvarastoon, happilinjan hapen johtamiseksi ulos elektrolyysikennon sisätilasta, ja elimet tietyn paine-eron ylläpitämiseksi happilinjan paineen ja vetylinjan paineen välillä, on tunnettu siitä, että laitteisto sisältää vetylinjaan yhdistetyn ylivirtausventtiilin sekä elimet happilinjan paineen johtamiseksi 15 ylivirtausventtiilin jousipuolelle.The present invention provides a precautionary system by which said deficiency can be remedied. Thus, an electrolysis apparatus according to the invention for generating hydrogen and oxygen by decomposing an electrolyte fluid by an electric current, the apparatus including a closed pressure electrolytic cell for generating hydrogen and oxygen by an electric current, to maintain between the oxygen line pressure and the hydrogen line pressure, characterized in that the apparatus includes an overflow valve connected to the hydrogen line and means for conducting the oxygen line pressure to the spring side of the overflow valve.

Keksinnön mukaisessa laitteistossa sovelletaan siten mekaanista sähköä kuluttamatonta ja automaattisesti toimivaa paineensäätöä käyttämällä hyväksi tavanomaista ylivirtausventtiiliä muunnetussa muodossa. Normaali ylivirtausventtiili sisältää sopivaan koteloon sijoitetun 20 metallikalvon, joka kalvon alle sijoitetun jousen paineella painuu kaasun tai nesteen ulos-menoaukkoa vasten sulkien sen. Vain kaasun tai nesteen paineen ylittäessä jousipaineen virtaus voi kulkea ulosmenoaukon läpi.In the apparatus according to the invention, mechanical electricity-free and automatically operated pressure control is thus applied by utilizing a conventional overflow valve in a modified form. A normal overflow valve includes a metal diaphragm 20 housed in a suitable housing, which, under the pressure of a spring placed under the diaphragm, presses against the gas or liquid outlet, closing it. Only when the pressure of the gas or liquid exceeds the spring pressure can the flow pass through the outlet.

Keksinnön mukaisessa laitteistossa tälläistä muunnettua ylivirtausventtiiliä käytetään 25 suomalaisen patenttihakemuksen FI923905 mukaisesti sekä vety- ja happipaineiden ylläpitämiseksi tietyssä suhteessa muuttuvapaineisessa elektrolyysilaitteistossa että varolaitteena vetypaineen laskemiseksi siinä tapauksessa, että happipuolen paine pääsisi syystä tai toisesta laskemaan.the apparatus according to the invention, such a modified relief valve 25 is used in accordance with the Finnish patent application FI923905, and in order to maintain the hydrogen and oxygen pressures in a given ratio of the electrolytic muuttuvapaineisessa that a safety device for calculating the hydrogen pressure in the event that the oxygen-side pressure PREVENT reason or another drop.

30 Keksinnön mukaisesti vetykaasu on kytketty ylivirtausventtiiliin sen päästöpuolelle ja jousipuolelle on johdettu happikaasun paine. Ylivirtausventtiilin jousipaine on säädetty sopivasti sellaiseksi, että tarvittava paine-ero kaasujen välillä vedyn päästämiseksi ulos laitteistosta on riittävä vetyvuotojen minimoimiseksi. Sopiva paine-ero on esimerkiksiAccording to the invention, hydrogen gas is connected to an overflow valve on its discharge side and an oxygen gas pressure is applied to the spring side. The spring pressure of the overflow valve is suitably adjusted so that the required pressure difference between the gases to allow hydrogen to escape from the equipment is sufficient to minimize hydrogen leakage. A suitable pressure difference is, for example

IIII

3 90885 luokkaa 5-6bar, joskaan nämä arvot eivät ole millään tavalla kriitillisiä.3 90885 on the order of 5-6bar, although these values are by no means critical.

Keksinnön mukaisen elektrolyysilaitteiston erilaisia suoritusmuotoja kuvataan seuraavassa tarkemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin, joissa 5 kuvio 1 esittää suomalaisessa patenttihakemuksessa FI923905 esitettyä elektrolyyttilaitteis-toa, jossa happikaasun paine pidetään korkeampana kuin vetykaasun paine käyttäen happilinjaan sijoitettua ylivirtausventtiiliä, ja 10 kuvio 2 esittää vastaavaa keksinnön mukaista laitteistoa, joka sisältää vetylinjaan sijoitetun ylivirtausventtiilin, jonka jousipuolelle on johdettu happilinjan paine.Various embodiments of the electrolysis apparatus according to the invention will be described in more detail below with reference to the accompanying figures, in which Figure 1 shows an electrolyte apparatus disclosed in Finnish patent application FI923905. an overflow valve located in the hydrogen line, to the spring side of which the oxygen line pressure is applied.

Kuviossa 1 on esitetty muuttuvapaineinen elektrolyysikenno 10, joka on varustettu elektro-lyysinesteen sisääntuloyhteellä 11, vetykaasun ulostuloyhteellä 12 ja happikaasun (hap-15 pi/vesiseoksen) ulostuloyhteellä 13 sekä virransyöttöjohdoilla 14. Kuviossa on esitetty myös vedenerottimet 15 ja 16 veden erottamiseksi vetykaasusta ja vastaavasti happi-kaasusta.Figure 1 shows a variable pressure electrolysis cell 10 provided with an electrolysis liquid inlet connection 11, a hydrogen gas outlet connection 12 and an oxygen gas (hap-15 pi / water mixture) outlet connection 13 and power supply lines 14. The figure also shows water separators 15 and 16 for separating water from hydrogen gas.

Elektrolyyttinestettä syötetään elektrolyysikennoon 10 vesijohdon 17, pumpun 18 ja vesi-20 linjan 19 kautta happikaasun vedenerottimeen 16 ja siitä edelleen vedensyöttölinjan 20, takaiskuventtiilin 21 ja elektrolyyttinesteen sisääntuloyhteen 11 kautta elektrolyysikennoon 10. Elektrolyysikennossa syntyvä happi ja sen mukana tuleva vesi johdetaan hapen ulostu-loyhteen 13 ja hapen ulostulolinjan 22 kautta hapen vedenerottimeen 16. Happikaasun mukana tuleva vesi erottuu vedenerottimessa 16 ja palaa elektrolyysikennoon 10 linjan 20 25 kautta.The electrolyte fluid is supplied to the electrolytic cell 10 via the water line 17, the pump 18 and the water-20 line 19 to the oxygen gas water separator 16 and further through the water supply line 20, the non-return valve 21 and the electrolyte fluid inlet 11 to the electrolytic cell 10. Oxygen through the oxygen outlet line 22 to the oxygen water separator 16. The water entrained with the oxygen gas separates in the water separator 16 and returns to the electrolysis cell 10 via the line 20 25.

Elektrolyysikennossa 10 syntyvä vetykaasu johdetaan vedyn ulostuloyhteen 12 läpi ja vedyn ulostulolinjan 23 kautta vetykaasun vedenerottimeen 15. Vedenerottimessa 15 kaasusta erottuva vesi johdetaan pois putken 24 ja venttiilin 25 kautta.The hydrogen gas generated in the electrolysis cell 10 is passed through the hydrogen outlet connection 12 and through the hydrogen outlet line 23 to the hydrogen gas water separator 15. In the water separator 15, the water separated from the gas is discharged through the pipe 24 and the valve 25.

3030

Kuvion 1 mukaisessa laitteistossa on sovellettu lisäksi painekuorijärjestelmää, joka pidetään paineistettuna happikaasun paineella. Siten kuviosta ilmenee painekuori 26, jonka sisälle elektrolyysikenno 10 on sijoitettu. Painekuori 26 on edullisesti täytetty inertillä 4 nesteellä ja paineistus tapahtuu edullisesti johtamalla painekuoreen 26 putki 27 happi-kaasun vedenerottimesta 16. Näinollen painekuoressa 26 vallitsee happikaasun paine. On kuitenkin huomattava, että painekuoren käyttö ei ole keksinnön kannalta millään tavalla oleellista.In addition, a pressure shell system is kept in the apparatus according to Figure 1, which is kept pressurized with oxygen gas pressure. Thus, the figure shows a pressure shell 26 inside which the electrolytic cell 10 is placed. The pressure shell 26 is preferably filled with an inert liquid 4, and the pressurization preferably takes place by passing a pipe 27 from the oxygen-gas water separator 16 to the pressure shell 26. Thus, the pressure in the pressure shell 26 prevails. It should be noted, however, that the use of a pressure shell is in no way relevant to the invention.

55

Vetykaasu vedenerottimesta 15 johdetaan edelleen linjan 28 ja takaiskuventtiilin 29 kautta vetyvarastoon 30. Linja 28 voi olla lisäksi varustettu putkella 31 ja venttiilillä 32 vety-paineen laskemiseksi esimerkiksi elektrolyysilaitteiston huoltoa varten.Hydrogen gas from the water separator 15 is further passed through a line 28 and a non-return valve 29 to a hydrogen reservoir 30. The line 28 may further be provided with a pipe 31 and a valve 32 for lowering the hydrogen pressure, for example for servicing the electrolysis plant.

10 Happikaasu johdetaan happikaasun vedenerottimesta 16 linjan 33 kautta ylivirtausventtiiliin 34. Ylivirtausventtiili 34 käsittää kotelon 35, joka on tiiviin kalvon 36 avulla jaettu kahteen osastoon 37 ja 38. Osasto 37 sisältää istukan 39, jossa on aukko 40 ja aukosta istukan 39 läpi johtava kanava 41. Happikaasu virtaa linjan 33 kautta ylivirtausventtiilin 34 osastoon 37 ja edelleen aukon 40 ja kanavan 41 läpi hapen poistoputkeen 42. Ylivir-15 tausventtiilin 34 toinen osasto 38 sisältää jousen 43, joka painaa kalvoa 36. Näinollen happikaasu pääsee virtaamaan aukon 40 ja kanavan 41 kautta hapen poistoputkeen 42 ainoastaan siinä tapauksessa, että sen paine ylittää tietyn arvon. Olennaista ylivirtausventtiilin 34 toiminnalle on lisäksi se, että jousen 43 sisältävä osasto 38 on myös putken 44 kautta yhteydessä vetypaineeseen eli linjaan 28.Oxygen gas is conducted from the oxygen gas water separator 16 via line 33 to an overflow valve 34. The overflow valve 34 comprises a housing 35 divided into two compartments 37 and 38 by a tight membrane 36. The compartment 37 includes a seat 39 with an opening 40 and a passage 41 through the seat 39. Oxygen gas flows through line 33 to compartment 37 of overflow valve 34 and further through orifice 40 and passage 41 to oxygen outlet pipe 42. Second compartment 38 of overflow valve 34 includes spring 43 that presses membrane 36. Thereby oxygen gas can flow through port 40 and passage 41 42 only if its pressure exceeds a certain value. It is also essential for the operation of the overflow valve 34 that the compartment 38 containing the spring 43 also communicates via the pipe 44 with the hydrogen pressure, i.e. the line 28.

2020

Kuvion 1 mukaisessa laitteistossa paineensäätö toimii seuraavasti. Ylivirtausventtiilin 34 kalvoon 36 kohdistuu toiselta puolelta vetylinjassa 28 oleva paine ja lisäksi jousen 43 aiheuttama paine, joiden yhteisvaikutuksesta kalvo 36 painautuu istukassa 39 olevaa aukkoa 40 vasten. Näinollen happi pääsee virtaamaan poistoputkeen 42 ainoastaan silloin, 25 kun hapen paine linjassa 33 on suurempi kuin vetylinjan paineen ja jousipaineen summa. Hapen virratessa paine happilinjassa laskee, kunnes se on enintään jousipaineen verran korkeampi kuin linjassa 44 ja 28 oleva paine, jolloin kalvo 36 sulkee aukon 40. Siten happipaine seuraa automaattisesti vetylinjassa 28 olevaa painetta pysyen aina kuitenkin korkeampana kuin linjassa 28 oleva vetypaine. Esitetyn paineensäätöjäijestelmän etuina on 30 ennenkaikkea se, että säätö on mekaaninen eikä kuluta sähkövirtaa, erillisiä säätöventtiilei-tä ja paineantureita ei tarvita eikä säätö ei kuluta vetyä.In the apparatus according to Figure 1, the pressure control operates as follows. The diaphragm 36 of the overflow valve 34 is subjected on one side to the pressure in the hydrogen line 28 and in addition to the pressure caused by the spring 43, the interaction of which presses the diaphragm 36 against the opening 40 in the seat 39. Thus, oxygen can flow into the outlet pipe 42 only when the oxygen pressure in line 33 is greater than the sum of the hydrogen line pressure and the spring pressure. As oxygen flows, the pressure in the oxygen line decreases until it is at most a spring pressure higher than the pressure in line 44 and 28, with the diaphragm 36 closing the orifice 40. Thus, the oxygen pressure automatically follows the pressure in line 28, always higher than line 28. The advantages of the presented pressure control system are, above all, that the control is mechanical and does not consume electric current, separate control valves and pressure sensors are not required and the control does not consume hydrogen.

Ylivirtausventiilin 34 jousen 43 jäykkyyttä säätämällä voidaan asettaa ylipaine happilinjan n 5 90885 paineen ja vetylinjan paineen välillä haluttuun arvoon. Vaikka paineiden absoluuttiset arvot eivät ole millään tavalla oleellisia laitteiston toiminnan kannalta, niin voidaan todeta, että luokkaa 1-2 bar oleva hapen ylipaine on käytännössä sopiva arvo.By adjusting the stiffness of the spring 43 of the overflow valve 34, the overpressure between the pressure of the oxygen line n 90885 and the pressure of the hydrogen line can be set to the desired value. Although the absolute values of the pressures are in no way relevant to the operation of the equipment, it can be stated that an oxygen overpressure of the order of 1-2 bar is in practice a suitable value.

55

Kuviossa 2 esitetty keksinnön mukainen suoritusmuoto eroaa kuviosta 1 siten, että laitteistoon on lisätty ylivirtausventtiili 45, joka huolehtii vetypaineen laskemisesta linjassa 28 siinä tapauksessa että paine happilinjassa 33 pääsee laskemaan. Ylivirtausventtiilissä 45 on kaksi tiiviin kalvon 46 erottamaa osastoa 47 ja 48. Osasto 47 sisältää istukan 49, jossa 10 on aukko 50 ja aukosta istukan 49 läpi johtava kanava 51. Vetykaasu pääsee virtaamaan linjan 55 kautta ylivirtausventtiilin 45 osastoon 47 ja edelleen aukon 50 ja kanavan 51 läpi vedyn poistoputkeen 52. Ylivirtausventtiilin 45 toinen osasto 48 sisältää jousen 53, joka painaa kalvoa 46. Näinollen vetykaasu pääsee virtaamaan aukon 50 ja kanavan 51 kautta vedyn poistoputkeen 52 ainoastaan siinä tapauksessa, että sen paine ylittää tietyn arvon.The embodiment of the invention shown in Fig. 2 differs from Fig. 1 in that an overflow valve 45 is added to the apparatus, which takes care of lowering the hydrogen pressure in line 28 in the event that the pressure in the oxygen line 33 can be lowered. The overflow valve 45 has two compartments 47 and 48 separated by a sealed diaphragm 46. The compartment 47 includes a seat 49 with an opening 50 and a passage 51 from the opening 49 through the seat 49. Hydrogen gas can flow through the line 55 to the overflow valve 45 compartment 47 and further through the hydrogen outlet pipe 52. The second section 48 of the overflow valve 45 includes a spring 53 which presses the diaphragm 46. Thus, hydrogen gas can flow through the orifice 50 and the passage 51 into the hydrogen outlet pipe 52 only if its pressure exceeds a certain value.

15 Olennaista ylivirtausventtiilin 45 toiminnalle on lisäksi se, että jousen 53 sisältävä osasto 48 on myös yhteydessä happipaineeseen eli linjaan 33 tai myös happikaasun vedenerotti-meen 16, esimerkiksi putken 54 kautta.It is further essential for the operation of the overflow valve 45 that the compartment 48 containing the spring 53 also communicates with the oxygen pressure, i.e. the line 33 or also with the oxygen gas water separator 16, for example via a pipe 54.

Siten keksinnön mukaisessa laitteistossa varolaitteena käytetyssä ylivirtausventtiilissä 45 20 jousen 53 jäykkyys on säädetty siten, että tarvittava paine-ero kaasujen välillä vedyn päästämiseksi ulos on riittävän suuri, jottei tarpeetonta vuotoa tapahdu (esimerkiksi 5-6 bar).Thus, in the apparatus according to the invention, in the overflow valve 45 used as a safety device, the stiffness of the spring 53 is adjusted so that the pressure difference between the gases required to release hydrogen is large enough to prevent unnecessary leakage (e.g. 5-6 bar).

Claims (3)

1. Elektrolysanläggning för produktion av väte ooh syre genom sönderdelning av elektro-5 lysvätska med hjälp av elström, som anläggning innehäller en sluten trycksatt elektrolys- cell (10) för produktion av väte och syre med hjälp av elström, en vätelinje (23,28) för att leda väte ut frän det inre utrymmet av elektrolyscellen (10) tili ett väteförräd (30), en syrelinje (22,33) för att leda syre ut frän det inre utrymmet av elektrolyscellen (10), och organ för att upprätthälla en given tryckskillnad mellan trycket i syrelinjen (33) och 10 trycket i vätelinjen (28), kännetecknad därav, att annläggningen innehäller en över-strömningsventil (45) i förbindelse med vätelinjen (28) och organ för att leda trycket av syrelinjen (33) tili fjädersidan (48) av överströmningsventilen (45).1. Electrolysis plant for the production of hydrogen and oxygen by decomposing electrolyte fluid by means of electric current, which plant contains a closed pressurized electrolytic cell (10) for the production of hydrogen and oxygen by means of electric current, a hydrogen line (23,28 ) to conduct hydrogen out of the interior space of the electrolysis cell (10) into a hydrogen supply (30), an oxygen line (22,33) to direct oxygen out of the interior space of the electrolysis cell (10), and means for maintaining a given pressure difference between the pressure in the oxygen line (33) and the pressure in the hydrogen line (28), characterized in that the plant contains an overflow valve (45) in communication with the hydrogen line (28) and means for directing the pressure of the oxygen line (33) to the the spring side (48) of the overflow valve (45). 2. Anläggning enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att organ för att leda trycket i 15 syrelinjen tili fjädersidan (48) av överströmningsventilen (45) innehäller ett rör (54), som leder frän ett ställe i syrelinjen (22,16,33) tili fjädersidan (48) av överströmningsventilen.Installation according to claim 1, characterized in that means for directing the pressure in the oxygen line to the spring side (48) of the overflow valve (45) contain a pipe (54) which leads from a place in the oxygen line (22,16,33). to the spring side (48) of the overflow valve. 3. Anläggning enligt paten tkrav 1 eller 2, kännetecknad därav, att en bakslagsventil (29) är i nämnda vätelinjen (28), som ventil tilläter strömning endast frän elektrolyscellen (10) 20. riktning mot väteförrädet (30) och att överströmningsventilen (45) är i förbindelse med vätelinjen (28) i stället, som ligger mellan elektrolyscellen (10) och nämnda bakslags-ventilen (29). 25 30Installation according to claim 1 or 2, characterized in that a check valve (29) is in said wetting line (28), which valve allows flow only from the electrolytic cell (10) 20. direction of the hydrogen supply (30) and that the overflow valve (45) ) is in communication with the hydrogen line (28) instead, which lies between the electrolysis cell (10) and said check valve (29). 25 30
FI925967A 1992-08-31 1992-12-31 Electrolysis equipment for the production of hydrogen and oxygen FI90885C (en)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI925967A FI90885C (en) 1992-12-31 1992-12-31 Electrolysis equipment for the production of hydrogen and oxygen
DE69309080T DE69309080T2 (en) 1992-08-31 1993-08-31 CONTROL METHOD FOR PRINTING IN AN ELECTROLYSIS DEVICE AND ELECTROLYSIS DEVICE FOR PRODUCING HYDROGEN AND OXYGEN
EP93919348A EP0659218B1 (en) 1992-08-31 1993-08-31 Procedure for controlling pressure in electrolysis apparatus and electrolysis apparatus for producing hydrogen and oxygen
AU49612/93A AU4961293A (en) 1992-08-31 1993-08-31 Procedure for controlling pressure in electrolysis apparatus and electrolysis apparatus for producing hydrogen and oxygen
RU95106985A RU2102535C1 (en) 1992-08-31 1993-08-31 Method of controlling pressure in electrolyzer, electrolyzer for producing hydrogen and oxygen (versions), and hydrogen-production electrolyzer
CA002143446A CA2143446C (en) 1992-08-31 1993-08-31 Procedure for controlling pressure in electrolysis apparatus and electrolysis apparatus for producing hydrogen and oxygen
AT93919348T ATE150492T1 (en) 1992-08-31 1993-08-31 CONTROL METHOD FOR THE PRESSURE IN AN ELECTROLYZER AND ELECTROLYZER FOR PRODUCING HYDROGEN AND OXYGEN
PCT/FI1993/000344 WO1994005831A1 (en) 1992-08-31 1993-08-31 Procedure for controlling pressure in electrolysis apparatus and electrolysis apparatus for producing hydrogen and oxygen
NO950747A NO309154B1 (en) 1992-08-31 1995-02-27 Method of Controlling Pressure in Electrolyser and Electrolyser to Reduce Hydrogen and Oxygen

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI925967 1992-12-31
FI925967A FI90885C (en) 1992-12-31 1992-12-31 Electrolysis equipment for the production of hydrogen and oxygen

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI925967A0 FI925967A0 (en) 1992-12-31
FI90885B true FI90885B (en) 1993-12-31
FI90885C FI90885C (en) 1994-04-11

Family

ID=8536502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI925967A FI90885C (en) 1992-08-31 1992-12-31 Electrolysis equipment for the production of hydrogen and oxygen

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI90885C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI90885C (en) 1994-04-11
FI925967A0 (en) 1992-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7226529B2 (en) Electrolyzer system to produce gas at high pressure
US6712951B2 (en) Integrated ozone generator process
CN112899712B (en) Water electrolysis hydrogen production device and hydrogen production method
US5837110A (en) Spherical section electrochemical cell stack
CN102453923A (en) Water electrolysis system
CA2289938A1 (en) An integrated ozone generator system
US5716503A (en) Center post electrochemical cell stack
US6712944B2 (en) Gas/liquid phase separator for electrolysis cell
EP0659218B1 (en) Procedure for controlling pressure in electrolysis apparatus and electrolysis apparatus for producing hydrogen and oxygen
JP6815415B2 (en) Regenerative fuel cell system and water electrolysis system
JP2005139025A (en) Hydrogen producing apparatus and fuel cell system
FI90885B (en) Electrolysis apparatus for producing hydrogen and oxygen
EP1181398B1 (en) Pressure control system in a water electrolytic cell
JP2005180545A (en) High-pressure hydrogen producing apparatus
JP2000054175A (en) Solid polymer membrane-type water electrolyzer
FI90570C (en) Process for controlling the pressure of an electrolysis device and electrolysis device for the production of hydrogen and oxygen
US20210147264A1 (en) Water treatment device and water treatment method
FI90568C (en) Electrolyser for hydrogen production
JP3169050B2 (en) Hydrogen / oxygen generator and operating method thereof
CN219059147U (en) Oxyhydrogen generating equipment for alkali liquor electrolysis
JP3037124B2 (en) Hydrogen / oxygen generator and operating method thereof
CN219099325U (en) FID detector for alkali liquid electrolysis gas supply
FI90884B (en) Electrolysis apparatus for producing hydrogen
JP2006057141A (en) Hydrogen-supplying device with the use of solid polymer type water electrolysis cell
JP3487687B2 (en) Hydrogen / oxygen generator

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application
MA Patent expired