FR2466515A1 - Perfectionnements aux installations de production de gaz par electrolyse sous pression - Google Patents

Abstract

Une installation d'électrolyse comprend un électrolyseur dans une enceinte sous pression, un circuit d'amenée d'électrolyte et des chaînes d'extraction de gaz. Chaque chaîne comprend un dégazeur recevant l'émulsion provenant de l'électrolyseur et retournant l'électrolyte au circuit d'amenée. Pour maintenir dans l'électrolyseur une pression déterminée, un réservoir placé au-dessous de l'électrolyseur est occupé partiellement par l'électrolyte. Des cheminées reliées au dégazeur plongent dans l'électrolyte, et on maintient la dénivelée entre les surfaces libres dans les cheminées et le réservoir. Applications à la pression d'hydrogène. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

La présente invention concerne les installations de production de gaz, et notamment d'hydrogène, par électrolyse sous pression. Elle trouve une application particulière- ment importante dans les installations de production d'hydrogène par électrolyse d'une solution aqueuse, notamment de potasse.

On connait déjà des installations de production de gaz comprenant un électrolyseur contenu dans une enceinte occupée par un gaz sous pression, généralement de l'azote, un circuit d'amenée d'électrolyte depuis l'extérieur de l'ente ceinte et des chaînes d'extraction d'hydrogène et d'oxygène comportant chacune un dégazeur recevant l'émulsion gaz-électrolyte provenant de l'électrolyseur et retournant l'électrolyte dégazé au circuit d'amenée.

Dans une telle installation utilisant un électrolyseur du genre filtre-presse, le serrage de l'empilement de cellules d'électrolyse peut être assuré par la conjonction de l'action mécanique exercée par des tirants d'assemblage et de l'action pneumatique obtenue en mettant le gaz dans l'enceinte en surpression par rapport à l'électrolyte dans l1électro- lyseur. L'action pneumatique est volontairement rendue prépondérante afin de minimiser l'influence des différences de dilatation sur le serrage. Ce dernier ne doit ni tomber endessous de la valeur pour laquelle l'étanchéité des cellules n'est plus assurée, ni dépasser une valeur au-delà de laquelle le polytétrafluoréthylène entrant dans la composition des joints d'étanchéité risque de fluer, d'où perte d'étanchéité à terme.

On pourrait penser que le réglage de la différence entre les pressions qui règnent dans l'enceinte et dans l'électrolyseur peut être effectué de façon simple en asservissant la pression dans l'enceinte à celle d'un des gaz fournis par l'installation, hydrogène ou azote. Mais cette solution, qui pourtant est celle qui vient immédiatement à l'esprit, n'est pas satisfaisante. En effet, elle permet difficilement de rendre la dynamique du système de régulation compatible avec celle du système contrôlé et, surtout, elle ne permet pas de répondre à un second impératif : l'écart maximal acceptable entre les pressions qui règnent de part et d'autre des diaphragmes des cellules d'électrolyse ne dépasse pas quelques dizaines de mbars, c'est-à-dire une valeur très faible.Audelà de cette limite, la plupart des diaphragmes deviennent perméables aux gaz, d'où une diminution du rendement puisqu' une partie du gaz produit n'est pas collectée avec , surtout, dans certains cas, le risque de destruction chimique du diaphragme, apporté par ltéchauffement local dû à la recombinaison des gaz, dans le diaphragme ou à proximité immédiate. On pourrait encore penser qu il suffit, pour équilibrer les -pressions, de relier les dégazeurs par un tube en U assurant à la fois un équilibrage des pressions d'hydrogène et d'oxygène dans ces appareils et une garde liquide : mais une telle solution est extrêmement dangereuse, car un incident sur une chaine d'extraction de gaz risque d'expulser la garde liquide du tube en U et de se traduire par la mise en présence d'hydrogène et d'oxygène purs avec formation d'un mélange explosif.

La présente invention vise à fournir une installation de production de gaz du genre ci-dessus défini, répondant mieux que celles anterieurement connues aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'elle comporte des moyens de réglage de pression de constitution simple, de fonctionnement sûr, de précision et de sensibilité élevées.

Dans ce but, l'invention propose une installation comprenant des moyens de réglage destinés à maintenir dans l'électrolyseur une pression à un niveau déterminé au-dessous de la pression dans l'enceinte, qui comportent un réservoir placé à un niveau inférieur à celui de l'électrolyseur, occupé partiellement par de l'électrolyte et partiellement par une atmosphère reliée à ladite enceinte, des cheminées reliées aux dégazeurs et plongeant dans l'électrolyte du réservoir et des moyens de réglage de la pression dans les dégazeurs pour maintenir la dénivelée entre les surfaces libres dans les cheminées et le réservoir à une valeur déterminée.

I1 faut remarquer au passage que l'existence d'une surpression de gaz inerte s'exerçant sur l'électrolyseur fait que tout défaut d'étanchéité se traduit par l'introduction du gaz inerte dans les cellules et non pas par fuite d'hydrogène et d'oxygène vers l'extérieur. L'hydrogène et l'oxygène restant séparés, il n'y a pas de risque d'explosion. Si même il y a fuite vers l'extérieur de l'électrolyseur, le risque d'explosion est moindre que dans le cas d'un électrolyseur entouré par de l'air, car l'atmosphère d'azote recule le seuil d'inflammabilité du mélange hydrogèneoxygène.

On voit que, dans l'installation qui vient d'être définie, la pression du gaz dans l'enceinte constitue pression pilote par rapport à laquelle sont réglées les pressions des gaz produits. La grandeur d'entrée du système de régulation de la surpression sera constituée par la dénivelée des surfaces libres dans le réservoir et dans les cheminée-s, qui permet une mesure de précision élevée puisqu'un centimètre de variation de hauteur correspond à approximativement 1,37 sbar.

Toutefois, cette grandeur d'entrée n'est pas basée sur la pression interne des gaz dans l'électrolyseur, mais sur leurs pressions dans les dégazeurs. La différence entre ces deux pressions résultant de la somme algébrique de la pression hydrostatique (le dégazeur n'étant pas au même niveau que l'électrolyseur) et de la perte de charge créée par l'écoulement de l'électrolyseur vers le dégazeur, elle évolue en même temps que la charge, bien que les deux termes varient en sens inverse. Une étude complète montre toutefois que l'influence de ce phénomène sur la régulation peut être négligée dans la pratique.

L'installation doit également comporter des moyens de réglage de la pression du gaz dans l'enceinte à une valeur de consigne. Etant donné que la précision requise est très inférieure à celle nécessaire sur la surpression, les moyens de réglage de pression peuvent utiliser un manomètre classique, comme organe de mesure de la pression dans l'enceinte.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'une installation qui en constitue un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels
- la figure 1 est un schéma de principe en élévation, montrant les composant principaux de l'installation ;;
- les figures 2 et 3 sont respectivement une vue en demi coupe suivant le plan horizontal passant par l'axe du réservoir intermédiaire et une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2
- la figure 4 est un schéma de principe montrant les principaux composants du système de sécurité de l'installation
- les figures 5 et 6 sont des schémas de principe montrant, respectivement, une soupape hydraulique de sécurité et un détail à plus grande échelle de cette soupape, incorporée au système de la figure 4
- la figure 7 est un-schéma montrant une soupape hydraulique -constituant une variante de celle de la figure 5;
- la figure 8 est une vue en élévation montrant une architecture possible de l'ensemble de l'installation
- la figure 9 est une vue en partie en élévation et en partie en coupe suivant la ligne IX-IX de la figure 8.

L'installation représentée schématiquement en figure 1 est destinée à la production d'hydrogène et d'oxygène par électrolyse sous pression d'une solution aqueuse de potasse. Elle peut être regardée comme comprenant un ensemble d'électrolyse sous pression gazeuse, des chaines oxygène et hydrogène et un circuit d'électrolyte : ces différents ensembles constitutifs seront successivement décrits.

L'ensemble d'électrolyse comprend une enceinte 10 de résistance à la pression, qui sera généralement constituée par un caisson en acier normal, étant donné qu'il n'est pas en contact avec l'électrolyte. A cette enceinte est associé un circuit de régulation de la pression de gaz (azote en général) qui y règne. Ce circuit comprend un réservoir relais haute pression 11 et un réservoir relais basse pression 12.

Un compresseur 13 permet de maintenir dans le réservoir basse pression 12, par transfert d'azote vers le réservoir haute pression, une pression inférieure à la pression de consigne prévue dans l'enceinte 10. Dans la pratique, la pression dans le réservoir basse pression sera inférieure d'au moins lo bars à la pression de consigne. La pression dans le réservoir haute pression 11 est maintenue à une valeur supérieure à la pression de consigne dans l'enceinte, la différence étant habituellement d'au moins lo bars, par un système de liaison avec un stockage d'azote 14, système comprenant par exemple un compresseur 15 et un détendeur 16 en parallèle. Les liaisons des réservoirs 11 et 12 avec l'enceinte 10 sont munies chacune d'une vanne d'isolement 17 ou 18 et d'un détendeur réglable 19 ou 20.Ces détendeurs sont commandés à partir d'un signal reflétant la valeur de la pression dans l'enceinte 10, fournie par un manomètre 21 de façon à maintenir cette pression à la valeur de consigne par alimentation de l'enceinte 10 à travers le détendeur 19 ou échappement à travers le détendeur 20.

L'enceinte 10 contient l'électrolyseur 22 constitué à la manière d'un filtre presse et qui peut notamment avoir une des constitutions décrites dans les demandes de brevet FR 77 18338 et 77 35888, demandes auxquelles on pourra se reporter.

Les chaînes d'.oxyaène et d'hydrogène ont une constitution similaire. La chaîne d'oxygène par exemple comprend un collecteur recueillant l'émulsion d'oxygène et d'électrolyte provenant des compartiments anodiques de l'électrolyseur 22. Cette émulsion est amenée, par une conduite sous pression 23 traversant l'enceinte 10, à un dégazeur 24 de séparation de l'électrolyte et de l'oxygène. Le dégazeur comprend un ballon 25 constitué par un cylindre horizontal à fonds bombés, dans lequel est placé un système de dégazage et de collection de gaz proprement dit 26 qui, dans le cas représenté, est du -type à plateaux inversés. Toutefois, d'autres types de dégazeur sont utilisables et, en particulier, celui décrit dans la demande de brevet nO 78 22743 du ler août 1978.Au système 26 est associé un réfrigérant 27 interposé sur le trajet du gaz collecté vers une conduite d'évacuation 28 vers un réseau de transport. Sur. cette conduite sont successivement interposés un dévésiculeur 29, une vanne d'arrêt 30 et une vanne de laminage 32 commandée de façon à maintenir constante la pression d'oxygène dans le ballon dégazeur 25, comme on le verra plus loin.

L'électrolyte dégazé qui se rassemble dans le bal lon 25, qui sera généralement en alliage de nickel puisqu'il doit résister à la corrosion par la solution de potasse, est évacué par une ou des cheminées verticales 33 partant du bas du ballon et dont l'entrée est en forme de vasque pour que l'électrolyte ruisselle et descende-le long de la paroi des cheminées sans turbulence.

La chaîne hydrogène a une constitution identique à la chaine d'oxygène et les organes qui correspondent à ceux déjà décrits sont désignés sur la figure 1 par les mêmes nu-méros de référence, affectés de l'indice a. Toutefois, étant donné que le débit d'hydrogène est double du débit d'oxygène, on utilisera deux dégazeurs 24a de mêmes dimensions que le dégazeur 24. Ainsi les volumes. offerts au gaz sont dans le même rapport que les débits et les lois d'évolution de pression auront la même constante de temps.

Le circuit d'électrolyte comprend un réservoir in termédiairè 34 placé à un niveau inférieur à celui des dégazeurs 24 et 24a et qui remplit plusieurs rôles : d'une part, il effectue un stockage tampon d'électrolyte ; d'autre part, il intervient dans la régulation des pression d'oxygène et d'hydrogène.

Ce réservoir 34, réalisé en alliage de nickel résistant à la corrosion par l'électrolyte, aura généralement la forme d'un cylindre à axe horizontal et à fonds bombés. Il reçoit, par les cheminées 33 et 33a, l'électrolyte provenant des ballons dégazeurs 25 et 25a. Sa partie basse est reliée à la pompe de circulation 35 qui alimente les compartiments anodiques et cathodiques de l'électrolyseur 22. Les cheminées 33 et 33a se terminent à proximité de la génératrice inférieure du réservoir 34, de façon que les extrémités basses de ces cheminées soient en permanence noyées lors du fonctionnement. Des systèmes de régulation et de sécurité, qui seront décrits plus loin, maintiennent la surface libre de l'électrolyte entre deux niveaux N1 et N2, de façon qu'une phase gazeuse occupe en permanence.la partie haute du réservoir 34.Cette partie haute est reliée par une conduite 36 à l'intérieur de l'enceinte 10. Un dévésiculeur 37 est prévu sur la conduite 36 pour éviter le passage d'aérosols d'électrolyte du réservoir 34 à l'enceinte 10.

Un refroidisseur d'électrolyte doit être prévu. Il est par exemple prévu dans le réservoir 34 qui peut alors avoir la constitution représentée en figures 2 et 3. Sur ces figures, le refroidisseur est constitué par un échangeur à faisceaux de tubes Field 38 traversant des chicanes 39. Les deux faisceaux sont parcourus par un fluide réfrigérant qui peut être de l'eau, circulant entre un raccord d'admission 40 et un raccord d'échappement 41 (figure 2). On voit que l'électrolyte chaud, dont la circulation est représentée par des flèches sur la figure 2, pénètre dans chacun des refroidisseurs par la face où se trouve l'extrémité borgne des tubes
Field. Une autre solution consiste à disposer le refroidisseur hors du réservoir 34.

Au réservoir intermédiaire 34 doit être associé un système de stockage pour absorber les variations de volume apparent de la masse d'électrolyte dues à la formation d'émulsion, qui se traduit par un effet de gonflement, et au dégazage qui se traduit par une contraction. Ces variations doivent être compensées par échange d'électrolyte entre le circuit principal d'électrolyte et le système de stockage.

Dans le mode de réalisation illustré, le système de stockage comprend un ballon 42 dont la capacité doit être suffisante pour qu'il puisse contenir la totalité de l'électrolyte enfermé dans le circuit principal et assurer le remplissage complet de tous les appareils du circuit principal.

Son extrémité basse est reliée au réservoir intermédiaire 34 par un système d'échange comprenant, d'une part, une pompe de transfert et de relevage 43 (le ballon étant normalement à un niveau supérieur à celui du réservoir 34) et, d'autre part, une vanne d'arrêt 44 et un détendeur 45 montés en cascade. Un circuit électrique de commande 46 de constitution classique peut être utilisé pour commander la pompe 43 et le détendeur 45 afin de maintenir la surface libre entre les niveaux N1 et N2.

En exploitation normale, le niveau dans le ballon de stockage 42 tend à baisser régulièrement par suite de l'électrolyse de l'eau. La baisse de niveau peut être compensée par apport d'eau par un circuit très simple, se limitant à un robinet d'apport 47 commandé par un circuit 48 de détection du niveau de l'eau dans le ballon.

La partie haute du ballon de stockage 42 doit être mise à la même pression que l'enceinte 10 : ce resultat est atteint à l'aide d'une conduite d-'équilibrage 49 munie d'un dévésiculeur 50.

Les chaînes hydrogène et oxygène doivent être munies chacune d'un circuit de régulation de la dénivelée h, agissant sur la vanne de laminage 32 ou 32a correspondante pour adapter le débit de gaz évacué au débit produit par l'électrolyseur. L'utilisation de la dénivelée h comme grandeur d'entrée présente l'avantage d'une précision élevée et celui de tenir compte des évolutions des pressions autres que celles du gaz correspondant au circuit. Celui-ci peut alors se limiter à des capteurs 51 et 52 reliés à un circuit 53 de commande de la vanne de laminage 32 ou 32a.

L'installation doit encore comporter des systèmes de sécurité destinés à éviter 1-' apparition de pressions excessives ou de variations des niveaux d'électrolyte hors de limites déterminées. De tels systèmes sont montrés en figure 4.

Un premier système, destiné à empêcher la pression d'azote d'atteindre une valeur pouvant provoquer la rupture de l'enceinte 10, comprend une soupape de sécurité 54, s'ouvrant à l'atmosphère. Etant donné qu'une soupape classique à ressort taré n'assurerait pas une précision mécanique suffisante, la soupape 54 sera avantageusement constituée par une soupape électromécanique dont l'ouverture est commandée à partir d'un contact qui se ferme lorsque la pression atteint une valeur déterminée.

Le système de sécurité associé aux chaines oxygène et hydrogène comportera de son côté une sécurité de niveau bas, constituée par une soupape électromécanique 57 de décharge commandée par un contact 55 sur la cheminée 33, et une sécurité de niveau haut, comprénant la soupape électromécanique d'arrêt 30 actionnée en réponse à l'excitation d'un contact 56 de niveau haut.

La fiabilité des électrovannes n'est pas absolue, étant donné notamment qu'elle dépend de l'état de nombreux composants électriques et mécaniques. En conséquence, chacune des soupapes électromécaniques de sécurité destinées à éviter une augmentation excessive de pression d'azote, d'oxygène ou d'hydrogène est doublée par une soupape hydraulique 58 ayant une fiabilité totale d'ouverture. Etant donné que la fermeture d'une telle soupape requiert une intervention humaine si on veut l'effectuer sans perte de pression trop importante dans l'enceinte protégée, la soupape hydraulique est prévue pour n'intervenir que pour un niveau de pression supérieur à celui auquel fonctionne normalement l'électrovanne correspondante.

Chacune des soupapes hydrauliques peut avoir la constitution montrée schématiquement en figures 5 et 6. Le principe de fonctionnement en est le suivant : une colonne barométrique de liquide, généralement de mercure, équilibre la pression du gaz dans l'enceinte à protéger. Lorsque cette colonne est chassée hors du tube qui la contient, le gaz contenu dans l'enceinte peut s'évacuer à l'atmosphère. La soupape se referme lorsque la pression du gaz dans l'enceinte est insuffisante pour s'opposer au retour du mercure. Un diaphragme (non représenté) permet de limiter le débit de gaz évacué : donc la vitesse de décroissance de la pression à l'in térieur de l'enceinte protégée. Ce diaphragme peut être installé, par exemple, à l'aval du récupérateur afin qu'il ne soit traversé que par le seul gaz.

La soupape 58 montrée en figure 5 comprend un pot inférieur 59 dont la partie supérieure est reliée à l'enceinte à protéger par une tubulure 62. Un tube vertical 60 s'ouvre à sa partie basse à proximité du fond du pot 59 et porte, à son extrémité haute, un récupérateur 61. Le tube 60 a une hauteur suffisante pour qu'une colonne de mercure 63 équilibrant la pression normale de l'enceinte puisse s'y établir.

Le récupérateur est constitué par un cyclone qui piège le mercure provenant du tube 60 lorsqu'il est chassé par la pression régnant dans le pot 59.

Le fonctionnement de la soupape apparaît immédiatement : lors du fonctionnement aux conditions nominales, la colonne de mercure remplit partiellement le pot et n'arrive pas jusqu'au sommet du tube 60. Lorsque la pression augmente, le niveau dans le pot baisse et la colonne barométrique s'allonge. Le pot est prévu de façon que le niveau du mercure qu'il contient atteint le bas du tube 60 lorsque la colonne approche de la jonction du tube 60 avec le récupérateur 61.

Si la pression augmente encore, du gaz passe dans la colonne barométrique et chasse le mercure vers le haut. Celui-ci passe dans le récupérateur qui est muni de déflecteurs 64 (figure 6) qui lui impriment un mouvement de rotation tel que le mercure se plaque, sous forme d'une masse annulaire 65, contre la virole extérieure du récupérateur 61 où il est maintenu par l'effet hydrodynamique de l'écoulement gazeux tant que celui-ci a une vitesse suffisante, correspondant à une pression d'alimentation déterminée.

La soupape hydraulique se referme de façon naturelle lorsque l'effet hydrostatique l'emporte sur la pression gazeuse, ce qui exige une importante chute de pression dans l'enceinte. Pour l'éviter, il est nécessaire de prévoir une vanne de fermeture qu'on actionne après suppression de l'alimentation-électrique de l'électrolyseur. Pour que cette opération ne soit possible qu'après coupure effective de l'alimentation, on peut utiliser un système de sécurité à serrure
Bourret d'un emploi courant sur les installations ferroviaires.

La soupape hydraulique de la figure 5 est susceptible de nombreuses variantes de réalisation. En particulier le récupérateur peut être constitué par un simple récipient torique disposé autour de l'embouchure supérieure du tube 60, une vanne de retour devant alors obligatoirement etre prévue pour refermer la soupape en ramenant le mercure du tore-au pot. Dans une autre variante, représentée en figure 7, la soupape 58a est munie d'un tube central 66 d'amenée de gaz et le mercure setrouve dans ltespace annulaire compris entre ce tube central et un tube externe 67 dont l'extrémité supérieure s'ouvre dans le récupérateur 61a.

Des systèmes de sécurité sont également prévus pour pallier la défaillance du système de régulation de niveau dans le réservoir intermédiaire 34. Dans le mode de réalisation illustré en figure 4, un même flotteur 68 est muni d'un obturateur qui vient obturer l'orifice de la conduite 36 de liaison avec l'enceinte 10 en cas de montée excessive de la surface libre et interdit le passage d'électrolyte dans l'enceinte lo, et d'un obturateur qui vient obturer le départ d'électrolyte vers la pompe de transfert 43 en cas de baisse de niveau, avant disparition de la garde d'électrolyte sous les cheminées 33 et 33a.

Un système similaire à flotteur 69 peut être utilisé pour obturer l'arrivée d'eau d'appoint dans le ballon de stockage 42 si le niveau d'électrolyte dans celui-ci dépasse un seuil préalablement fixé.

Le fonctionnement de l'installation ressort de la description qui précède et il n'est donc pas nécessaire de le donner en détail.

Etant donné cependant que le transfert d'électrolyte d'une chambre à l'autre affecte le-rendement de l'installation, par neutralisation d'une partie des charges de dissociation, il y a intérêt à réduire le débit qui traverse effectivement le diaphragme. Pour cela, il faut que les débits d'électrolyte alimentant les chambres anodiques et cathodiques soient dans le même rapport que les débits de gaz produits et que les pertes de charge à la traversée des manchons d'évacuation soient identiques. Pour cela, on disposera avantageusement, dans les manchons d'alimentation et d'é- vacuation-cathodiques, un nombre de capillaires de circulation double de celui qui équipe les manchons anodiques.

L'installation qui vient d'être décrite est susceptible d'être réalisée dans-la pratique sous des formes très différentes. On décrira maintenant, à titre de simple exemple, une disposition particulièrement intéressante du point de vue de l'investissement et de la sécurité. Pour plus de clarté, les éléments constitutifs de cette installation, représentée en figures 8 et 9, seront désignés par les mêmes numéros de référence que sur les figures 1 à 4.

Etant donné que l'électrolyseur constitue l'élément le plus lourd et le moins fiable de toute l'installation, son extraction et sa remise en place doivent être prévues.

Pour cette raison, le caisson constituant l'enceinte lo peut avantageusement être placé au niveau du sol, sur une table 70 faisant partie de la charpente générale de l'installation.

Tout autre dispositif facilitant cette intervention sur l'e- lectrolyseur peut également être envisagé.

On a vu par ailleurs -que le nombre de ballons dégazeurs doit être double pour le circuit d'hydrogène ce qui, dans la pratique, revient à prévoir trois ballons parallèles 25 et 25a. Pour réduire au minimum le nombre de liaisons hydrauliques, on-placera avantageusement deux réservoirs intermédiaires 34 dans le sens perpendiculaire au ballon 25 auquel on donnera une forme allongée. Les cheminées 33 et 33a pour ront être munies de colliers 71 et 71a raidis par des goussets et reposer sur la table 70. On peut alors faire supporter les ballons dégazeurs 25 et 25a par les cheminées.

Si l'on place le caisson 10 au niveau du sol, les réservoirs intermédiaires 34 doivent être enterrés dans une fosse. Pour faciliter les dilatations et contractions lors des changements de régime thermique, la meilleure solution consiste à suspendre les réservoirs intermédiaires 34 aux cheminées. Ainsi, ballons dégazeurs 25 et 25a et réservoirs intermédiaires 34 peuvent se déplacer librement dans le sens vertical. Pour éviter des phénomènes de rampement se traduisant par des déplacements anarchiques, on pourra utiliser des systèmes d'appui inspirés de ceux utilisés pour le maintien en ligne des corps de turbines à vapeur.

Les organes annexes nécessaires au fonctionnement et notamment les dévésiculeurs, filtres et pompes peuvent alors sans difficulté s'insérer entre les composantsprinci- paux qui viennent d'être décrits.

L'invention ne se limite évidemment pas au mode particulier de réalisation qui a été représenté et décrit à titre d' peet lE doit être entendu que la portée du pré- - nt brevet s'étend à toutes variantes restant dans le cadre des équivalences.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Installation de production de gaz, notamment d'hydrogène, par électrolyse, sous pression, comprenant un lectrolyseur contenu dans une enceinte-occupée par un gaz sous pression, un circuit d'amenée d'électrolyte depuis l'ex- térieur de l'enceinte et des chaînes d'extraction d'hydrogène et d'oxygène comportant chacune un dégazeur recevant l'émulsion gaz-électrolyte provenant de l'électrolyseur et retournant l'électrolyte au circuit d'amenée, caractérisée par des moyens de réglage destinés à maintenir dans l'électrolyseur une pression à un niveau déterminé au-dessous de la pression dans l'enceinte, qui comportent un réservoir placé à un niveau inférieur à celui de l'électrolyseur, occupé partiellement par de l'électrolyte et partiellement par une atmosphère reliée à ladite enceinte, des cheminées reliées aux dégazeurs et plongeant dans l'électrolyte du réservoir et des moyens de réglage de la pression dans les dégazeurs pour maintenir la dénivelée entre les surfaces libres dans les cheminées et le réservoir à une valeur déterminée.

2. Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte de plus un ballon de stockage d'électrolyte dont la partie supérieure est reliée à ladite enceinte et dont la partie inférieure est reliée à l'électrolyte occupant le réservoir intermédiaire par l'intermédiaire de moyens de transfert d'électrolyte et en ce que lesdits moyens de transferts sont commandés en fonction du niveau d'électrolyte dans ledit réservoir de façon à maintenir celui-ci sensiblement constant.

3. Installation suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que chaque dégazeur est relié à un circuit de distribution par l'intermédiaire d'une vanne d'arrêt et d'une vanne re laminage commandée en fonction de ladite dénivelée de façon à adapter le débit de gaz évacué au débit de gaz produit par l'électrolyseur.

4. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de réglage sont prévus pour équilibrer avec précision les pressions d'hydrogène et d'o zygène dans les dégazeurs, sans mise en communication directe de ces gaz.

5. Installation suivant la revendication 4, caractérisée en ce que l'équilibrage des pressions d'hydrogène et d'oxygène est répercuté dans les chambres d'électrolyse par é- galisation des pertes de charges dans la traversée de manchons anodiques et cathodiques destinés à l'amenée d'électrolyte et à l'évacuation des gaz des circuits, en adaptant le nombre de capillaires de ces manchons aux débits de ces deux gaz.

6. Installation suivant l'une quelconque des r8- vendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de sécurité comportant une soupape électromécanique d'évacuation du gaz occupant ladite enceinte en réponse à une pression excessive dudit gaz, des soupapes élec tromécaniques placées sur l'évacùation d'oxygène et d'hydrogène et s'ouvrant lorsque la dénivelée dans la cheminée correspondante devient inférieure à-une valeur déterminée, et une soupape hydraulique de type passif intervenant pour une dénivelée inférieure à celle qui commande la soupape électromagnétique pour accroître la sécurité.

7. Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'enceinte est située au niveau du sol ainsi que les réservoirs haute pression et basse pression , et que les dégazeurs sont portés par les cheminées soit à partir du réservoir ou des réservoirs intermédiaires reposant sur le sol, soit directement par appui sur le sol, le ou les réservoirs intermédiaires étant alors suspendus aux cheminées.

8. Installation suivant la revendication 7, caractérisée en ce,que l'enceinte est placée entre les cheminées, transversalement aux dégazeurs placés au dessus