FR3014452A1 - ELECTROLYSIS SYSTEM FOR THE GENERATION OF DIOXYGEN AND DIHYDROGEN BY WATER ELECTROLYSIS AND CORRESPONDING CONTROL METHOD - Google Patents
ELECTROLYSIS SYSTEM FOR THE GENERATION OF DIOXYGEN AND DIHYDROGEN BY WATER ELECTROLYSIS AND CORRESPONDING CONTROL METHOD Download PDFInfo
- Publication number
- FR3014452A1 FR3014452A1 FR1362207A FR1362207A FR3014452A1 FR 3014452 A1 FR3014452 A1 FR 3014452A1 FR 1362207 A FR1362207 A FR 1362207A FR 1362207 A FR1362207 A FR 1362207A FR 3014452 A1 FR3014452 A1 FR 3014452A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- separator
- outlet
- oxygen
- output
- dihydrogen
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 147
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 64
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 39
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 38
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 127
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 127
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 127
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 88
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 88
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 64
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 51
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 38
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 55
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 12
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 10
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 claims description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 8
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 7
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009958 sewing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B15/00—Operating or servicing cells
- C25B15/02—Process control or regulation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/02—Hydrogen or oxygen
- C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B15/00—Operating or servicing cells
- C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/70—Assemblies comprising two or more cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/70—Assemblies comprising two or more cells
- C25B9/73—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Ce système d'électrolyse (2) comprend : - un électrolyseur (4) à membrane électrolytique possédant une sortie d'oxygène (4B) et une sortie d'hydrogène (4C), - un séparateur de sortie (50, 70) propre à réaliser une séparation liquide/gaz, le séparateur de sortie (50, 70) ayant une entrée (50A, 70A) qui est raccordée à une sortie parmi la sortie d'oxygène (4B) et la sortie d'hydrogène (4B, 4C) de l'électrolyseur (4), et - un dispositif de mesure (60, 80) raccordé à la sortie de l'électrolyseur (4) pour mesurer la teneur en dihydrogène et/ou en dioxygène du fluide fourni par la sortie de l'électrolyseur (4) raccordée à l'entrée du séparateur de sortie (50, 70), en amont de l'entrée du séparateur de sortie (50, 70).This electrolysis system (2) comprises: - an electrolytic membrane electrolyser (4) having an oxygen outlet (4B) and a hydrogen outlet (4C), - an outlet separator (50, 70) suitable for performing a liquid / gas separation, the output separator (50, 70) having an inlet (50A, 70A) which is connected to an outlet of the oxygen outlet (4B) and the hydrogen outlet (4B, 4C) the electrolyser (4), and - a measuring device (60, 80) connected to the output of the electrolyser (4) for measuring the dihydrogen and / or dioxygen content of the fluid supplied by the outlet of the electrolyser (4) connected to the input of the output separator (50, 70), upstream of the input of the output separator (50, 70).
Description
Système d'électrolyse pour la génération de dioxygène et de dihydrogène par électrolyse d'eau et procédé de contrôle correspondant L'invention concerne le domaine des systèmes d'électrolyse pour la génération de dioxygène et de dihydrogène par électrolyse d'eau, en particulier ceux comprenant un électrolyseur à membrane électrolytique. Un électrolyseur est un réacteur électrochimique configuré pour soumettre de l'eau à une force électromotrice de manière à générer du dioxygène (02) et du dihydrogène (H2) par électrolyse de l'eau (H2O). Un électrolyseur à membrane électrolytique comprend un compartiment oxygène (ou compartiment anodique) pour la récupération du dioxygène et un compartiment hydrogène (ou compartiment cathodique) pour la récupération du dihydrogène, le compartiment oxygène et le compartiment hydrogène étant séparés par au moins une membrane électrolytique qui assure l'étanchéité entre le compartiment oxygène et le compartiment hydrogène.The invention relates to the field of electrolysis systems for the generation of dioxygen and dihydrogen by electrolysis of water, in particular those used in the production of dioxygen and dihydrogen by electrolysis of water. comprising an electrolytic membrane electrolyzer. An electrolyser is an electrochemical reactor configured to subject water to an electromotive force so as to generate dioxygen (02) and dihydrogen (H2) by electrolysis of water (H2O). An electrolytic membrane electrolyzer comprises an oxygen compartment (or anode compartment) for the recovery of oxygen and a hydrogen compartment (or cathode compartment) for the recovery of dihydrogen, the oxygen compartment and the hydrogen compartment being separated by at least one electrolyte membrane which ensures tightness between the oxygen compartment and the hydrogen compartment.
La membrane électrolytique prévient la perméation de gaz entre le compartiment oxygène et le compartiment hydrogène, et en particulier la perméation de dihydrogène du compartiment hydrogène vers le compartiment oxygène. Les caractéristiques de la membrane électrolytique, notamment son épaisseur et sa porosité, et les conditions de fonctionnement de l'électrolyseur, notamment la pression dans le compartiment oxygène et la pression dans le compartiment hydrogène, influent sur une éventuelle perméation d'hydrogène. Un vieillissement ou une dégradation de la membrane électrolytique, ou des modifications des conditions de fonctionnement sont susceptibles de conduire à une augmentation de la perméation.The electrolyte membrane prevents gas permeation between the oxygen compartment and the hydrogen compartment, and in particular hydrogen permeation from the hydrogen compartment to the oxygen compartment. The characteristics of the electrolytic membrane, in particular its thickness and porosity, and the operating conditions of the electrolyser, in particular the pressure in the oxygen compartment and the pressure in the hydrogen compartment, affect possible permeation of hydrogen. Aging or degradation of the electrolyte membrane, or changes in operating conditions are likely to lead to an increase in permeation.
Or, une perméation trop importante devient, à partir d'un certain seuil, problématique en termes de performance et de sécurité. En particulier, un taux élevé de dihydrogène dans le dioxygène entraîne un risque d'inflammation. Il est donc souhaitable de surveiller la teneur en dihydrogène du dioxygène produit par l'électrolyseur. FR 2 950 740 divulgue un système d'électrolyse comprenant un électrolyseur à membrane électrolytique ayant une sortie d'oxygène et une sortie d'hydrogène chacune reliée à un séparateur de sortie respectif, propre à réaliser une séparation liquide/gaz, chaque séparateur de sortie étant muni d'un capteur d'hydrogène. Un des buts de la présente invention est de proposer un système d'électrolyse à qui permette un contrôle précis de la perméation gazeuse dans l'électrolyseur.However, excessive permeation becomes, from a certain threshold, problematic in terms of performance and safety. In particular, a high level of dihydrogen in the dioxygen carries a risk of inflammation. It is therefore desirable to monitor the dihydrogen content of the dioxygen produced by the electrolyser. FR 2 950 740 discloses an electrolysis system comprising an electrolytic membrane electrolyzer having an oxygen outlet and a hydrogen outlet each connected to a respective output separator, capable of producing a liquid / gas separation, each output separator being equipped with a hydrogen sensor. One of the aims of the present invention is to propose an electrolysis system which allows precise control of the gas permeation in the electrolyser.
A cet effet l'invention propose un système d'électrolyse pour la génération de dioxygène et de dihydrogène par électrolyse d'eau, le système d'électrolyse comprenant : - un électrolyseur à membrane électrolytique possédant une sortie d'oxygène et une sortie d'hydrogène, - un séparateur de sortie propre à réaliser une séparation liquide/gaz, le séparateur de sortie ayant une entrée qui est raccordée à une sortie parmi la sortie d'oxygène et la sortie d'hydrogène de l'électrolyseur, et - un dispositif de mesure raccordé à la sortie de l'électrolyseur raccordée à l'entrée du séparateur de sortie, pour mesurer la teneur en dihydrogène et/ou en dioxygène du fluide fourni par la sortie de l'électrolyseur en amont de l'entrée du séparateur de sortie. Selon des modes de réalisation particuliers, le système d'électrolyse comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - le dispositif de mesure comprend une ligne de mesure s'alimentant en amont de l'entrée du séparateur de sortie pour prélever une fraction du fluide alimentant l'entrée du séparateur de sortie, la ligne de mesure comprenant un capteur de dioxygène ou de dihydrogène ; - la ligne de mesure comprend un séparateur de mesure propre à réaliser une séparation liquide/gaz ; - le capteur est disposé pour mesurer la teneur en dioxygène et/ou la teneur en dihydrogène dans la phase gazeuse fournie par le séparateur de mesure ; - le séparateur de mesure possède une chambre de séparation présentant un volume interne inférieur à celui d'une chambre de séparation du séparateur de sortie. - la ligne de mesure comprend un régulateur de débit et/ou de pression configuré pour réguler le débit et/ou la pression dans la ligne de mesure ; - le dispositif de mesure comprend un capteur de dioxygène ou de dihydrogène disposé sur une ligne de sortie raccordant la ou chaque sortie au séparateur de sortie associé, le capteur étant situé en amont du séparateur de sortie ; - un séparateur de sortie dont l'entrée est raccordée à au moins une sortie d'oxygène et un dispositif de mesure associé, et/ou comprenant un séparateur de sortie dont l'entrée est raccordée à au moins une sortie d'hydrogène et un dispositif de mesure associé. - la sortie alimentant l'entrée du séparateur de sortie alimente un receveur en oxygène ou en hydrogène, par exemple un réservoir de stockage, par l'intermédiaire du séparateur de sortie ; - le système d'électrolyse comprend plusieurs électrolyseurs, le dispositif de mesure étant raccordé aux sorties des électrolyseurs de manière sélective pour mesurer sélectivement la teneur en dihydrogène et/ou en dioxygène du fluide fourni par la sortie de chaque électrolyseurs ou le système d'électrolyse comprenant plusieurs dispositifs de mesure chacun raccordé à une sortie d'un électrolyseur respectif pour mesurer la teneur en dihydrogène et/ou en dioxygène du fluide fourni par cette sortie ; - le système d'électrolyse un dispositif de mesure raccordable sélectivement à l'entrée ou à la sortie de gaz d'un séparateur de sortie par l'intermédiaire d'un sélecteur fluidique de manière à mesurer sélectivement la teneur en dioxygène et/ou en dihydrogène du fluide fourni par une sortie et alimentant le séparateur de sortie en amont de ce séparateur de sortie, ou celle du gaz sortant du séparateur de sortie, en aval de ce séparateur de sortie ; L'invention concerne également un procédé de contrôle du fonctionnement d'un système d'électrolyse de génération de dioxygène et de dihydrogène par électrolyse d'eau, le système d'électrolyse comprenant un électrolyseur à membrane électrolytique possédant une sortie d'oxygène et une sortie d'hydrogène, un séparateur de sortie propre à réaliser une séparation liquide/gaz, le séparateur de sortie ayant une entrée qui est raccordée à une parmi la sortie d'oxygène et la sortie d'hydrogène, dans lequel on mesure, en amont de l'entrée du séparateur de sortie, la teneur en dioxygène et/ou en dihydrogène du fluide fourni par la sortie et alimentant l'entrée du séparateur de sortie. Selon des modes de mise en oeuvre particuliers, le procédé de contrôle comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - on prélève, en amont de l'entrée du séparateur de sortie, une fraction du fluide alimentant le séparateur de sortie, et on mesure la teneur en dioxygène et/ou en dihydrogène dans la fraction prélevée ; - on sépare une phase liquide et une phase gazeuse de la fraction prélevée, et on mesure la teneur en dioxygène et/ou en dihydrogène dans la phase gazeuse ; - on réinjecte la phase liquide de la fraction prélevée en entrée de l'électrolyseur et/ou on réinjecte la phase gazeuse de la fraction prélevée en sortie du séparateur de sortie ; - on réinjecte la phase liquide et/ou la phase gazeuse si la teneur en dioxygène et/ou en dihydrogène dans la phase gazeuse mesurée est inférieure au seuil de sécurité. - on mesure la teneur en dioxygène et/ou en dihydrogène du fluide sortant de la sortie d'oxygène et alimentant l'entrée d'un premier séparateur de sortie, la mesure étant effectuée en amont de ce premier séparateur de sortie, et/ou dans lequel on mesure la teneur en dioxygène et/ou en dihydrogène du fluide sortant de la sortie d'hydrogène et alimentant l'entrée d'un deuxième séparateur de sortie, la mesure étant effectuée en amont de ce deuxième séparateur de sortie ; - on réalise une variation commandée, de préférence brusque, d'au moins un paramètre parmi les paramètres suivants d'un électrolyseur, ou une combinaison de variations simultanées ou séquentielles d'au moins deux de ces paramètres: - diminution de 5 à 75% de la pression dans le compartiment anodique ; diminution de 5 à 75% de la pression dans le compartiment cathodique ; augmentation de 5 à 50% de l'intensité du courant de charge ; diminution de 5 à 50% de la température. - le système d'électrolyse comprenant plusieurs électrolyseurs, on réalise une variation, commandée, de préférence brusque, d'au moins un paramètre parmi les paramètres suivants ou une combinaison de variations simultanées ou séquentielles d'au moins deux de ces paramètres sur un seul des électrolyseurs ou de manière successive sur plusieurs électrolyseurs ayant des sortie d'oxygène ou d'hydrogène associée à un unique dispositif de mesure commun à ces sorties : - la pression dans le compartiment anodique ; - la pression dans le compartiment cathodique ; - l'intensité du courant de charge ; - la température. L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la Figure 1 est une vue schématique d'un système d'électrolyse comprenant un électrolyseur à membrane électrolytique ; - la Figure 2 est une vue schématique partielle d'une cellule électrochimique de l'électrolyseur ; - les Figure 3 à 5 sont des vue schématiques de systèmes d'électrolyse selon d'autres modes de réalisation. Le système d'électrolyse 2 d'eau de la Figure 1 est configuré pour la génération de dioxygène (02) et de dihydrogène (H2) par électrolyse d'eau (H2O). L'électrolyse de l'eau consiste à soumettre de l'eau à une force électromotrice, de telle manière que l'eau se décompose en dioxygène et dihydrogène par électrolyse. Le système d'électrolyse 2 comprend un électrolyseur 4 à membrane électrolytique comprenant une entrée d'eau 4A, une sortie d'oxygène 4B et une sortie d'hydrogène 4C. L'électrolyseur 4 comprend ici une seule entrée d'eau 4A. Comme cela sera indiqué par la suite, l'électrolyseur 4 comprend deux compartiments fluidiques, séparés par une ou plusieurs membranes électrolytiques. Dans une variante, l'électrolyseur 4 comprend deux entrées d'eau séparées, chacune alimentant un compartiment fluidique respectif. L'entrée d'eau 4A est alimentée par une source d'eau 6. En variante ou en option, l'entrée d'eau 4A est alimentée par de l'eau récupérée du fluide sortant de la sortie d'oxygène 4B et/ou de l'eau récupérée du fluide sortant de la sortie d'hydrogène 4C, comme cela sera détaillé par la suite. La sortie d'oxygène 4B alimente une ligne d'oxygène 8. La sortie d'hydrogène 4C alimente une ligne d'hydrogène 10. La ligne d'oxygène 8 alimente un receveur d'oxygène, ici un réservoir de stockage d'oxygène 12. En variante, la ligne d'oxygène 8 alimente un consommateur de dioxygène. La ligne d'hydrogène 10 alimente un receveur d'hydrogène, ici un réservoir de stockage d'hydrogène 14. En variante, la ligne de dihydrogène 10 un consommateur de dihydrogène. L'électrolyseur 4 comprend au moins une membrane électrolytique séparant un compartiment oxygène pour la récupération du dioxygène et un compartiment hydrogène pour la récupération du dihydrogène. Le compartiment oxygène est raccordé à la sortie d'oxygène 4B et le compartiment hydrogène est raccordé à la sortie d'hydrogène 4C. L'électrolyseur 4 comprend une source de tension 16 pour générer une force électromotrice aux bornes de l'électrolyseur 4, de façon à faire passer un courant électrique dans l'électrolyseur 4, pour faire passer un courant électrique dans l'eau présente dans le compartiment anodique et/ou le compartiment cathodique, de manière à provoquer l'électrolyse de l'eau. Le courant imposé par la source de tension 16 est nommé courant de charge. L'électrolyseur 4 comprend ici plusieurs cellules électrochimiques 18 élémentaires empilées, formant un empilement ou « stack », et maintenues entre deux plaques de maintien 20. Chaque cellule électrochimique 18 est configurée pour réaliser une électrolyse de l'eau. Les cellules électrochimiques 18 sont raccordées fluidiquement en parallèle, et électriquement en série.For this purpose the invention proposes an electrolysis system for the generation of dioxygen and dihydrogen by electrolysis of water, the electrolysis system comprising: an electrolytic membrane electrolyzer having an oxygen outlet and an outlet of hydrogen, - an exit separator adapted to perform a liquid / gas separation, the outlet separator having an inlet which is connected to an outlet of the oxygen outlet and the hydrogen outlet of the electrolyser, and - a device meter connected to the output of the electrolyser connected to the inlet of the exit separator, for measuring the content of dihydrogen and / or dioxygen of the fluid supplied by the output of the electrolyser upstream of the inlet of the separator. exit. According to particular embodiments, the electrolysis system comprises one or more of the following characteristics, taken separately or in any technically possible combination: the measurement device comprises a measurement line fed upstream of the input of the output separator for taking a fraction of the fluid supplying the inlet of the exit separator, the measurement line comprising a dioxygen or dihydrogen sensor; the measuring line comprises a measuring separator capable of producing a liquid / gas separation; the sensor is arranged to measure the oxygen content and / or the dihydrogen content in the gas phase supplied by the measurement separator; - The measuring separator has a separation chamber having an internal volume less than that of a separation chamber of the output separator. the measurement line comprises a flow and / or pressure regulator configured to regulate the flow and / or the pressure in the measurement line; the measuring device comprises a dioxygen or hydrogen sensor disposed on an output line connecting the or each output to the associated output separator, the sensor being located upstream of the output separator; an outlet separator whose inlet is connected to at least one oxygen outlet and an associated measuring device, and / or comprising an outlet separator whose inlet is connected to at least one hydrogen outlet and a associated measuring device. the output supplying the input of the output separator supplies an oxygen or hydrogen receiver, for example a storage tank, via the output separator; the electrolysis system comprises several electrolysers, the measuring device being selectively connected to the electrolyser outputs for selectively measuring the dihydrogen and / or dioxygen content of the fluid supplied by the outlet of each electrolyser or the electrolysis system comprising a plurality of measuring devices each connected to an output of a respective electrolyzer for measuring the dihydrogen and / or dioxygen content of the fluid supplied by that outlet; the electrolysis system, a measuring device that can be selectively connected to the gas inlet or the outlet of an outlet separator via a fluidic selector so as to selectively measure the oxygen content and / or dihydrogen of the fluid supplied by an outlet and supplying the output separator upstream of this output separator, or that of the gas leaving the output separator, downstream of this output separator; The invention also relates to a method for controlling the operation of an electrolysis system for generating dioxygen and dihydrogen by electrolysis of water, the electrolysis system comprising an electrolytic membrane electrolyzer having an oxygen outlet and a hydrogen outlet, an exit separator adapted to perform a liquid / gas separation, the outlet separator having an inlet which is connected to one of the oxygen outlet and the hydrogen outlet, wherein is measured, upstream of the inlet separator inlet, the oxygen and / or dihydrogen content of the fluid supplied by the outlet and supplying the inlet of the outlet separator. According to particular embodiments, the control method comprises one or more of the following characteristics, taken separately or in any technically possible combination: a fraction of the fluid is taken upstream of the outlet separator inlet; feeding the exit separator, and measuring the oxygen and / or dihydrogen content in the withdrawn fraction; separating a liquid phase and a gaseous phase from the fraction taken off, and measuring the content of dioxygen and / or dihydrogen in the gas phase; the liquid phase of the fraction taken from the inlet of the electrolyser is reinjected and / or the gaseous phase of the fraction sampled at the exit of the exit separator is reinjected; the liquid phase and / or the gas phase are reinjected if the content of dioxygen and / or dihydrogen in the measured gaseous phase is below the safety threshold. the content of dioxygen and / or dihydrogen of the fluid leaving the oxygen outlet and supplying the inlet of a first output separator is measured, the measurement being carried out upstream of this first output separator, and / or wherein the dioxygen and / or dihydrogen content of the fluid exiting the hydrogen outlet and supplying the inlet of a second output separator is measured, the measurement being performed upstream of this second output separator; a controlled variation, preferably abrupt variation, of at least one parameter among the following parameters of an electrolyser, or a combination of simultaneous or sequential variations of at least two of these parameters is carried out: decrease of 5 to 75% pressure in the anode compartment; decrease of 5 to 75% of the pressure in the cathode compartment; 5 to 50% increase in charge current; decrease of 5 to 50% of the temperature. the electrolysis system comprising a plurality of electrolysers, a preferably controlled variation, preferably abrupt, of at least one of the following parameters or a combination of simultaneous or sequential variations of at least two of these parameters on a single electrolysers or successively on several electrolysers having oxygen or hydrogen outputs associated with a single measuring device common to these outlets: the pressure in the anode compartment; - the pressure in the cathode compartment; - the intensity of the charging current; - temperature. The invention and its advantages will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example, and with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a schematic view of a system electrolysis apparatus comprising an electrolytic membrane electrolyzer; - Figure 2 is a partial schematic view of an electrochemical cell of the electrolyser; 3 to 5 are schematic views of electrolysis systems according to other embodiments. The water electrolysis system 2 of FIG. 1 is configured for the generation of oxygen (O 2) and dihydrogen (H 2) by electrolysis of water (H 2 O). The electrolysis of water consists of submitting water to an electromotive force, so that the water decomposes into dioxygen and dihydrogen by electrolysis. The electrolysis system 2 comprises an electrolytic membrane electrolyzer 4 comprising a water inlet 4A, an oxygen outlet 4B and a hydrogen outlet 4C. The electrolyser 4 here comprises a single water inlet 4A. As will be indicated below, the electrolyser 4 comprises two fluid compartments, separated by one or more electrolytic membranes. In a variant, the electrolyser 4 comprises two separate water inlets, each supplying a respective fluid compartment. The inlet water 4A is fed by a water source 6. Alternatively or optionally, the water inlet 4A is supplied with water recovered from the fluid leaving the oxygen outlet 4B and / or water recovered from the fluid leaving the hydrogen outlet 4C, as will be detailed later. The oxygen outlet 4B feeds an oxygen line 8. The hydrogen outlet 4C feeds a line of hydrogen 10. The oxygen line 8 feeds an oxygen recipient, here an oxygen storage tank 12 Alternatively, the oxygen line 8 supplies a consumer of oxygen. The hydrogen line 10 feeds a hydrogen recipient, here a hydrogen storage tank 14. Alternatively, the dihydrogen line 10 a dihydrogen consumer. The electrolyser 4 comprises at least one electrolytic membrane separating an oxygen compartment for the recovery of oxygen and a hydrogen compartment for the recovery of dihydrogen. The oxygen compartment is connected to the oxygen outlet 4B and the hydrogen compartment is connected to the hydrogen outlet 4C. The electrolyser 4 comprises a voltage source 16 for generating an electromotive force across the electrolyzer 4, so as to pass an electric current in the electrolyzer 4, to pass an electric current in the water present in the anode compartment and / or the cathode compartment, so as to cause the electrolysis of the water. The current imposed by the voltage source 16 is called the charging current. The electrolyser 4 here comprises a plurality of stacked elementary electrochemical cells 18, forming a stack or "stack", and held between two holding plates 20. Each electrochemical cell 18 is configured to perform electrolysis of the water. The electrochemical cells 18 are fluidically connected in parallel, and electrically in series.
Les plaques de maintien 20 forment des collecteurs fluidiques. L'entrée d'eau 4a, la sortie d'oxygène 8 et la sortie d'hydrogène 10 sont prévues sur les plaques de maintien 20. Plus précisément, une plaque de maintien 20 forme un collecteur d'entrée et reçoit l'entrée d'eau 4a, et l'autre plaque de maintien 20 forme un collecteur de sortie et reçoit la sortie d'oxygène 8 et la sortie d'hydrogène 10.The holding plates 20 form fluidic collectors. The water inlet 4a, the oxygen outlet 8 and the hydrogen outlet 10 are provided on the holding plates 20. More specifically, a holding plate 20 forms an inlet manifold and receives the inlet of 4a, and the other holding plate 20 forms an outlet manifold and receives the oxygen outlet 8 and the hydrogen outlet 10.
Comme illustré sur la Figure 2, chaque cellule électrochimique 18 comprend un assemblage membrane électrodes 22 pris en sandwich entre deux plaques de distribution fluidique 24, 26. L'assemblage membrane électrodes 22 comprend une membrane électrolytique 28 prise en sandwich entre deux électrodes, l'une formant une anode 30 et l'autre une cathode 32. Chaque plaque de distribution fluidique 24, 26 possède sur sa face tournée vers l'assemblage membrane électrodes 22 des canaux 34, 36 ou une couche poreuse à porosité ouverte, pour la circulation de fluides le long de l'assemblage membrane électrodes 22. Les canaux 34 ou la porosité de la couche poreuse de la plaque de distribution fluidique 24 située du côté de l'anode 30 forment le compartiment anodique 38. Ils sont raccordés aux canaux correspondant des autres cellules électrochimiques de l'empilement. Le compartiment anodique 38 est aussi nommé compartiment oxygène.As illustrated in FIG. 2, each electrochemical cell 18 comprises an electrode membrane assembly 22 sandwiched between two fluid distribution plates 24, 26. The electrode membrane assembly 22 comprises an electrolytic membrane 28 sandwiched between two electrodes. one forming an anode 30 and the other a cathode 32. Each fluid distribution plate 24, 26 has on its face facing the electrode membrane assembly 22 channels 34, 36 or a porous layer with open porosity, for the circulation of fluids along the membrane electrode assembly 22. The channels 34 or porosity of the porous layer of the fluid distribution plate 24 located on the side of the anode 30 form the anode compartment 38. They are connected to the corresponding channels of the other electrochemical cells of the stack. The anode compartment 38 is also called oxygen compartment.
Les canaux 36 ou la porosité de la couche poreuse de la plaque de distribution fluidique 26 située du côté de la cathode 32 forment le compartiment cathodique 40. Ils sont raccordés aux canaux correspondants ou aux couches poreuses correspondantes des autres cellules électrochimiques de l'empilement. Le compartiment cathodique 40 est aussi nommé compartiment hydrogène.The channels 36 or the porosity of the porous layer of the fluid distribution plate 26 located on the cathode side 32 form the cathode compartment 40. They are connected to the corresponding channels or to the corresponding porous layers of the other electrochemical cells of the stack. The cathode compartment 40 is also called the hydrogen compartment.
La cellule électrochimique 18 comprend une couche de diffusion de gaz 42 respective interposée entre l'assemblage membrane électrodes 22 et chaque plaque de distribution fluidique 24, 26. Chaque couche de diffusion de gaz 42 est formée dans un matériau perméable aux gaz et à l'eau et permettant la diffusion des gaz produits par l'électrolyse vers les canaux 34, 36 ou la couche poreuse de chacun du compartiment oxygène 38 et du compartiment hydrogène 40. La cellule électrochimique 18 comprend un dispositif d'étanchéité 44 pour assurer l'étanchéité fluidique entre l'assemblage membrane électrodes 22 et chaque plaque de distribution fluidique 24, 26.The electrochemical cell 18 comprises a respective gas diffusion layer 42 interposed between the electrode membrane assembly 22 and each fluid distribution plate 24, 26. Each gas diffusion layer 42 is formed of a gas-permeable material and the water and allowing the diffusion of the gases produced by the electrolysis to the channels 34, 36 or the porous layer of each of the oxygen compartment 38 and the hydrogen compartment 40. The electrochemical cell 18 comprises a sealing device 44 for sealing fluidic between the electrode membrane assembly 22 and each fluid distribution plate 24, 26.
Le dispositif d'étanchéité 44 comprend ici une bague d'étanchéité 46 respective interposée entre chaque plaque de distribution fluidique 24, 26 et une région marginale de la membrane 28 laissée découverte par les électrodes 30, 32. Chaque bague d'étanchéité 46 entoure la couche de diffusion de gaz 42 interposée entre l'assemblage membrane électrodes 22 et la plaque de distribution fluidique 24, 26 correspondante.The sealing device 44 here comprises a respective sealing ring 46 interposed between each fluid distribution plate 24, 26 and a marginal region of the membrane 28 left uncovered by the electrodes 30, 32. Each sealing ring 46 surrounds the gas diffusion layer 42 interposed between the electrode membrane assembly 22 and the corresponding fluid distribution plate 24, 26.
En revenant à la Figure 1, la ligne d'oxygène 8 comprend un premier séparateur de sortie 50 propre à réaliser une séparation liquide/gaz. Le premier séparateur de sortie 50 possède une entrée 50A pour le fluide alimentant le premier séparateur de sortie 50, une sortie de gaz 50B pour les gaz et une sortie de liquide 50C pour les liquides. Le premier séparateur de sortie 50 possède une chambre de séparation 51 présentant un volume interne. Le liquide est récupéré en bas de la chambre de séparation et le gaz est récupéré en haut de la chambre de séparation. L'électrolyseur 4 alimente le receveur d'oxygène, ici le réservoir d'oxygène 12, par l'intermédiaire du premier séparateur de sortie 50. L'entrée 50A du premier séparateur de sortie 50 est raccordée à la sortie d'oxygène 4B de l'électrolyseur 4, ici par une conduite amont 52. La sortie de gaz 50B raccordée au réservoir de stockage d'oxygène 12, ici par une conduite aval 54. La sortie de liquide 50C du premier séparateur de sortie 50 est raccordée à l'entrée d'eau 4A pour la recirculation de l'eau récupérée, ici par l'intermédiaire d'une conduite de recirculation 56. Le système d'électrolyse 2 comprend un premier dispositif de mesure 60 configuré pour mesurer, en amont de l'entrée du premier séparateur de sortie 50, la teneur en dihydrogène du fluide sortant de la sortie d'oxygène 4B et alimentant l'entrée 50A du premier séparateur de sortie 50. Le premier dispositif de mesure 60 comprend une première ligne de mesure 62 raccordée par un piquage 64 sur la ligne d'oxygène 8, le piquage 64 étant situé entre la sortie d'oxygène 4B de l'électrolyseur 4 et l'entrée 50A du premier séparateur de sortie 50, en amont de cette entrée 50A. La première ligne de mesure 62 est configurée pour prélever une fraction du fluide alimentant le premier séparateur de sortie 50. Le premier dispositif de mesure 60 comprend un capteur de dihydrogène 66 agencé sur la ligne de mesure 62 pour mesurer la teneur en dihydrogène de la fraction prélevée circulant dans la première ligne de mesure 62. Le premier dispositif de mesure 60 comprend un premier séparateur de mesure 68 disposé sur la ligne de mesure 62 en amont du capteur de dihydrogène 66, le capteur de dihydrogène 64 étant agencé pour mesurer la teneur en dihydrogène du gaz séparé par le premier séparateur de mesure 68. Le capteur de dihydrogène 66 est ici placé à une sortie de gaz du premier séparateur de mesure 68. Le premier séparateur de mesure 68 possède une chambre de séparation 67 présentant un volume interne. Le liquide est récupéré en bas de la chambre de séparation 67 et le gaz est récupéré en haut de la chambre de séparation. Le volume interne de la chambre de séparation 67 du premier séparateur de mesure 68 est strictement inférieur à celui de la chambre de séparation 51 du premier séparateur de sortie 50.Returning to FIG. 1, the oxygen line 8 comprises a first exit separator 50 capable of producing a liquid / gas separation. The first output separator 50 has an inlet 50A for the fluid supplying the first outlet separator 50, a gas outlet 50B for the gases and a liquid outlet 50C for the liquids. The first output separator 50 has a separation chamber 51 having an internal volume. The liquid is recovered at the bottom of the separation chamber and the gas is recovered at the top of the separation chamber. The electrolyser 4 feeds the oxygen receiver, here the oxygen tank 12, via the first outlet separator 50. The inlet 50A of the first outlet separator 50 is connected to the oxygen outlet 4B of the the electrolyser 4, here by an upstream pipe 52. The gas outlet 50B connected to the oxygen storage tank 12, here by a downstream pipe 54. The liquid outlet 50C of the first outlet separator 50 is connected to the water inlet 4A for the recirculation of the recovered water, here via a recirculation line 56. The electrolysis system 2 comprises a first measuring device 60 configured to measure, upstream of the inlet the first output separator 50, the dihydrogen content of the fluid leaving the oxygen outlet 4B and supplying the inlet 50A of the first outlet separator 50. The first measuring device 60 comprises a first measuring line 62 connected by a sewing 64 on the a line of oxygen 8, the stitching 64 being located between the oxygen outlet 4B of the electrolyser 4 and the inlet 50A of the first outlet separator 50, upstream of this inlet 50A. The first measurement line 62 is configured to take a fraction of the fluid supplying the first output separator 50. The first measurement device 60 comprises a hydrogen sensor 66 arranged on the measurement line 62 for measuring the dihydrogen content of the fraction taken from the first measuring line 62. The first measuring device 60 comprises a first measurement separator 68 disposed on the measurement line 62 upstream of the hydrogen sensor 66, the hydrogen sensor 64 being arranged to measure the content of the sample. The dihydrogen sensor 66 is here placed at a gas outlet of the first measurement separator 68. The first measurement separator 68 has a separation chamber 67 having an internal volume. The liquid is recovered at the bottom of the separation chamber 67 and the gas is recovered at the top of the separation chamber. The internal volume of the separation chamber 67 of the first measurement separator 68 is strictly smaller than that of the separation chamber 51 of the first output separator 50.
En option, une sortie de liquide du premier séparateur de mesure 68 est raccordée à l'entrée d'eau 4A de l'électrolyseur 4 pour la recirculation de l'eau, par une conduite de recirculation (en pointillés). En variante ou en option, la sortie de gaz du premier séparateur de mesure 68 est reliée à la sortie gaz 50B du premier séparateur de sortie 50, par une conduite auxiliaire de sortie (en pointillés). En option, le premier dispositif de mesure 60 comprend un premier régulateur 69 de débit et/ou de pression disposé sur la première ligne de mesure 62 en amont du premier séparateur de mesure 68, pour réguler le débit et/ou la pression du fluide prélevé dans la ligne d'oxygène 8. La ligne d'hydrogène 10 comprend un deuxième séparateur de sortie 70 propre à réaliser une séparation liquide/gaz. Le deuxième séparateur de sortie 70 possède une entrée 70A pour le fluide alimentant le deuxième séparateur de sortie 70, une sortie de gaz 70B pour les gaz et une sortie de liquide 70C pour les liquides.Optionally, a liquid outlet of the first measurement separator 68 is connected to the water inlet 4A of the electrolyser 4 for the recirculation of water, by a recirculation line (in dotted lines). Alternatively or optionally, the gas outlet of the first measurement separator 68 is connected to the gas outlet 50B of the first output separator 50, by an auxiliary output line (dashed). Optionally, the first measuring device 60 comprises a first regulator 69 of flow and / or pressure disposed on the first measurement line 62 upstream of the first measurement separator 68, to regulate the flow rate and / or the pressure of the fluid withdrawn in the oxygen line 8. The hydrogen line 10 comprises a second outlet separator 70 suitable for performing a liquid / gas separation. The second output separator 70 has an inlet 70A for the fluid supplying the second outlet separator 70, a gas outlet 70B for the gases and a liquid outlet 70C for the liquids.
Le deuxième séparateur de sortie 70 possède une chambre de séparation 71 présentant un volume interne. Le liquide est récupéré en bas de la chambre de séparation et le gaz est récupéré en haut de la chambre de séparation. L'électrolyseur 4 alimente le receveur d'hydrogène, ici le réservoir de stockage d'hydrogène 14, par l'intermédiaire du deuxième séparateur de sortie 70.The second output separator 70 has a separation chamber 71 having an internal volume. The liquid is recovered at the bottom of the separation chamber and the gas is recovered at the top of the separation chamber. The electrolyser 4 feeds the hydrogen recipient, here the hydrogen storage tank 14, through the second outlet separator 70.
L'entrée 70A du deuxième séparateur de sortie 70 est raccordée à la sortie d'hydrogène 4C, ici par l'intermédiaire d'une conduite amont 72. La sortie de gaz 70B du deuxième séparateur de sortie 70 est raccordée au réservoir de stockage d'hydrogène 14, ici par l'intermédiaire d'une conduite aval 74. Le deuxième séparateur de sortie 70 comprend une sortie de liquide 70C raccordée à l'entrée d'eau 4A pour la recirculation de l'eau récupérée. Le système d'électrolyse 2 comprend une conduite 76 de recirculation raccordant la sortie de liquide 70C à l'entrée d'eau 4A. Le système d'électrolyse 2 comprend un deuxième dispositif de mesure 80 configuré pour mesurer, en amont du deuxième séparateur de sortie 70, la teneur en dioxygène du fluide sortant de la sortie d'hydrogène 4C et alimentant le deuxième séparateur liquide/gaz 70. Le deuxième dispositif de mesure 80 comprend une deuxième ligne de mesure 82 raccordée par un piquage 84 sur la ligne d'hydrogène 10, le piquage 84 étant situé entre la sortie d'hydrogène 4C et l'entrée 70A du deuxième séparateur de sortie 70, en amont de cette entrée 70A.The inlet 70A of the second outlet separator 70 is connected to the hydrogen outlet 4C, here via an upstream pipe 72. The gas outlet 70B of the second outlet separator 70 is connected to the storage tank 70. hydrogen 14, here via a downstream pipe 74. The second outlet separator 70 comprises a liquid outlet 70C connected to the water inlet 4A for the recirculation of the recovered water. The electrolysis system 2 comprises a recirculation pipe 76 connecting the liquid outlet 70C to the water inlet 4A. The electrolysis system 2 comprises a second measuring device 80 configured to measure, upstream of the second outlet separator 70, the oxygen content of the fluid leaving the hydrogen outlet 4C and supplying the second liquid / gas separator 70. The second measuring device 80 comprises a second measuring line 82 connected by a stitch 84 to the hydrogen line 10, the stitching 84 being situated between the hydrogen outlet 4C and the inlet 70A of the second outlet separator 70, upstream of this input 70A.
Le deuxième dispositif de mesure 80 comprend un capteur de dioxygène 86 agencé sur la deuxième ligne de mesure 82 pour mesurer la teneur en dioxygène du fluide circulant dans la deuxième ligne de mesure 82. Le deuxième dispositif de mesure 80 comprend un deuxième séparateur de mesure 88 disposé sur la deuxième ligne de mesure 82 en amont du capteur de dioxygène 86, le capteur de dioxygène 86 étant agencé pour mesurer la teneur en dioxygène du gaz séparé par le deuxième séparateur de mesure 88. Le capteur de dioxygène 86 est ici placé à la sortie de gaz du deuxième séparateur de mesure 88. Le deuxième séparateur de mesure 88 possède une chambre de séparation 87 présentant un volume interne. Le liquide est récupéré en bas de la chambre de séparation 87 et le gaz est récupéré en haut de la chambre de séparation. Le volume interne de la chambre de séparation 87 du deuxième séparateur de mesure 88 est strictement inférieur à celui de la chambre de séparation 71 du deuxième séparateur de sortie 70.The second measuring device 80 comprises an oxygen sensor 86 arranged on the second measurement line 82 for measuring the oxygen content of the fluid flowing in the second measurement line 82. The second measuring device 80 comprises a second measurement separator 88. disposed on the second measurement line 82 upstream of the oxygen sensor 86, the oxygen sensor 86 being arranged to measure the oxygen content of the gas separated by the second measurement separator 88. The oxygen sensor 86 is here placed at the gas outlet of the second measurement separator 88. The second measurement separator 88 has a separation chamber 87 having an internal volume. The liquid is recovered at the bottom of the separation chamber 87 and the gas is recovered at the top of the separation chamber. The internal volume of the separation chamber 87 of the second measurement separator 88 is strictly smaller than that of the separation chamber 71 of the second output separator 70.
En option, une sortie de liquide du deuxième séparateur de mesure 88 est raccordée à l'entrée d'eau 4A de l'électrolyseur 4 pour la recirculation de l'eau, par une conduite de recirculation (en pointillés). En option ou en variante, la sortie de gaz du deuxième séparateur de mesure 88 est raccordée à la sortie gaz 70B du deuxième séparateur de sortie 70, par une conduite de sortie auxiliaire (en pointillés). En option, le deuxième dispositif de mesure 80 comprend un deuxième régulateur 89 de débit et/ou de pression disposé sur la deuxième ligne de mesure 82 en amont du séparateur de mesure 88, pour réguler le débit et/ou la pression du fluide prélevé dans la ligne d'hydrogène 10.Optionally, a liquid outlet of the second measurement separator 88 is connected to the water inlet 4A of the electrolyser 4 for the recirculation of water, by a recirculation line (in dashed lines). Optionally or alternatively, the gas outlet of the second measurement separator 88 is connected to the gas outlet 70B of the second output separator 70 via an auxiliary output line (in dotted lines). Optionally, the second measuring device 80 comprises a second regulator 89 of flow and / or pressure disposed on the second measurement line 82 upstream of the measurement separator 88, for regulating the flow rate and / or the pressure of the fluid taken from the hydrogen line 10.
En fonctionnement, l'électrolyseur 4, alimenté en eau et soumis à la force électromotrice de la source de tension 16, génère du dioxygène et du dihydrogène par décomposition électrolytique de l'eau. Le dioxygène produit par l'électrolyseur 4 est canalisé vers la sortie d'oxygène 4B. En pratique, la sortie d'oxygène reçoit un fluide diphasique contenant de l'eau et du dioxygène dissout dans l'eau. Le fluide sortant par la sortie d'oxygène 4B est conduit vers le premier séparateur de sortie 50 qui sépare d'un côté le dioxygène et de l'autre côté l'eau. Le dioxygène est conduit vers le réservoir de stockage d'oxygène 12. L'eau est recirculée vers l'entrée d'eau 4A. Selon les caractéristiques et l'usure éventuelle des membranes et des dispositifs d'étanchéité des cellules électrochimiques 18 et les conditions de fonctionnement, le fluide sortant par la sortie d'oxygène 4B contient du dihydrogène.In operation, the electrolyzer 4, supplied with water and subjected to the electromotive force of the voltage source 16, generates dioxygen and dihydrogen by electrolytic decomposition of the water. The oxygen produced by the electrolyser 4 is channeled to the oxygen outlet 4B. In practice, the oxygen outlet receives a two-phase fluid containing water and dissolved oxygen in the water. The fluid leaving the oxygen outlet 4B is led to the first outlet separator 50 which separates on one side the oxygen and on the other side the water. The oxygen is conducted to the oxygen storage tank 12. The water is recirculated to the water inlet 4A. Depending on the characteristics and the possible wear of the membranes and sealing devices of the electrochemical cells 18 and the operating conditions, the fluid exiting through the oxygen outlet 4B contains dihydrogen.
Le premier dispositif de mesure 60 permet de mesurer la teneur en dihydrogène du fluide sortant par la sortie d'oxygène 4B. La mesure est effectuée en amont du premier séparateur de sortie 50, ce qui assure une mesure plus fiable. En effet, le premier séparateur de sortie 50 possède un volume relativement important. En cas d'apparition de dihydrogène dans le fluide sortant par la sortie d'oxygène, cela entraîne un effet de dilution du dihydrogène dans le volume de dioxygène déjà présent dans le premier séparateur de sortie 50. Il en résulte qu'une mesure de la teneur en dihydrogène effectuée dans le premier séparateur de sortie 50 ou en aval de celui le long de la ligne d'oxygène ne permet pas de détecter une hausse de la teneur en dihydrogène en instantanée, la lecture de la teneur réelle intervient toujours avec un délai non négligeable et très variable en fonction des conditions de fonctionnement et dans certaines phases transitoires (transitoire de courant, de pression, phase de démarrage ou d'arrêt). Le premier dispositif de mesure 60 agencé pour mesurer la teneur en dihydrogène en amont du premier séparateur de sortie 50 permet une mesure plus réactive de l'évolution de la teneur en dihydrogène, et donc une détection plus précoce d'une teneur anormalement élevée. Le premier dispositif de mesure 60 possède un premier séparateur de mesure 68. Cependant, le débit de fluide dans la ligne de mesure 62 étant plus faible que dans la ligne d'oxygène, le premier séparateur de mesure 68 est prévu avec un volume plus faible que celui du premier séparateur de sortie 50, de sorte qu'une mesure de la teneur en dihydrogène a une meilleure réactivité. La mesure est effectuée en prélevant, en amont de l'entrée du premier séparateur de sortie 50, une fraction du fluide alimentant le premier séparateur de sortie 50, et en mesurant la teneur en dioxygène dans la fraction prélevée, par séparation d'une phase liquide et d'une phase gazeuse de la fraction prélevée dans le premier séparateur de mesure 68, et mesure de la teneur en dioxygène dans la phase gazeuse fournie par le premier séparateur de mesure 68. Avantageusement, la phase liquide de la fraction prélevée est réinjectée en entrée de l'électrolyseur 4 et/ou la phase gazeuse de la fraction prélevée est réinjectée en sortie du premier séparateur de sortie 50, de préférence seulement si la teneur en dioxygène dans la phase gazeuse mesurée est inférieure à un seuil de sécurité. Les mêmes étapes sont mises en oeuvre du côté de la sortie hydrogène 4C, les mêmes avantages étant obtenus, avec le deuxième dispositif de mesure 80 agencé pour mesurer la teneur en dioxygène du fluide sortant de la sortie d'hydrogène 4C.The first measuring device 60 makes it possible to measure the dihydrogen content of the fluid leaving via the oxygen outlet 4B. The measurement is performed upstream of the first output separator 50, which ensures a more reliable measurement. Indeed, the first output splitter 50 has a relatively large volume. In case of occurrence of dihydrogen in the fluid leaving the oxygen outlet, this causes a dilution effect of the dihydrogen in the volume of oxygen already present in the first output separator 50. As a result, a measurement of the If the dihydrogen content in the first exit separator 50 or downstream of the one along the oxygen line does not make it possible to detect a rise in the dihydrogen content instantaneously, the reading of the actual content always occurs with a delay. not negligible and very variable depending on the operating conditions and in certain transient phases (transient current, pressure, start phase or stop). The first measuring device 60 arranged to measure the dihydrogen content upstream of the first output separator 50 allows a more reactive measurement of the evolution of the dihydrogen content, and therefore an earlier detection of an abnormally high content. The first measuring device 60 has a first measurement separator 68. However, since the flow rate of the fluid in the measurement line 62 is lower than in the oxygen line, the first measurement separator 68 is provided with a smaller volume. that of the first output separator 50, so that a measurement of the dihydrogen content has a better reactivity. The measurement is made by taking, upstream of the inlet of the first outlet separator 50, a fraction of the fluid supplying the first outlet separator 50, and by measuring the oxygen content in the fraction taken off, by separation of a phase liquid and a gaseous phase of the fraction taken from the first measurement separator 68, and measuring the oxygen content in the gas phase supplied by the first measurement separator 68. Advantageously, the liquid phase of the fraction taken is reinjected. at the inlet of the electrolyser 4 and / or the gaseous phase of the fraction taken off is reinjected at the outlet of the first exit separator 50, preferably only if the oxygen content in the measured gaseous phase is below a safety threshold. The same steps are carried out on the hydrogen output side 4C, the same advantages being obtained, with the second measuring device 80 arranged to measure the oxygen content of the fluid exiting the hydrogen outlet 4C.
Le capteur du deuxième dispositif de mesure 80 est ici un capteur de dioxygène. En variante, ce capteur est un capteur de dihydrogène. En pratique, le gaz contient en principe uniquement du dioxygène et du dihydrogène, de sorte que la teneur en dihydrogène et la teneur en dioxygène se déduisent l'une de l'autre. Selon un procédé de contrôle du fonctionnement du système d'électrolyse 2 on mesure, en amont de l'entrée du premier séparateur de sortie 50, la teneur en dioxygène et/ou en dihydrogène du fluide fourni par la sortie d'oxygène 4B et alimentant l'entrée du premier séparateur de sortie 50 et/ou on mesure, en amont de l'entrée du deuxième séparateur de sortie 70, la teneur en dioxygène et/ou en dihydrogène du fluide fourni par la sortie d'hydrogène 4C et alimentant l'entrée du deuxième séparateur de sortie 70. Avantageusmeent, lorsqu'une teneur excessive d'hydrogène est détectée à la sortie d'oxygène 4A, par exemple une teneur supérieure à un seuil prédéterminé, et/ou qu'une teneur excessive oxygène est détectée à la sortie d'hydrogène 4B, par exemple une teneur supérieure à un seuil prédéterminé, on réalise une variation brusque et commandée d'au moins un paramètre parmi les paramètres suivants ou une combinaison de variations simultanées ou séquentielles d'au moins deux de ces paramètres: diminution de 5 à 75% de la pression dans le compartiment anodique diminution de 5 à 75% de la pression dans le compartiment cathodique ; augmentation de 5 à 50% l'intensité du courant de charge ; diminution de 5 à 50% de la température de l'électrolyseur. La variation de ces paramètres permet de diminuer la concentration en hydrogène dans l'oxygène et vice versa, dans le but de revenir dans un domaine acceptable pour la sécurité (inférieure à 25% de la limite d'inflammabilité). La température de l'électrolyseur est commandée à l'aide d'un dispositif de refroidissement de l'électrolyseur, par exemple par circulation d'un fluide de refroidissement dans des canaux de refroidissement de l'empilement de l'électrolyseur.The sensor of the second measuring device 80 is here a sensor of oxygen. Alternatively, this sensor is a hydrogen sensor. In practice, the gas in principle contains only dioxygen and dihydrogen, so that the dihydrogen content and the dioxygen content are deduced from each other. According to a method for controlling the operation of the electrolysis system 2, the oxygen and / or dihydrogen content of the fluid supplied by the oxygen outlet 4B and supplying water is measured upstream of the inlet of the first outlet separator 50. the inlet of the first outlet separator 50 and / or the content of dioxygen and / or dihydrogen of the fluid supplied by the hydrogen outlet 4C and supplying the fuel, is measured upstream of the inlet of the second outlet separator 70; inlet of the second exit separator 70. Advantageously, when an excessive hydrogen content is detected at the oxygen outlet 4A, for example a content greater than a predetermined threshold, and / or an excessive oxygen content is detected at the hydrogen outlet 4B, for example a content greater than a predetermined threshold, a sudden and controlled variation of at least one of the following parameters or a combination of simultaneous variations or sequential of at least two of these parameters: decrease of 5 to 75% of the pressure in the anode compartment decrease of 5 to 75% of the pressure in the cathode compartment; increase the intensity of the charging current from 5 to 50%; 5 to 50% decrease in the temperature of the electrolyser. The variation of these parameters makes it possible to reduce the concentration of hydrogen in oxygen and vice versa, with the aim of returning to a range acceptable for safety (less than 25% of the flammability limit). The temperature of the electrolyser is controlled using a cooling device of the electrolyzer, for example by circulating a cooling fluid in the cooling channels of the stack of the electrolyser.
Le système d'électrolyse 2 de la Figure 1 comprend un premier dispositif de mesure en amont d'un premier séparateur de sortie alimenté par la sortie d'oxygène et un deuxième dispositif de mesure en amont d'un deuxième séparateur de sortie alimenté par la sortie d'hydrogène. En variante, un système d'électrolyse 2 comprend seulement le premier dispositif de mesure ou seulement le deuxième dispositif de mesure.The electrolysis system 2 of FIG. 1 comprises a first measuring device upstream of a first output separator fed by the oxygen outlet and a second measuring device upstream of a second output separator supplied by the hydrogen output. Alternatively, an electrolysis system 2 comprises only the first measuring device or only the second measuring device.
Ainsi, de manière générale, le système d'électrolyse 2 comprend au moins un séparateur de sortie dont l'entrée est alimentée en fluide par la sortie d'oxygène ou la sortie d'hydrogène de l'électrolyseur, et un dispositif de mesure agencé pour mesurer, en amont de l'entrée du séparateur de sortie, la teneur en dihydrogène et/ou en dioxygène du fluide alimentant l'entrée d'un séparateur de sortie.Thus, in general, the electrolysis system 2 comprises at least one exit separator whose inlet is supplied with fluid by the oxygen outlet or the hydrogen outlet of the electrolyser, and an arranged measuring device for measuring, upstream of the inlet of the exit separator, the content of dihydrogen and / or dioxygen of the fluid supplying the inlet of an exit separator.
II est possible de remplacer un dispositif de mesure agencé pour prélever une fraction et mesurer une teneur en hydrogène et/ou en oxygène sur cette fraction par un capteur de mesure placé entre la sortie d'oxygène (respectivement d'hydrogène) d'un électrolyseur et un séparateur de sortie alimenté par cette sortie d'oxygène (respectivement d'hydrogène), pour une mesure en ligne. Le système d'électrolyse 2 représenté sur la Figure 3 diffère de celui de la Figure 1 en ce que le premier dispositif de mesure 60 est formé par un capteur de dihydrogène 92 placé sur la première ligne de sortie 52 en amont du premier séparateur de sortie 50, pour mesurer la teneur en dihydrogène du fluide fourni par la sortie d'oxygène 4B au premier séparateur de sortie 50. En outre, le deuxième dispositif de mesure 80 est formé par un capteur de dioxygène 94 placé sur la deuxième ligne de sortie 72 en amont du deuxième séparateur de sortie 70, pour mesurer la teneur en dioxygène du fluide fourni par la sortie d'hydrogène 4C au deuxième séparateur de sortie 70. Il est possible de prévoir un système d'électrolyse comprenant plusieurs électrolyseurs. Chaque électrolyseur possède une sortie d'oxygène et une sortie d'hydrogène respectives. Chaque électrolyseur est formé d'un empilement de cellules électrochimiques. Dans un mode de réalisation, les sorties d'oxygène (respectivement d'hydrogène) des électrolyseurs alimentent chacune un séparateur de sortie respectif. Dans un autre mode de réalisation les sorties d'oxygène (respectivement d'hydrogène) d'au moins deux électrolyseurs alimentent un même séparateur de sortie. Dans un tel mode de réalisation, le système d'électrolyse comprend un nombre de séparateur de sortie raccordés aux sorties d'oxygène (respectivement d'hydrogène) strictement inférieur au nombre d'électrolyseur. Dans une variante envisageable pour l'un ou l'autre de ces modes de réalisation, les sorties d'oxygène (respectivement d'hydrogène) des électrolyseurs sont chacune associée à un dispositif de mesure respectif pour mesurer la teneur en dioxygène et/ou en dihydrogène du fluide fourni par la sortie et alimentant le séparateur de sortie associé. Dans une autre variante, au moins deux sorties d'oxygène (respectivement d'hydrogène) sont associées à un même dispositif de mesure, qui est de préférence raccordé aux sorties d'oxygène (respectivement d'hydrogène) par un distributeur fluidique permettant de raccorder le dispositif de mesure sélectivement à chaque sortie d'oxygène (respectivement d'hydrogène) à mesurer la teneur en dioxygène ou en dihydrogène du fluide fournie par chaque sortie d'oxygène (respectivement d'hydrogène) individuellement. Le système d'électrolyse 2 représenté sur la Figure 4 comprend deux électrolyseurs 4 dont les sorties d'oxygène 4B alimente un même premier séparateur de sortie 50 et sont associées à un même premier dispositif de mesure 60 qui est raccordé aux sorties d'oxygène 4B par un premier distributeur fluidique 96 permettant de raccorder le premier dispositif de mesure 60 sélectivement à chaque sortie d'oxygène 4B de manière à mesurer la teneur en dioxygène ou en dihydrogène du fluide fournie par chaque sortie d'oxygène individuellement.It is possible to replace a measurement device arranged to take a fraction and measure a content of hydrogen and / or oxygen on this fraction by a measurement sensor placed between the oxygen outlet (respectively hydrogen) of an electrolyser and an output separator fed by this oxygen (or hydrogen) output, for on-line measurement. The electrolysis system 2 shown in FIG. 3 differs from that of FIG. 1 in that the first measuring device 60 is formed by a hydrogen sensor 92 placed on the first output line 52 upstream of the first output separator. 50, for measuring the dihydrogen content of the fluid supplied by the oxygen outlet 4B to the first outlet separator 50. In addition, the second measuring device 80 is formed by a oxygen sensor 94 placed on the second outlet line 72 upstream of the second outlet separator 70, for measuring the oxygen content of the fluid supplied by the hydrogen outlet 4C to the second outlet separator 70. It is possible to provide an electrolysis system comprising several electrolysers. Each electrolyser has a respective oxygen outlet and a hydrogen outlet. Each electrolyser is formed of a stack of electrochemical cells. In one embodiment, the oxygen (respectively hydrogen) outlets of the electrolysers each supply a respective output separator. In another embodiment, the oxygen (or hydrogen) outlets of at least two electrolysers supply the same output separator. In such an embodiment, the electrolysis system comprises a number of output separator connected to the oxygen (respectively hydrogen) outlets strictly less than the number of electrolyser. In a variant that can be envisaged for one or other of these embodiments, the oxygen (respectively hydrogen) outlets of the electrolysers are each associated with a respective measuring device for measuring the oxygen content and / or dihydrogen of the fluid supplied by the outlet and supplying the associated output separator. In another variant, at least two oxygen (respectively hydrogen) outlets are associated with the same measuring device, which is preferably connected to the oxygen (respectively hydrogen) outlets by a fluidic distributor for connecting the measuring device selectively at each oxygen (respectively hydrogen) outlet to measure the dioxygen or dihydrogen content of the fluid supplied by each oxygen (respectively hydrogen) outlet individually. The electrolysis system 2 shown in FIG. 4 comprises two electrolysers 4 whose oxygen outputs 4B supply the same first output separator 50 and are associated with the same first measuring device 60 which is connected to the oxygen outlets 4B. by a first fluidic distributor 96 for connecting the first measuring device 60 selectively to each oxygen outlet 4B so as to measure the dioxygen or dihydrogen content of the fluid supplied by each oxygen outlet individually.
Les sorties d'hydrogène 4C alimente un même deuxième séparateur de sortie 70 et sont associées à un même deuxième dispositif de mesure 80 qui est raccordé aux sorties d'hydrogène 4C par un deuxième distributeur fluidique 98 permettant de raccorder le deuxième dispositif de mesure 80 sélectivement avec chaque sortie d'oxygène 4B de manière à mesurer la teneur en dioxygène ou en dihydrogène du fluide fournie par chaque sortie d'hydrogène individuellement. Un dispositif de mesure dédié à chaque sortie d'oxygène (respectivement d'hydrogène) permet de mesurer simultanément la teneur en dioxygène ou en dihydrogène du fluide fournie par chaque sortie d'oxygène (respectivement d'hydrogène). Un dispositif de mesure commun à plusieurs sorties d'oxygène (respectivement d'hydrogène) permet de mesurer successivement la teneur en dioxygène ou en dihydrogène du fluide fournie par chaque sortie d'oxygène (respectivement d'hydrogène), en raccordant successivement le dispositif de mesure aux différentes sorties d'oxygène (respectivement d'hydrogène), par exemple de manière cyclique. La mesure en simultanée ou en successif de chacun des fluides sortant de chacun des empilements permet d'avoir une mesure précise de l'état d'étanchéité de chacun des empilements et de prendre des mesures adaptées de fonctionnement ou d'arrêt du ou des empilements défectueux tout en garantissant la sécurité et assurer la disponibilité de la production. Selon un procédé de contrôle d'un système d'électrolyse comprenant plusieurs électrolyseurs, on réalise une variation brusque et commandée d'au moins un paramètre parmi les paramètres suivants ou une combinaison de variations simultanées ou séquentielles d'au moins deux de ces paramètres, sur un seul électrolyseur ou de manière successive sur plusieurs électrolyseurs ayant des sorties d'oxygène ou d'hydrogène associées à un unique dispositif de mesure commun à ces sorties : - la pression dans le compartiment anodique ; - la pression dans le compartiment cathodique ; - l'intensité du courant de charge ; - la température de l'électrolyseur. La variation de ces paramètres, comprise entre 0 et 100% de la valeur initiale de fonctionnement, pour un seul électrolyseur parmi plusieurs électrolyseurs système d'électrolyse, permet de détecter l'électrolyseur défaillant parmi l'ensemble d'électrolyseurs et ainsi de l'isoler électriquement et/ou fluidiquement pour maintenir la disponibilité de la production du système d'électrolyse dans son ensemble. Il est possible de raccorder un dispositif de mesure sélectivement à l'entrée ou à la sortie de gaz d'un séparateur de sortie par l'intermédiaire d'un sélecteur fluidique, par exemple une vanne trois voies, de manière à mesurer successivement la teneur en dioxygène et/ou en dihydrogène du fluide alimentant le séparateur de sortie en amont de ce séparateur de sortie, ou celle du gaz sortant du séparateur de sortie, en aval de ce séparateur de sortie. Le séparateur de sortie est alimenté par une sortie d'oxygène d'un ou plusieurs électrolyseurs ou par une sortie d'hydrogène d'un ou plusieurs électrolyseurs. La Figure 5 illustre un système d'électrolyse 2 comprenant un premier dispositif de mesure 60 raccordé sélectivement à l'entrée ou à la sortie de gaz d'un premier séparateur de sortie 50 par l'intermédiaire d'un sélecteur fluidique 100 prévu sous la forme d'une vanne troie voies. Il comprend également un deuxième dispositif de mesure 60 raccordé sélectivement à l'entrée ou à la sortie de gaz d'un deuxième séparateur de sortie 70 par l'intermédiaire d'un sélecteur fluidique 102 également prévu sous la forme d'une vanne trois voies.The hydrogen outputs 4C feed a same second output separator 70 and are associated with the same second measuring device 80 which is connected to the hydrogen outlets 4C by a second fluid distributor 98 for connecting the second measuring device 80 selectively. with each oxygen output 4B so as to measure the dioxygen or dihydrogen content of the fluid supplied by each hydrogen outlet individually. A measuring device dedicated to each oxygen (respectively hydrogen) outlet makes it possible to simultaneously measure the dioxygen or dihydrogen content of the fluid supplied by each oxygen (respectively hydrogen) outlet. A measurement device common to several oxygen (or hydrogen) outlets makes it possible successively to measure the dioxygen or dihydrogen content of the fluid supplied by each oxygen (respectively hydrogen) outlet, by successively connecting the device of measurement at different oxygen (respectively hydrogen) outlets, for example cyclically. The simultaneous or successive measurement of each of the fluids leaving each of the stacks makes it possible to have an accurate measurement of the sealing state of each of the stacks and to take appropriate measures for operating or stopping the stack or stacks. defective while guaranteeing safety and ensuring the availability of production. According to a method for controlling an electrolysis system comprising several electrolysers, a sudden and controlled variation of at least one parameter among the following parameters or a combination of simultaneous or sequential variations of at least two of these parameters is carried out, on a single electrolyzer or successively on several electrolysers having oxygen or hydrogen outlets associated with a single measuring device common to these outlets: the pressure in the anode compartment; - the pressure in the cathode compartment; - the intensity of the charging current; the temperature of the electrolyser. The variation of these parameters, between 0 and 100% of the initial operating value, for a single electrolyser among several electrolysis electrolysis system, makes it possible to detect the faulty electrolyzer among the set of electrolysers and thus the isolate electrically and / or fluidly to maintain the availability of the production of the electrolysis system as a whole. It is possible to connect a measuring device selectively to the gas inlet or outlet of an outlet separator via a fluidic selector, for example a three-way valve, so as to successively measure the content. dioxygen and / or dihydrogen fluid supplying the output separator upstream of this output separator, or that of the gas leaving the output separator, downstream of this output separator. The output separator is fed by an oxygen outlet of one or more electrolysers or by a hydrogen outlet of one or more electrolysers. FIG. 5 illustrates an electrolysis system 2 comprising a first measuring device 60 selectively connected to the gas inlet or the outlet of a first outlet separator 50 via a fluidic selector 100 provided under the form of a gate valve. It also comprises a second measuring device 60 connected selectively to the gas inlet or outlet of a second outlet separator 70 via a fluid selector 102 also provided in the form of a three-way valve. .
Claims (19)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1362207A FR3014452B1 (en) | 2013-12-05 | 2013-12-05 | ELECTROLYSIS SYSTEM FOR THE GENERATION OF DIOXYGEN AND DIHYDROGEN BY WATER ELECTROLYSIS AND CORRESPONDING CONTROL METHOD |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1362207A FR3014452B1 (en) | 2013-12-05 | 2013-12-05 | ELECTROLYSIS SYSTEM FOR THE GENERATION OF DIOXYGEN AND DIHYDROGEN BY WATER ELECTROLYSIS AND CORRESPONDING CONTROL METHOD |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3014452A1 true FR3014452A1 (en) | 2015-06-12 |
| FR3014452B1 FR3014452B1 (en) | 2015-12-04 |
Family
ID=50780550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1362207A Active FR3014452B1 (en) | 2013-12-05 | 2013-12-05 | ELECTROLYSIS SYSTEM FOR THE GENERATION OF DIOXYGEN AND DIHYDROGEN BY WATER ELECTROLYSIS AND CORRESPONDING CONTROL METHOD |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3014452B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4227438A1 (en) * | 2022-02-11 | 2023-08-16 | Abb Schweiz Ag | Method for operating a plurality of electrolyser-stacks |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040099045A1 (en) * | 2002-11-26 | 2004-05-27 | Proton Energy Systems | Combustible gas detection systems and method thereof |
| EP1473386A1 (en) * | 2002-01-29 | 2004-11-03 | Mitsubishi Corporation | High-pressure hydrogen producing apparatus and producing method |
| WO2011023865A1 (en) * | 2009-08-28 | 2011-03-03 | Compagnie Europeenne Des Technologies De L'hydrogene | Improved equipment for producing hydrogen |
| FR2977591A1 (en) * | 2011-07-08 | 2013-01-11 | Helion | DEVICE FOR PRODUCING AND STORING DIOXYGEN AND / OR DIHYDROGEN AND ASSOCIATED FUEL CELL SYSTEM |
-
2013
- 2013-12-05 FR FR1362207A patent/FR3014452B1/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1473386A1 (en) * | 2002-01-29 | 2004-11-03 | Mitsubishi Corporation | High-pressure hydrogen producing apparatus and producing method |
| US20040099045A1 (en) * | 2002-11-26 | 2004-05-27 | Proton Energy Systems | Combustible gas detection systems and method thereof |
| WO2011023865A1 (en) * | 2009-08-28 | 2011-03-03 | Compagnie Europeenne Des Technologies De L'hydrogene | Improved equipment for producing hydrogen |
| FR2977591A1 (en) * | 2011-07-08 | 2013-01-11 | Helion | DEVICE FOR PRODUCING AND STORING DIOXYGEN AND / OR DIHYDROGEN AND ASSOCIATED FUEL CELL SYSTEM |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| GRIGORIEV S A ET AL: "Hydrogen safety aspects related to high-pressure polymer electrolyte membrane water electrolysis", INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS B.V., BARKING, GB, vol. 34, no. 14, 14 February 2009 (2009-02-14), pages 5986 - 5991, XP026351153, ISSN: 0360-3199, [retrieved on 20090214] * |
| SCHALENBACH MAXIMILIAN ET AL: "Pressurized PEM water electrolysis: Efficiency and gas crossover", INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, vol. 38, no. 35, 10 October 2013 (2013-10-10), pages 14921 - 14933, XP028762381, ISSN: 0360-3199, DOI: 10.1016/J.IJHYDENE.2013.09.013 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4227438A1 (en) * | 2022-02-11 | 2023-08-16 | Abb Schweiz Ag | Method for operating a plurality of electrolyser-stacks |
| WO2023152130A1 (en) * | 2022-02-11 | 2023-08-17 | Abb Schweiz Ag | Method for operating a plurality of electrolyser-stacks |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3014452B1 (en) | 2015-12-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2950740A1 (en) | ELECTROCHEMICAL REACTOR, SUCH AS A FUEL CELL OR ELECTROLYSER, EQUIPPED WITH A DEVICE FOR MEASURING THE CONCENTRATION IN A GAS OF ONE OF THE SPECIFIC GASES OF THE OPERATION OF SAID REACTOR | |
| EP2193226B1 (en) | High temperature electrolyser with hydrogen recovery device | |
| EP2932549B1 (en) | Procedure for detecting the state of permeability of the ion exchange polymer membrane of a fuel cell | |
| EP3360187B1 (en) | System for electrolysing water (soec) or fuel-cell stack (sofc) operating under pressure, the regulation of which is improved. | |
| FR2952234A1 (en) | PROCEDURE FOR DETECTING THE PERMEABILITY STATE OF THE POLYMERIC ION EXCHANGE MEMBRANE OF A FUEL CELL. | |
| FR2952233A1 (en) | PROCEDURE FOR DETECTING THE STATE OF A FUEL CELL. | |
| CA2898683C (en) | Method for detecting leakage of a reducing fluid throughout an electrolyte membrane of an electrochemical cell | |
| CA3014054A1 (en) | Water electrolysis system (soec) or fuel cell (sofc) operating under pressure in a tight enclosure with improved regulation | |
| FR3014452A1 (en) | ELECTROLYSIS SYSTEM FOR THE GENERATION OF DIOXYGEN AND DIHYDROGEN BY WATER ELECTROLYSIS AND CORRESPONDING CONTROL METHOD | |
| EP2606332B1 (en) | Method of measuring the electroosmotic transport coefficient of a proton exchange membrane and device for implementing such a method | |
| EP2564457A1 (en) | Non-destructive test method for testing the sealing of an electrochemical cell electrolyte | |
| JP2003322583A (en) | Leak inspection method, object to be inspected, gas permeability measuring method, and object to be measured | |
| FR2971501A1 (en) | System for producing mixture of dinitrogen-dihydrogen, comprises dinitrogen and dihydrogen generation devices, unit to mix dinitrogen and dihydrogen, and flow control unit installed to impose value of flow at exit of generation devices | |
| EP3105808B1 (en) | Purge circuit of a fuel cell | |
| FR2983493A1 (en) | METHOD FOR OPERATING A HIGH-TEMPERATURE ELECTROLYSER COMPRISING A STEP FOR REDUCING CATHODIC MATERIAL | |
| FR3061361A1 (en) | FUEL CELL ELECTROCHEMICAL SYSTEM COMPRISING A PRESSURE REGULATION DEVICE | |
| FR2977591A1 (en) | DEVICE FOR PRODUCING AND STORING DIOXYGEN AND / OR DIHYDROGEN AND ASSOCIATED FUEL CELL SYSTEM | |
| WO2017010373A1 (en) | Electrolytic cell and electrolyzed water generation device | |
| RU2573575C2 (en) | Method of operating high-pressure electrolysis system | |
| FR3031753A1 (en) | ELECTROLYSER COMPRISING A HEAT EXCHANGER FOR HEAT TRANSFER FROM ELECTROLYSIS CELLS TO A COOLING FLUID | |
| FR2930842A1 (en) | Fuel cell system i.e. proton exchange membrane fuel cell system, for automobile, has estimation unit estimating humidity of cells, and downstream oxygen sensor located on downstream collector between cell stack and water recovery system | |
| FR3061362A1 (en) | ELECTROCHEMICAL FUEL CELL SYSTEM HAVING A DEPENDER PRESSURE REGULATION DEVICE | |
| CA2968163A1 (en) | Method for controlling a fuel cell and associated fuel cell system | |
| CA2824954C (en) | Pressure-regulating device for a system of fuel-cell stacks | |
| WO2024218367A1 (en) | Method for regulating the flow of lye within an electrolysis unit, and associated electrolysis unit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 8 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 9 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 10 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 11 |