ITTO20111014A1 - Generatore elettrolitico e relativa torre di purificazione - Google Patents

Description

“Generatore elettrolitico e relativa torre di purificazioneâ€

DESCRIZIONE

[CAMPO TECNICO]

La presente invenzione si riferisce ad un generatore elettrolitico, comprendente un purificatore che separa i gas prodotti da contaminazioni di elettrolita. La presente invenzione si riferisce inoltre ad un purificatore di gas, e ad un metodo di purificazione di gas.

In generale, la presente invenzione trova applicazione nel campo della generazione elettrolitica di gas quali ossigeno e/o idrogeno, mediante dissociazione in una cella elettrolitica.

[ARTE NOTA]

Al giorno d’oggi sono noti sistemi per la generazione di gas ossigeno e/o idrogeno in forma molecolare (ossia, H2e O2) che sfruttano i meccanismi della dissociazione elettrolitica.

In questi sistemi noti, detti anche “generatori elettrolitici†o “dissociatori elettrolitici†, si sfrutta una cella in cui vi à ̈ presenza di un elettrolita (quale per esempio KOH o NaOH) in soluzione acquosa (H2O). Mediante l’apporto di energia elettrica alla cella, si provoca la dissociazione della molecola dell’acqua nei rispettivi ioni, per generare poi H2e O2in forma gassosa, in un rapporto molare 2:1.

I generatori elettrolitici sono utilizzati prevalentemente per la produzione di gas tecnici ossigeno ed idrogeno mediante dissociazione di acqua. Le applicazioni di questi gas prodotti mediante generatori/dissociatori elettrolitici comprendono, tra l’altro: trattamenti termici, ossitaglio, saldobrasature, lavorazioni di vetro e cristalli, forni di sinterizzazione e trattamento termico, raffreddamento alternatori di media potenza.

Generatori elettrolitici di grandi dimensioni possono produrre tra 30 e 120 m3/h di gas, ad una pressione da 3 a 8 bar, e lavorare su ciclo continuo di 24 h.

In generatori elettrolitici noti, si assiste tuttavia al problema del trascinamento dell’elettrolita (per esempio H20 KOH oppure H20 NaOH) nella linea di uscita dei gas H2e/o O2prodotti. Il trascinamento di elettrolita nel gas prodotto comporta una contaminazione di quest’ultimo, che non raggiungerebbe quindi un grado di purezza accettabile; il gas prodotto necessita quindi di una successiva purificazione prima di poter essere stoccato o utilizzato.

Pertanto, generatori elettrolitici noti comprendono un sistema di purificazione dall’elettrolita dei gas in uscita. Questi sistemi di purificazione prevedono circuiti complessi, tipicamente esterni all’unità di generazione elettrolitica e comprendenti un elevato numero di componenti.

I sistemi di purificazione in generatori elettrolitici noti rappresentano una complicazione notevole per l’impianto e per il suo esercizio. Infatti, i generatori elettrolitici comprendenti sistemi di purificazione noti richiedono frequenti interventi di personale specializzato, dal momento che i circuiti trattano fluidi corrosivi e gas attivi.

Inoltre, i generatori elettrolitici comprendenti sistemi di purificazione noti comportano spese d’impianto notevoli, dal momento che necessitano di un gran numero di componenti quali scrubbers, scambiatori, pompe, tubazioni, sistemi di stoccaggio intermedio e gas holders.

[PRESENTAZIONE DELL’INVENZIONE]

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di presentare un generatore elettrolitico, un relativo purificatore di gas ed un relativo metodo di purificazione che consentano di risolvere i sopracitati problemi dell’arte nota, ed ulteriori problemi.

In particolare, à ̈ scopo della presente invenzione quello di presentare un generatore elettrolitico ed un relativo purificatore che consentano di purificare dall’elettrolita trascinato il gas prodotto, efficacemente ed in maniera semplice, ottenendo così un gas con migliore grado di purezza. È inoltre scopo della presente invenzione quello di presentare un generatore elettrolitico ed un relativo purificatore che abbiano dimensioni compatte ed una struttura d’impianto semplice ed economica.

È poi scopo della presente invenzione quello di presentare un purificatore per generatori elettrolitici che sia affidabile e comprenda un ridotto numero di componenti.

Questi ed altri scopi della presente invenzione sono raggiunti mediante un generatore elettrolitico, un relativo purificatore ed un metodo di purificazione incorporanti le caratteristiche delle rivendicazioni allegate, le quali formano parte integrante della presente descrizione.

Un’idea generale alla base della presente invenzione à ̈ di prevedere un generatore elettrolitico di gas ossigeno e/o idrogeno, comprendente almeno una cella elettrolitica di dissociazione, almeno un’uscita da detta cella elettrolitica per uno di detti gas ossigeno o idrogeno, ed ulteriormente comprendente almeno un purificatore in connessione di fluido con detta almeno un’uscita. Il purificatore comprende una vasca di raccolta ed un ingresso per detto gas ossigeno o idrogeno in detta vasca di raccolta. Inoltre il purificatore comprende una pluralità di elementi di lavaggio ed un distributore di acqua di lavaggio che distribuisce detta acqua su detta pluralità di elementi di lavaggio, ed un’uscita di purificazione atta a convogliare il flusso di detto gas ossigeno o idrogeno attraverso detta pluralità di elementi di lavaggio.

In questo modo, à ̈ possibile purificare dall’elettrolita trascinato il gas prodotto dal generatore elettrolitico, efficacemente ed in maniera semplice ottenendo così gas con migliore grado di purezza. Vantaggiosamente, il purificatore comprende un ridotto numero di componenti, in modo da semplificare l’impianto del generatore elettrolitico. Inoltre, un generatore elettrolitico secondo la presente invenzione presenta il vantaggio di avere una struttura semplice, il che si traduce in un’elevata affidabilità di esercizio.

In una forma di realizzazione preferita, il purificatore comprende ulteriormente un condensatore, che comprende almeno uno scambiatore di calore in cui circola fluido refrigerante. Vantaggiosamente, in questo modo à ̈ possibile ottenere un gas che sia non solo purificato da tracce di elettrolita, ma anche avente un ridotto contenuto di umidità residua, a vantaggio della qualità finale del prodotto.

Il purificatore comprende una struttura chiudibile ermeticamente che include detta vasca di raccolta, detti piatti di lavaggio e detto condensatore. Vantaggiosamente, in questo modo à ̈ possibile realizzare un purificatore di dimensioni compatte. Allo stesso modo, anche il generatore elettrolitico a cui à ̈ associato il purificatore risulta di dimensioni compatte, e può essere convenientemente racchiuso in uno spazio confinato. In questo modo à ̈ inoltre possibile proteggere i componenti dell’impianto, a maggior vantaggio della sicurezza d’esercizio.

Il purificatore comprende ulteriormente un’uscita di recupero in connessione di fluido con detta vasca di raccolta, per il recupero di detta acqua di lavaggio e di eventuale elettrolita trascinato precedentemente da detto gas ossigeno o idrogeno. Vantaggiosamente, in questo modo à ̈ possibile disporre opportunamente dell’elettrolita separato dal gas prodotto; l’elettrolita comprende infatti elementi chimici anche reattivi.

Inoltre, il generatore elettrolitico comprende una pompa di recupero in connessione di fluido con detta uscita di recupero, in cui detta pompa di recupero à ̈ ulteriormente in connessione di fluido con un ingresso di detta cella elettrolitica, per reintrodurre detta acqua di lavaggio e detto eventuale elettrolita trascinato in detta cella elettrolitica. Vantaggiosamente, mediante questa soluzione, si implementa un processo di generazione in continuo in cui l’elettrolita trascinato viene recuperato come elemento attivo e riutilizzato all’interno del processo, economizzandone l’implementazione. Inoltre, in questo modo, il generatore elettrolitico non produce sottoprodotti di scarto, dal momento che l’elettrolita viene recuperato insieme ad una frazione di acqua di lavaggio che verrà poi utilizzata nella cella elettrolitica, contribuendo ancor di più all’economicità del processo produttivo. Inoltre, in questo modo si evita la necessità di interventi di manutenzione frequenti, per rabboccare o comunque maneggiare l’elettrolita.

Il generatore elettrolitico comprende ulteriormente almeno un sistema di ventilazione in connessione di fluido con detta uscita di purificazione, atto a raccogliere detto gas ossigeno o idrogeno, una volta purificato, per utilizzo o stoccaggio. In questo modo, vantaggiosamente, si ottiene un prodotto di elevata qualità finale dal generatore elettrolitico.

In una forma di realizzazione particolarmente vantaggiosa, il generatore elettrolitico comprende una prima uscita per ossigeno da detta cella elettrolitica, ed una seconda uscita per idrogeno da detta cella elettrolitica, in cui detto generatore elettrolitico comprende un primo di detto purificatore in connessione di fluido con detta prima uscita per ossigeno, ed un secondo di detto purificatore in connessione di fluido con detta seconda uscita per idrogeno, a realizzare due circuiti separati per la purificazione di detto ossigeno e per la purificazione di detto idrogeno.

Questa forma di realizzazione à ̈ particolarmente vantaggiosa per generatori di idrogeno e ossigeno in frazione molare 2:1, poiché consente di purificare separatamente ciascuno dei gas, ottenendo prodotti di elevata qualità, e nel contempo di sfruttare semplificazioni di impianto nel generatore elettrolitico, a vantaggio di una riduzione dei costi ed un aumento di affidabilità.

La presente invenzione si riferisce inoltre ad un purificatore di gas, in particolare utilizzato in un generatore elettrolitico come quello sopra proposto.

La presente invenzione si riferisce poi ad un metodo di purificazione di gas, in particolare implementato in un generatore elettrolitico come quello sopra proposto.

Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione dettagliata che segue e dai disegni annessi, forniti a puro titolo esemplificativo e non limitativo.

[BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI]

I disegni a cui si fa riferimento nella descrizione che segue indicano, mediante riferimenti uguali, elementi o azioni che sono uguali o equivalenti.

- La Figura 1 illustra schematicamente un primo esempio di realizzazione di un generatore elettrolitico secondo la presente invenzione;

- La Figura 2 illustra schematicamente un secondo esempio di realizzazione di un generatore elettrolitico secondo la presente invenzione;

- La Figura 3 illustra schematicamente un esempio di realizzazione di un purificatore secondo la presente invenzione.

[DESCRIZIONE DETTAGLIATA]

La Figura 1 illustra una prima forma di realizzazione di un generatore elettrolitico 101 secondo la presente invenzione. Con il termine “generatore elettrolitico†, nella presente descrizione, si fa riferimento ad un impianto, o apparato, atto a generare almeno un gas idrogeno e/o ossigeno mediante dissociazione elettrolitica. I generatori elettrolitici qui considerati pertanto sono descritti limitandosi ai loro componenti essenziali, in particolare riferendosi in dettaglio ai soli componenti ed insegnamenti più caratteristici della presente invenzione. Si deve altresì considerare che i generatori elettrolitici qui descritti possano comprendere ulteriori componenti e/o sistemi noti nel settore degli impianti per la produzione/generazione di gas tecnici, che non vengono qui riportati o descritti per brevità di esposizione. Il generatore elettrolitico 101 comprende almeno una cella elettrolitica 102, per la dissociazione elettrolitica di acqua (H2O) mediante l’apporto di corrente elettrica e la presenza di specifici elettroliti in soluzione (per esempio, NaOH o KOH). La cella elettrolitica 102 à ̈ quindi in grado di produrre idrogeno (H2) e ossigeno (O2) tipicamente in frazione molare 2:1. Per gli scopi della presente invenzione, la cella elettrolitica comprende almeno un’uscita 103 da cui fuoriesce un gas prodotto, sia esso ossigeno oppure idrogeno; suddetti gas vengono infatti separati secondo metodi noti, cosicché all’uscita 103 sia presente essenzialmente un solo tipo di questi gas (a meno di contaminazioni). Tuttavia, come spiegato in precedenza, all’uscita 103 il gas prodotto trascina tipicamente con se una frazione di elettrolita e di umidità/acqua.

Dall’uscita 103, mediante una tubazione 104 il gas prodotto e gli eventuali trascinamenti vengono portati sino al purificatore 105. Il purificatore 105, qui descritto in una forma di realizzazione preferita, può essere anche denominato “torre di purificazione†o “torre di separazione†tenendo conto della sua forma preponderante e delle sue funzioni.

Il purificatore 105 comprende un ingresso 106 a cui perviene il gas comprendente eventuale elettrolita trascinato e liquido/vapore. Tipicamente il gas all’ingresso 106 si trova ad una temperatura tra 70÷80°C, e ad una pressione di 4÷5 bar. L’ingresso 106 immette in un volume confinato dalle pareti dal purificatore 105, ossia immette in una “vasca di raccolta†107. Il gas si espande nella vasca di raccolta 107, già separandosi almeno parzialmente dall’elettrolita e dall’acqua trascinati. Il gas più leggero tende infatti a salire verso l’alto del purificatore 105, separandosi così dall’elettrolita e dall’acqua che si raccolgono nella vasca di raccolta 107. Questo effetto di separazione spontanea à ̈ maggiormente evidente nel caso il gas considerato sia idrogeno, dal ridotto peso molecolare. Tuttavia, il gas ascendente continua a trascinare con sé una parte dell’elettrolita ed un considerevole contenuto di umidità.

Il purificatore 105 comprende ulteriormente una pluralità di elementi di lavaggio, quali per esempio i piatti di lavaggio 108 ovvero delle superfici piane tra loro essenzialmente parallele, opportunamente sagomate o forate, che consentono il passaggio del gas ascendente. In generale, gli elementi di lavaggio sono elementi strutturali atti ad aumentare l’interazione tra gas ascendente e liquido (acqua) di lavaggio. Al di sopra dei piatti di lavaggio 108, il purificatore 105 comprende ulteriormente mezzi di distribuzione 109 di liquido di lavaggio, ovvero per esempio una pluralità di ugelli spruzzanti. I mezzi di distribuzione 109 distribuiscono un liquido di lavaggio, essenzialmente acqua distillata o demineralizzata, al di sopra dei piatti di lavaggio 108; l’acqua di lavaggio à ̈ fornita da un ingresso 110 mediante un apposito circuito, ed à ̈ preferibilmente a temperatura ambiente. L’acqua di lavaggio, colando sui piatti di lavaggio 108 verso il basso ed incrociando il flusso di gas ascendente in controcorrente, comporta un ulteriore effetto di purificazione del gas dall’elettrolita trascinato.

L’acqua di lavaggio così distribuita, una volta superati i piatti di lavaggio 108, si raccoglie nella vasca di raccolta 107 insieme all’elettrolita recuperato.

Nella vasca di raccolta 107 pertanto, si può assistere ad un accumulo di acqua ed elettrolita, secondo certe proporzioni, che causano la comparsa di un pelo libero di liquido all’interno della vasca di raccolta 107. A questo scopo, la vasca di raccolta 107 à ̈ realizzata in maniera opportunamente stagna ed in materiale opportunamente resistente agli agenti chimici/fisici, per esempio acciaio inossidabile.

In generale, l’intero purificatore 105 sarà realizzato in maniera tale da assicurare la tenuta a liquidi e gas al suo interno, utilizzando materiali in grado di resistere alle condizioni di esercizio, secondo i dettami della buona progettazione.

Il gas ascendente nel purificatore 105, dopo aver oltrepassato i piatti di lavaggio 108 ed il distributore di liquido di lavaggio 109, à ̈ essenzialmente purificato dall’elettrolita trascinato, e si trova ad una temperatura di 25÷30°C e ad una pressione di 4÷6 bar. Tuttavia, il gas à ̈ ancora saturo di umidità, che trascina con sé.

Il purificatore 105 comprende ulteriormente un condensatore 111, comprendente almeno uno scambiatore di calore in cui circola liquido refrigerante. Nella forma di realizzazione preferita, il condensatore 111 comprende una serpentina frigorifera, che si trova preferibilmente alla temperatura di 0°C.

Il gas saturo di umidità, scambiando calore con il condensatore 111, si raffredda sino a 1÷2°C perdendo quasi tutto il proprio contenuto di umidità. L’acqua, ovvero l’umidità che così condensa, cola vero il basso dal condensatore 111 sui piatti di lavaggio 108, contribuendo così al lavaggio del gas ascendente, e raccogliendosi a sua volta nella vasca di raccolta 107.

Una volta oltrepassato il condensatore 111, il gas à ̈ essenzialmente secco, alla temperatura di 1÷2°C ed alla pressione di 4÷6 bar; inoltre il gas à ̈ stato efficacemente purificato dall’elettrolita, la cui entità e ridotta anche fino nell’ordine delle parti per milione (ppm).

All’uscita 112 si ottiene gas purificato alla temperatura di 2÷3°C ed alla pressione di 4÷5 bar, secondo anche quanto imposto da opportuni mezzi di ventilazione (non rappresentati) che mediante valvole, pompe e canalizzazioni consentono l’efficace efflusso di gas purificato dall’uscita 112.

Il gas purificato percorre quindi le tubazioni 113 sino ad arrivare allo stoccaggio 114, ovvero ad un’utenza per il suo immediato utilizzo.

In seguito al processo di purificazione fin qui descritto, che si realizza in particolare nel purificatore 105, si assiste ad un accumulo di acqua ed elettrolita nella vasca di raccolta 107.

Il purificatore 105 comprende pertanto un’uscita di recupero 115, che raccoglie la soluzione elettrolitica raccoltasi nella vasca di raccolta 107 e la indirizza nel circuito di recupero 116. Il circuito di recupero 116 comprende almeno una pompa 117 che fornisce la prevalenza necessaria affinché la soluzione elettrolitica sia trasportata nel circuito 116. La soluzione elettrolitica (acqua ed elettrolita) così recuperata viene preferibilmente raffreddata a temperatura ambiente dallo scambiatore di calore 118, e convogliata sino all’ingresso 119 della cella elettrolitica 102.

In questo modo à ̈ possibile riutilizzare l’elettrolita recuperato e l’acqua di lavaggio per il processo di dissociazione elettrolitica, ovvero per la successiva generazione di idrogeno e/o ossigeno.

È evidente che il generico “gas†a cui si fa riferimento nella descrizione relativa alla Figura 1, può essere idrogeno oppure ossigeno.

La Figura 2 illustra una seconda forma di realizzazione di un generatore elettrolitico 201 secondo la presente invenzione. Il generatore elettrolitico 201 comprende almeno una cella elettrolitica 202, per la dissociazione elettrolitica di acqua (H2O) mediante l’apporto di corrente elettrica e la presenza di specifici elettroliti in soluzione (per esempio, NaOH o KOH). La cella elettrolitica 202 à ̈ quindi in grado di produrre idrogeno (H2) e ossigeno (O2) tipicamente in frazione molare 2:1. La cella elettrolitica 202 comprende pertanto due uscite 203a e 203b da cui fuoriescono separatamente ciascuno dei gas prodotti, ossia rispettivamente idrogeno (per esempio da 203a) ed ossigeno (per esempio da 203b).

A ciascuna delle due uscite gas 203a e 203b sono associati circuiti d’impianto essenzialmente analoghi a quello descritto per un unico gas con riferimento alla Figura 1. In particolare, la linea di purificazione idrogeno (per esempio, la porzione sinistra di Figura 2) comprende un purificatore 105a per idrogeno, essenzialmente analogo al purificatore 105 descritto con riferimento alla Figura 1. Allo stesso modo, la linea di purificazione ossigeno (per esempio, la porzione destra di Figura 2) comprende un purificatore 105b per ossigeno, essenzialmente analogo al purificatore 105 descritto con riferimento alla Figura 1.

Sebbene il principio di funzionamento dei purificatori 105a e 105b sia essenzialmente analogo (tanto che almeno uno di essi potrebbe corrispondere esattamente al purificatore 105), Ã ̈ possibile che tra di essi vi siano dei dettagli realizzativi differenti.

In particolare può essere opportuno prevedere, secondo pratiche di buona progettazione, differenze tra i purificatori 105a e 105b in virtù della diversità dei gas trattati (rispettivamente idrogeno ed ossigeno), della pressione di produzione di ciascuno dei gas (che potrebbe essere diversa) e della portata volumetrica prodotta dal generatore elettrolitico 202 (ricordiamo che, tipicamente, idrogeno e ossigeno sono prodotti in frazioni molari di 2:1). Per esempio, sarebbe possibile prevedere diversi volumi di accumulo per i purificatori 105a e 150b, ed un diverso dimensionamento dei componenti da essi compresi.

Il circuito di impianto del generatore 201 prevede preferibilmente che entrambi i circuiti di recupero della soluzione elettrolitica in uscita rispettivamente dai purificatori 105a e 105b convergano alla pompa 117. Infatti, entrambi i gas idrogeno ed ossigeno trascinano il medesimo elettrolita di processo fuori dalla cella elettrolitica 202, che viene così ivi reintrodotto.

Il generatore elettrolitico 201, comunque, consente l’efficace purificazione di ciascuno dei gas, per cui per esempio l’idrogeno purificato sarà indirizzato allo stoccaggio 214a, mentre l’ossigeno purificato sarà indirizzato allo stoccaggio 214b.

La Figura 3 illustra in maggior dettaglio una forma di realizzazione preferita del purificatore 105. In questa forma di realizzazione, l’ingresso 106 à ̈ situato preferibilmente a metà dell’altezza della colonna/torre del purificatore 105, per cui la vasca di raccolta 107 occupa una porzione preferibilmente pari ad almeno la metà del volume complessivo del purificatore 105.

La vasca di raccolta 107 comprende l’uscita 115 situata in corrispondenza del punto a quota più bassa della vasca di raccolta 107 stessa.

I piatti di lavaggio 108 comprendono un numero predefinito di piatti di lavaggio, dipendente essenzialmente da scelte di progetto legate alla forma di ciascun piatto ed all’efficienza di lavaggio; preferibilmente tali piatti sono in numero pari a sette.

I mezzi di distribuzione 109 del liquido di lavaggio comprendono almeno un ugello spruzzante o sprinkler, ma essi potrebbero comprenderne anche un numero maggiore secondo altre disposizioni.

Il condensatore 111 comprende un circuito per il liquido refrigerante, per esempio per fluido R134A, realizzato per massimizzare lo scambio termico con il gas ascendente, secondo gli insegnamenti della buona progettazione.

Infine, l’uscita 112 à ̈ situata preferibilmente alla sommità del purificatore 105, e ad essa sono associati mezzi di ventilazione (non rappresentati) anche di tipo noto.

Il purificatore 115 comprende preferibilmente al suo interno un elemento 301 centrale di forma cilindrica cava, atto a migliorare l’afflusso del gas verso le zone alte del purificatore 115. Preferibilmente, la porzione inferiore dell’elemento 301 à ̈ tale da trovarsi al di sotto del pelo libero della soluzione elettrolitica che si raccoglie nella vasca di raccolta 107 durante il funzionamento.

Infine, il purificatore 105 comprende una pluralità di elementi di supporto 302, atti a posizionarlo nella posizione desiderata all’interno del generatore elettrolitico; per esempio gli elementi di supporto 302 comprendono gambe di sostegno come in Figura 3.

Secondo gli insegnamenti della presente invenzione, si prevede altresì un metodo di purificazione di gas ossigeno e/o idrogeno prodotto in una cella elettrolitica di dissociazione di un generatore elettrolitico. Secondo questo metodo, si prevede di accumulare il gas da purificare in una vasca di raccolta, di effettuare un lavaggio di detto gas attraverso una pluralità di piatti di lavaggio su cui viene distribuita acqua di lavaggio, convogliando il flusso di detto gas da purificare attraverso detta pluralità di piatti di lavaggio. Il metodo prevede inoltre di raffreddare il gas che à ̈ stato così lavato, per condensarne il contenuto di umidità, mediante un condensatore comprendente almeno uno scambiatore di calore in cui circola fluido refrigerante.

Il metodo prevede inoltre di recuperare l’acqua di lavaggio ed eventuale elettrolita separato dal gas, e di immetterli nuovamente nella cella elettrolitica, per riutilizzarli.

Preferibilmente, il metodo secondo la presente invenzione à ̈ implementato in un purificatore quale il purificatore 105 di Figura 1, ed à ̈ pertanto realizzato in un generatore elettrolitico quale il generatore elettrolitico 101 di Figura 1.

Pertanto, ulteriori passi ed accorgimenti del metodo della presente invenzione possono essere ricavati dall’esperto del settore considerando gli insegnamenti forniti con riferimento ai dispositivi descritti in precedenza.

Un generatore elettrolitico secondo la presente invenzione, pertanto, à ̈ in grado di ridurre sino a 600÷800 volte il contenuto di elettrolita trascinato dal gas prodotto, consentendo la produzione di gas quali idrogeno ed ossigeno ad elevato grado di purezza (ovvero, con presenze di impurezze trascurabili per la stragrande maggioranza delle applicazioni). Un generatore elettrolitico secondo la presente invenzione à ̈ inoltre semplice ed affidabile nell’esercizio, svolgendo un processo di purificazione che necessita di ridottissimi interventi da parte di operatori/manutentori.

In generale, à ̈ possibile prevedere varianti alle forme di realizzazione di generatori elettrolitici a cui si à ̈ fatto riferimento nella presente descrizione, senza però fuoriuscire dall’ambito di protezione quale risulta dalle rivendicazioni allegate.

Per esempio, sarebbe possibile prevedere una forma di realizzazione alternativa, in cui il condensatore 111 sia separato dal purificatore 105, per esempio prevedendo un volume di accumulo per il gas saturo di umidità a valle del purificatore 105.

È inoltre chiaro che le grandezze fisiche, di temperatura e di pressione fornite nella presenze descrizione sono da intendersi a puro scopo illustrativo, e non limitativo.

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1. Generatore elettrolitico di gas ossigeno e/o idrogeno, comprendente almeno una cella elettrolitica (102, 202) di dissociazione, almeno un’uscita (103, 203a, 203b) da detta cella elettrolitica per uno di detti gas ossigeno o idrogeno, ed ulteriormente comprendente almeno un purificatore (105, 105a, 105b) in connessione di fluido (104) con detta almeno un’uscita (103, 203a, 203b) da detta cella elettrolitica, caratterizzato dal fatto che detto purificatore (105, 105a, 105b) comprende una vasca di raccolta (107) ed un ingresso di purificazione (106) per detto gas ossigeno o idrogeno in detta vasca di raccolta (107), e comprende ulteriormente una pluralità di elementi di lavaggio (108) ed un distributore (109) atto a distribuire acqua di lavaggio su detta pluralità di elementi di lavaggio (108), ed un’uscita di purificazione (112) atta a convogliare il flusso di detto gas ossigeno o idrogeno attraverso detta pluralità di elementi di lavaggio (108).
2. 2. Generatore elettrolitico secondo la rivendicazione 1, in cui detto purificatore (105, 105a, 105b) comprende ulteriormente un condensatore (111) che comprende almeno uno scambiatore di calore in cui circola fluido refrigerante.
3. 3. Generatore elettrolitico secondo la rivendicazione 2, in cui detto purificatore (105, 105a, 105b) comprende una struttura chiudibile ermeticamente che include detta vasca di raccolta (107), detti elementi di lavaggio (108) e detto condensatore (111).
4. 4. Generatore elettrolitico secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detto purificatore (105, 105a, 105b) comprende ulteriormente un’uscita di recupero (115) in connessione di fluido con detta vasca di raccolta (107) per il recupero di detta acqua di lavaggio e di eventuale elettrolita trascinato precedentemente da detto gas ossigeno o idrogeno.
5. 5. Generatore elettrolitico secondo la rivendicazione 4, ulteriormente comprendente una pompa di recupero (117) in connessione di fluido (116) con detta uscita di recupero (115), in cui detta pompa di recupero (117) Ã ̈ ulteriormente in connessione di fluido con un ingresso (119) di detta cella elettrolitica (102), per reintrodurre in detta cella elettrolitica (102) detta acqua di lavaggio e detto eventuale elettrolita trascinato.
6. 6. Generatore elettrolitico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, ulteriormente comprendente almeno un sistema di ventilazione in connessione di fluido (113) con detta uscita di purificazione (112), ed atto a raccogliere (114, 214a, 214b) detto gas ossigeno o idrogeno, una volta purificato.
7. 7. Generatore elettrolitico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui detta cella elettrolitica (202) comprende una prima uscita per ossigeno (203b) ed una seconda uscita per idrogeno (203a), ed in cui detto generatore elettrolitico comprende un primo di detto purificatore (105b) in connessione di fluido con detta prima uscita per ossigeno (203b) ed un secondo di detto purificatore (105a) in connessione di fluido con detta seconda uscita per idrogeno (203a), a realizzare due circuiti per la purificazione separata di detto ossigeno e di detto idrogeno.
8. 8. Generatore elettrolitico secondo la rivendicazione 7, in cui detti circuiti per la purificazione separata si ricongiungono per rientrare in detta cella elettrolitica (202).
9. 9. Purificatore (105, 105a, 105b) di gas ossigeno o idrogeno in un generatore elettrolitico (101, 201) che comprende almeno una cella elettrolitica (102, 202) di dissociazione, caratterizzato dal fatto di comprendere una vasca di raccolta (107) ed un ingresso di purificazione (106) per detto gas ossigeno o idrogeno in detta vasca di raccolta (107), e di comprendere ulteriormente una pluralità di elementi di lavaggio (108) ed un distributore (109) atto a distribuire acqua di lavaggio su detta pluralità di elementi di lavaggio (108), ed un’uscita di purificazione (112) atta a convogliare il flusso di detto gas ossigeno o idrogeno attraverso detta pluralità di elementi di lavaggio (108).
10. 10. Purificatore (105, 105a, 105b) di gas secondo la rivendicazione 9, ulteriormente comprendente un condensatore (111) che comprende almeno uno scambiatore di calore in cui circola fluido refrigerante.
11. 11. Purificatore (105, 105a, 105b) di gas secondo la rivendicazione 10, ulteriormente comprendente una struttura chiudibile ermeticamente che include detta vasca di raccolta (107), detti elementi di lavaggio (108) e detto condensatore (111).
12. 12. Purificatore (105, 105a, 105b) di gas secondo una delle rivendicazioni da 9 a 11, ulteriormente comprendente un’uscita di recupero (115) in connessione di fluido con detta vasca di raccolta (107) per il recupero di detta acqua di lavaggio e di eventuale elettrolita trascinato precedentemente da detto gas ossigeno o idrogeno.
13. 13. Metodo di purificazione di gas ossigeno o idrogeno prodotto in una cella elettrolitica (201, 202) di dissociazione di un generatore elettrolitico (101, 102), comprendente i passi di: accumulare il gas da purificare in una vasca di raccolta (107), effettuare un lavaggio di detto gas in una pluralità di elementi di lavaggio (108) su cui viene distribuita acqua di lavaggio, convogliando il flusso di detto gas da purificare attraverso detta pluralità di elementi di lavaggio (108).
14. 14. Metodo di purificazione di gas secondo la rivendicazione 13, ulteriormente comprendente il passo di raffreddare detto gas, per condensarne il contenuto di umidità, mediante un condensatore (111) comprendente almeno uno scambiatore di calore in cui circola fluido refrigerante.
15. 15. Metodo di purificazione di gas secondo la rivendicazione 13 o 14, ulteriormente comprendente il passo di recuperare detta acqua di lavaggio ed eventuale elettrolita trascinato precedentemente da detto gas ossigeno o idrogeno, e di immetterli nuovamente (116, 117, 118) in detta cella elettrolitica (102, 202).
16. 16. Metodo di purificazione di gas secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 13 a 15, in cui detto generatore elettrolitico (101, 102) Ã ̈ un generatore elettrolitico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8.