KR20020059755A - 수전해 장치 - Google Patents

수전해 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20020059755A
KR20020059755A KR1020027006443A KR20027006443A KR20020059755A KR 20020059755 A KR20020059755 A KR 20020059755A KR 1020027006443 A KR1020027006443 A KR 1020027006443A KR 20027006443 A KR20027006443 A KR 20027006443A KR 20020059755 A KR20020059755 A KR 20020059755A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pure water
heat exchanger
separation tank
line
hydrogen
Prior art date
Application number
KR1020027006443A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100567357B1 (ko
Inventor
키요시 히라이
츠토무 오오이
마사루 요네자와
아키꼬 미야케
마나부 토요시마
유타카 이시이
Original Assignee
가와구찌 다다시
신꼬오 판테크 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가와구찌 다다시, 신꼬오 판테크 가부시키가이샤 filed Critical 가와구찌 다다시
Publication of KR20020059755A publication Critical patent/KR20020059755A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100567357B1 publication Critical patent/KR100567357B1/ko

Links

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
    • C25B15/08—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
    • 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
    • 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
    • C25B15/021—Process control or regulation of heating or cooling
    • 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)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

본 발명에 있어서 수전해장치는, 상기 전해셀에 공급해야하는 순수를 저장하는 산소분리탱크와, 상기 산소분리탱크에서 상기 전해셀로 순수를 공급하고 전해후의 잔여 순수를 산소분리탱크로 되돌리도록 구성된 순수순환라인과, 상기 산소분리탱크 또는 순수순환라인에 순수를 보급하는 순수보급라인과, 상기 순수보급라인에 삽입된 제1 열교환기와, 기단부가 상기 산소분리탱크 또는 순수순환라인에 연통되고, 선단부가 상기 제1 열교환기를 거쳐 계외로 연장되는 제1 순수배출라인을 갖추며고, 상기 제1 열교환기에 있어서, 상기 순수보급라인을 거쳐 보급되는 순수와 제1 순수배출라인을 거쳐 계외로 배출되는 순수 사이에서 열교환을 이행하도록 구성되어 있다.

Description

수전해 장치{WATER ELECTROLYZING DEVICE}
최근에, 고체고분자 전해질형막을 사용한 고효율의 수전해가 주목되고 있다.이 고체고분자 전해질형 수전해 장치는, 예를 들면, 도 5에 도시된 것이 주지되어 있다. 도 5에 있어서, 전해셀(41)은, 직열로 연결된 다수의 고체고분자 전해질막 유닛(42)과, 양단에 형성된 통전용 단부전극판(43, 43)을 갖추고 있다. 상기 고체 고분자 전해질막 유닛(42)은, 주로 고체고분자 전해질막(44)과, 해당 고체 고분자 전해질막(44)의 양단에 형성되는 다공질급전체(45, 45)와, 해당 다공질급전체(45, 45)의 외측에 형성되는 복극식 전극판(46, 46)을 갖추고 있다. 상기 고체고분자 전해질막(44)은, 일반적으로, 프로톤 도전성 재료로 구성되는 고분자막이다. 상기 복극식 전극판(46)은, 상기 단부 전극판(43, 43)사이에 전압을 인가했을 경우에, 한쪽면이 음극에, 다른 면이 양극이 되는 것이다. 하나의 복극식 전극판(46)을 가지고 보면, 그것은 좌우양측의 고체고분자 전해질막 유닛(42, 42)에 공통의 구성부재로 되어 있다.
도 6은, 하나의 고체고분자 전해질막 유닛(42)의 분해단면도이고, 고체고분자 전해질막(44)의 양면에는 백금족금속으로 이루어진 다공질의 융매층(47)이 형성되어 있다. 고체고분자 전해질막(44)의 양측에는, 해당 고체고분자 전해질막(44)과 복극식 전극판(46)과 환상의 가스켓(48)에 의해 실상태로 둘러쌓인 공간이 형성되어 있고, 해당 공간의 각각이 후술하는 음극실A 및 양극실B(도 6중 2점쇄선으로 도시된 것)로 이루어진다. 그리고, 상기 음극실A 및 양극실B의 각각에 다공질 급전체(45)가 수용되어 있다. 그리고, 상기 고체고분자 전해질막으로는, 양이온 교환막(예를 들면, 불소수지계 술폰산 양이온 교환기, 듀폰사 제품 [나피온117][나피온115]등)이 바람직하다.
다음으로, 상기 종래의 수전해 장치의 동작설명을 이행한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 단부 전극판(43, 43) 사이에 도 5 중 좌측이 양극, 우측이 음극이 되도록 전류가 통하면, 각 복극식 전극판(46)은, 좌측부가 하나의 유닛(42)의 음극이 되고, 또 우측부가 다른 유닛(42)의 양극이 된다. 즉, 하나의 복극식 전극판(46)은, 해당 복극식 전극판의 도면중의 좌측의 고체고분자 전해질막 유닛(42)에서는 음극측(49)의 구성부재가 되고, 도면중의 우측의 고체고분자 전해질막 유닛(42)에서는 양극측(50)의 구성부재가 된다. 이렇게 하여, 도 6에 도시된 바와 같이, 각 고체고분자 전해질막 유닛(42)에는, 고체고분자 전해질막(44)에서 우측에 위치하는 음극실(A)과, 고체고분자 전해질막(44)에서 좌측에 위치하는 양극실(B)이 형성된다.
이 상태에서 순수공급 경로(51, 도 5 참조)를 통하여 순수를 양극실(B0에 공급하면 양극실(B)에서는,
2H2O → O2+ 4H++ 4e-
의 반응이 일어나고, 산소가스가 발생한다. 양극실(B)에서 발생한 프로톤은 프로톤 도통성을 가지는 고체고분자 전해질막(44내)을 소량의 물을 수반하여 이동하고, 음극실(A)에 도달한다. 음극실(A)에서는, 이 도달한 프로톤에 의해
4H++ 4e-→ 2H2
의 반응이 일어나고, 수소가스가 발생한다.
고체고분자 전해질형 수전해 장치에서 수소가스 및 산소가스의 생성 프로세스는, 개략, 상기와 같은데, 그 프로세스로 발생한 수소 및 산소는, 예를 들면 도 7에 도시한 바와 같은 흐름에 따라 각 사용자 포인트로 공급된다. 즉, 도 7에 있어서, 전해셀(52)에서 발생한 수소가스는, 라인(53)을 거쳐 수소분리 탱크(54)에서 물과 분리되고, 제습기(55)를 거쳐 각 사용자 포인트로 공급된다. 한편, 전해셀(52)에서 생성한 산소가스는, 라인(56)을 거쳐 산소분해 탱크(57)에서 물과 분리된 후, 대기중에 방출된다.
그런데, 수전해는, 소정의 전압하에서 소정의 전류를 통전함으로써 이루어지고, 수전해시의 소비전력을 감소할 때에는 에너지 효율(전압효율 × 전류효율)을 높이는 것이 바람직하다.
여기에서, 전류효율은 온도와 관계가 없고, 범위는 약 90% - 98%이다. 한편, 전압효율은, 이론 가동전압/실제 전해전압으로 나타나는 것으로, 온도의존성이있다. 즉, 전해온도를 비교적 높게 유지하지 않으면, 상기 실제 전해전압이 상승하고, 그 결과, 전압효율이 저하한다. 전해셀의 고성능화에 동반하여, 종래에는 80%정도가 한도였던 전압효율은, 전해온도가 80-120℃로 유지되면, 96%정도까지 향상시킬 수 있다.
그런데, 종래의 수전해 장치에 있어서는, 하기의 이유로, 45℃라는 비교적 낮은 전해온도로 수전해를 이행할 필요가 있고, 그 결과, 상기 에너지 효율도 약55%정도였다.
즉, 수전해에 공급되는 순수는, 비용 등의 관점에서 순환사용되고 있다. 해당 수전해용 순수의 순도를 일정하게 유지하여 고체 고분자 전해질막의 오염을 방지하여 양호하게 수전해를 이행하므로, 상기 순수중에 포함되는 이온을 제거할 필요가 있다. 일반적으로, 해당 이온 제거수단으로서 이온교환 수지를 이용한 방법이 이행되고 있는데, 해당 이온 교환수지의 내열온도는 낮고(약 55℃), 따라서 종래의 전해온도는 45℃정도로 비교적 낮은 온도로 설정되어 있다.
더욱 상세하게는, 종래의 수전해 장치에 있어서는, 도 7에 도시한 바와 같이, 산소분리 탱크(57)에서 산소가스와 분리된 순수는, 라인(65) 및 순수순환 펌프(69)를 통해서 라인(59)에 공급된다. 해당 라인(59)에는 열교환기(60)가 삽입되어 있고, 라인(61)을 거쳐 공급되는 냉각수에 의해 해당 라인(59)을 유통하는 순수가 약 45℃까지 냉각된다. 그 후, 상기 라인(59)에 삽입된 이온 교환수지를 이용한 비재생폴리셔(62)에 의해 이온이 제거된 고순도의 순수가, 필터(63) 및 라인(64)을 통하여 전해셀(52)에 공급된다. 그리고, 도 7중, 부호58은 순수탱크이고, 부호70은 순수탱크(70)에서 산소분리탱크(57)로 보급용 순수를 공급하기 위한 순수보급용 펌프이다.
한편, 수소분리 탱크(54)에서 수소가스와 분리된 순수는, 라인(66)을 거쳐 가스 스크러버(67)에 도입되고, 가스 스크러버(67)로 순수중에 용존하는 수소가스를 방출한 후에 순수탱크(58)로 되돌려진다. 상기 수소분리 탱크(54)에서 순수와 분리된 수소가스는, 제습기(55)에 의해 제습된 후, 사용 지점으로 공급된다. 그리고, 상기 제습기(55)에 있어서 수소가스의 제습 효율화를 도모하기 위해, 도 7에 도시하는 전해장치에 있어서는, 상기 라인(61)을 통해서 공급되는 냉각수를 라인(68)을 통해서 상기 제습기(55)로 유도되고, 이렇게 함으로써, 해당 제습기(55)의 저온화를 도모한다.
이와 같이, 종래의 수전해 장치는, 순환되는 순수의 온도(일반적으로는, 약 85-120℃)를 내리는 것과, 함습수소가스의 온도(일반적으로는, 85-120℃)를 내리는 것만 이행하는 것이고, 상기 산소분리 탱크(57)와 수소분리탱크(54)에서 배출되는 순수와 수소분리 탱크(54)에서 배출되는 함습수소가스의 온도 에너지를 이용하는 것에 대해서는 전혀 고려되지 않았다.
상기와 같이, 최근에, 수전해시의 소비전력을 적게 하기 위해서, 에너지 효율을 향상시키고자 하는 요망이 있다. 이러한 요망으로, 수전해시의 온도를 높게 유지하고, 이렇게 함으로써 온도의존성이 높은 전압효율의 저하를 방지할 필요가 있다. 예를 들면, 전압효율96%를 유지하여 최대94%의 에너지 효율을 확보하고자 했을 경우, 상기와 같이 약 80-120℃정도의 전해온도를 유지할 필요가 있다. 이에대해, 종래의 수전해 장치는, 이온교환수지의 내열온도(약 55℃정도)로 인해, 이와 같은 고온으로 수전해를 이행할 수 없었다.
본 발명은, 종래기술의 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 이온 교환수지를 사용하지 않고, 전해셀로 공급할 수 있는 순수중의 이온농도를 감소시키고, 전해온도를 고온으로 유지하는 것이 가능한 수전해 장치를 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다.
본 발명은, 고체전해질형 수전해장치에 관한 것이다.
본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위해서, 순수의 순환라인에서 순도를 저하한(이온농도가 높은)순수의 일부를 계외로 배출함과 동시에, 순수보급라인을 통해 고순도의 순수를 일정량 보급함으로써, 순수순환라인을 순환하는 순수(이하 [순환순수]라고 한다)의 이온농도를 저하시키고, 동시에, 계외로 배출되는 온도가 높은 순수와 보급되는 순수사이에서 열교환을 이행하여 순환순수에 보급되는 순수의 온도를 높이고, 전해온도를 고온으로 유지하는 수전해장치를 제공한다.
본 발명의 한 형태는, 전해셀로 순수를 전해하여 수소가스 및 산소가스를 생성하는 수전해 장치이고, 상기 전해셀에 공급해야하는 순수를 저류하는 산소분리탱크와, 상기 산소분리탱크에서 상기 전해셀로 순수를 공급하고 전해후의 잔여 순수를 산소분리탱크로 되돌리도록 구성된 순수순환 라인과, 상기 산소분리탱크 또는 순수순환 라인에 순수를 보급하는 순수보급라인과, 상기 순수보급라인에 삽입된 제1 열교환기와, 기단부가 상기 산소분리탱크 또는 순수순환라인에 연통되고, 선단부가 상기 제1 교환기를 거쳐 계외로 연장되는 제1 순수배출라인을 갖추고, 상기제1 열교환기는, 상기 순수보급라인을 거쳐 보급되는 순수와 제1 순수배출라인을 거쳐 계외로 배출되는 순수와의 사이에서 열교환을 하도록 구성된 수전해 장치를 제공한다.
이러한 구성의 수전해 장치에 있어서는, 제1 순수배출 라인을 통하여 순수순환 라인을 통하는 순수의 일부를 배출함과 동시에, 순수 보급라인을 통하여 순수순환라인에 고순도의 순수를 보급하므로, 이온교환수지를 사용하지 않고 순수순환 라인을 흐르는 순환순수의 이온농도를 저하하는 것이 가능하다. 그리고, 제1 순수배출 라인에서 배출되는 고온(약85-120℃)의 순수와 순수보급 라인을 통해 보급되는 순수와의 사이에서 열교환을 이행하므로, 순수순환라인을 통하여 전해셀로 공급되는 보급순수의 온도를 높이는 것이 가능하고, 전해셀에 있어서의 고에너지 효율을 확보하는 것이 가능하다.
바람직하게는, 상기 전해셀에서 발생한 수소가스를 받아들이는 수소분리탱크와, 기단부가 상기 수소분리탱크에 접속된 수소배출라인과, 상기 수소배출라인에 삽입된 사전열교환기를 갖추고, 상기 사전 열교환기는, 순수보급라인을 거쳐 보급되는 순수와 수소배출라인을 거쳐 배출되는 함습수소가스와의 사이의 열교환을 이행하도록 구성할 수 있다.
이러한 구성은, 폐기하는 열에너지를 더욱 유효하게 이용하는 것이 가능하고, 수전해시의 에너지 효율을 더욱 향상시키는 것이 가능하다. 그리고, 사전 열교환기에 있어서, 수소분리탱크에서 배출되는 고온(약85-120℃)의 함습수소가스가, 순수보급라인을 통하는 보급순수에 의해 냉각되고, 이렇게 함으로써 함습수소가스에서 응축수가 생성되므로, 후단에 형성되는 제습기로의 함유 수분량을 감소시킬 수 있고, 해당 제습기는 제습용이화와 제습기 자체의 소형화를 도모할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 전해셀에서 발생한 수소가스를 받아들이는 수소분리탱크와, 기단부가 상기 수소분리탱크에 연통되고, 선단부가 상기 제1 열교환기를 통해 계외로 연장되는 제2 순수배출라인을 갖추고, 상기 제1 열교환기는, 상기 순수보급라인을 거쳐 보급되는 순수와 제1 및 제2 순수배출라인을 거쳐서 계외로 배출되는 순수와의 사이에서 열교환을 이행하도록 구성하는 것이 가능하다.
이러한 구성으로, 순수보급라인을 통하여 전해셀로 공급되는 순수의 온도를 더욱 높이는 것이 가능하고, 수전해시의 고에너지 효율의 확보가 한층 용이해 진다.
또, 제1 및 제2 순수배출라인을 거쳐서 계외로 배출되는 고온 순수와 순수보급라인을 거쳐서 보급되는 순수와의 열교환을 동일한 열교환기로 이행하지 않고, 별개의 열교환기로 이행하는 것도 가능하다.
이러한 구성에 따르면, 제1 및 제2 순수배출라인에서 각 열교환기로 향해서 배출되는 순수의 유량제어를 개별로 이행하는 것이 가능하므로, 유량제어를 안정적으로 이행하는 것이 가능해진다.
구체적으로는, 상기 전해셀에서 발생한 수소가스를 받아들이는 수소분리탱크와, 기단부가 상기 수소분리탱크에 연통되고, 또한 선단부가 계외로 연장되는 제2 순수배출라인과, 상기 제2 배출라인에 삽입된 제2 열교환기를 갖추고, 상기 제2 열교환기는, 상기 순수보급라인을 거쳐 보급되는 순수와 제2 순수배출라인을 거쳐서계외로 배출되는 순수와의 사이에서 열교환을 이행하도록 구성하는 것이 가능하다.
더욱 바람직하게는, 상기 순수보급라인을, 상기 제1 열교환기 및 제2 열교환기의 전단부에서 분기하고, 상기 제1 열교환기에 있어서는, 한쪽의 순수보급라인을 흐르는 순수와 제1 순수배출라인을 흐르는 순수와의 사이에서 열교환이 이루어지고, 상기 제2 열교환기에 있어서는, 다른 방향의 순수보급라인을 흐르는 순수와 제2 순수배출라인을 흐르는 순수와의 사이에서 열교환이 이루어지도록 구성하는 것이 가능하다.
이러한 구성으로, 제1 배출라인 및 제2 배출라인을 흐르는 배출순수에서 순수순환라인을 흐르는 순수로의 열교환을 더욱 효율적으로 이행하는 것이 가능하게 된다.
그리고, 더욱 바람직하게는, 상기 순수순환라인을 순환하는 순수량의 3.5%이상을 계외로 배출하고, 적어도 배출순수와 같은 량의 순수를 상기 순수보급라인을 통하여 보급하도록 구성하는 것이 가능하다.
이러한 구성으로, 순환순수의 비저항을 5MΩcm이상으로 유지하는 것이 가능하고, 수전해시의 운전전압의 상승을 유효하게 제어하고, 고에너지효율을 확보하는 것이 가능하다.
[도면의 간단한 설명]
도 1은, 본 발명에 있어서의 수전해 장치의 바람직한 실시형태의 전체 흐름도이고,
도 2는, 외계로 배출되는 순수와 보급순수와의 열교환방법의 변형예를 나타내는 부분 흐름도이고,
도 3은, 외계로 배출되는 순수와 보급순수의 열교환방법의 또 다른 변형예를 나타내는 부분흐름도이고,
도 4는, 순환순수전량에 대한 이온교환 수지통과수량의 비율과, 순환순수의 비저항의 관계를 나타내는 그래프이고,
도 5는, 고체고분자 전해질형 수전해 장치에 이용되는 전해셀의 일예를 나타내는 모식도이고,
도 6은, 도 5에 도시하는 전해셀에 있어서의 고체고분자 전해질막 유닛의 분해 단면도이고,
도 7은, 종래의 수전해 장치의 전체흐름도이고,
이하에 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 수전해 장치의 1실시예의 전체 흐름도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 수전해 장치는, 순수보급라인(9)을 통하여 전해셀(20)에 공급된 순수를 해당 전해셀(20)에서 전해하여 수소가스 및 산소가스를 생성하고, 해당 수소가스 및 산소가스를, 각각 수소분리탱크(10) 및 수소분리텡크(14)를 통하여 외부에 배출하도록 구성된다.
해당 수전해 장치는, 상기 산소분리탱크(14)에 순수를 보급하는 순수보급라인(9)과, 해당 순수보급라인(9)에 삽입된 제1 열교환기(13)와, 상기 산소분리탱크(14)에서 전해셀(20)을 통하여 해당 산소분리탱크에 다다르는 순수순환라인(15)과, 상기 전해셀(20)에서 상기 수소분리탱크(10)에 다다르는 수소공급라인(21)과, 상기 순수순환라인(15)에서 분기되고, 상기 제1 열교환기(13)를 통하여 계외로 연장하는 제1 순수배출라인(22)을 갖추고, 상기 제1 열교환기(13)에 의해 순수보급라인(9)을 통하여 보급되는 순수와 제1 순수배출라인(22)을 통하여 계외에 배출되는 순수와의 사이에서 열교환을 이행하도록 구성되어 있다.
그리고, 상기 수전해 장치에는, 상기 전해셀(20)에서 발생한 수소를 상기 수소분리탱크(19)에 공급하는 수소공급라인(21)과, 상기 수소분리탱크(10)로 순수와 분리된 수소를 반출하기 위한 수소배출라인(11)이 형성되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 순수보급라인(9)에는, 사전필터(1), 승압펌프(2), 제1 역침투막(3), 제2역침투막(4), 보급순수탱크(5), 펌프(6), 이온교환장치(7)(이온교환수지에 의한 것), 및 파이널 필터(8)가 삽입되어 있다.
바람직하게는, 상기 수소배출라인(11)에 사전열교환기(12)를 삽입하는 것이 가능하고, 상기 순수보급라인(9)을, 상기 사전열교환기(12) 및 상기 제1 열교환기(13)를 거쳐 상기 수소분리탱크(14)에 달하도록 구성하는 것이 가능하다.
상기 순수순환라인(15)은, 상기 산소분리탱크(14)에서 상기 전해셀(20)로 순수가 공급됨과 동시에, 해당 전해셀(20)에서 발생한 산소 및 잔여 순수가 해당 산소분리탱크(14)로 보내지도록, 무단(無端)루프형상으로 되어 있다. 그리고, 도 1의 부호16 및 19는, 각각 펌프 및 파이널필터이다. 해당 파이널필터(19)는, 순수순환라인(15)중의 순수의 순도에 의존하여 형성되는 것으로, 해당 순수순환라인(15)중의 순수에 이물질이 혼입되어 있지 않은 경우에는, 생략하는 것이 가능하다.
상기 수소분리텡크(10)에는, 수소가스가 분리된 후의 순수를 배출하기 위한 제2 순수배출라인(24)이 접속되어 있고, 상기 제1 순수배출라인(22)은, 유량지시조절계(23)를 통하여 해당 제2 순수배출라인(24)에 합류한 후, 상기 제1 열교환기(13)를 거쳐 계외에 달하도록 되어 있다.
바람직하게는, 상기 수소배출라인(11)에 있어서 상기 사전열교환기(12)에서 후단부분에 제습기(25)가 배치되어 있다.
그리고, 도 1 중의, 각 라인에 배치된 부호26 및 부호27은, 각각 유량제어 판막 및 온오프 판막이다.
이하, 상기 수전해 장치의 동작을 설명한다. 상기 순수보급라인(9)의 전단부에 공급된 수도수는 상기 사전필터(1)에서 예비여과되고, 온오프 판막(27)을 통하여 승압펌프(2)에 의해 승압되고, 제1 역침투막(3) 및 제2 역침투막(4)에 의해 소정의 고순도로 정제된 후, 보급순수탱크(5)에 저장된다. 해당 보급순수탱크(5)에 저장된 순수는 상기 수소분리탱크(14)의 수위를 따르며, 순수보급라인(9)을 통하여 해당 산소분리 탱크(14)로 공급된다.
본 실시예에 있어서, 상기 산소분리탱크(14)에 수위를 감시하는 레벨계(28)를 갖추고, 해당 레벨계(28)의 지시에 따라 순수보급라인(9)에 형성된 유량제어판막(26)의 계도를 적절하게 조절한다. 펌프(6)에 의해 압송된 보급순수탱크(5)내의 순수는, 이온교환장치(7) 및 파이널 필터(8)를 통하여 상기 사전 열교환기(12)로 공급된다.
해당 사전 열교환기(12)에 있어서는, 상기 보급순수탱크(5)에서 공급되는 보급순수와, 상기 수소분리탱크(10)에서 배출되는 수전해후의 고온(약 85-120℃)의 함습수소가스와의 사이에서 간접적으로 열교환이 이루어진다. 즉, 상기 보급순수는, 상기 고온의 함습수소가스에서 온도 에너지를 받아 일정온도 승온된다. 예를 들면, 당초 15-25℃였던 보급순수는 상기 사전열교환기(12)에 의해 약16-26℃로 된다.
한편, 상기 수소배출라인(11)중의 함습수소가스는, 상기 사전 열교환기(12)의 보급순수에 의해 냉각되므로, 해당 함습수소가스에서 응축수가 생성되고, 이렇게 함으로써 상기 수소배출라인(11)의 후단에 형성된 상기 제습기(25)로의 수분의 함유량이 감소한다. 따라서, 제습기(25)의 제습량을 적게할 수 있고, 제습기(25)의 소형화를 도모할 수 있다.
바람직하게는, 상기 함습수소가스가 상기 사전열교환기(12)의 하부에서 상부로 이동하도록 상기 수소배출라인(11)을 구성함과 동시에, 상기 사전열교환기에서 생성한 상기 응축수가 해당 사전 열교환기(12)에서 상기 수소분리탱크(10)로 흐르도록 상기 수소배출라인(11)을 형성하는 것이 가능하다. 이러한 구성으로, 순수의 유효이용을 도모할 수 있다.
그리고, 상기 제습기(25)로 제습된 후의 수소가스는, 수소분리탱크(10)내의 압력을 감시하는 압력지시조절계(29)의 지시에 따라 수소배출라인(11)에 장착한 유량제어판막(26)의 개도를 적절히 조절함으로써, 사용자 포인트로 공급된다. 이와같이, 수소분리탱크(10)의 내압에 따라 수소배출라인(11)의 유량제어를 이행함으로써, 수소공급압력을 일정하게 유지할 수 있고, 전계셀에 있어 H2측과 O2측의 차압을 일정하게 유지하고, 고체고분자 전해질막의 파손을 유효하게 방지할 수 있다.
상기 사전열교환기(12)에서 소정온도만큼 승온된 보급순수는, 제1 열교환기(13)에 있어, 상기 제1 순수배출라인(22) 및 제2 순수배출라인(24)을 통하여 배출되는 온도(예를 들면, 약85-120℃)의 순수와의 사이에서, 간접적인 열교환이 이루어진다. 이렇게 함으로써, 예를 들면, 상기 사전열교환기(12)에 의해 약16-26℃로 된 순수는, 약 82-119℃까지 승온되어 상기 산소분리탱크(14)로 공급된다.
이와 같이 본 실시예에 있어서의 수전해 장치에는, 전해셀(20)로의 순수공급원이 되는 산소분리탱크(14)에 고온의 순수가 저장된다. 따라서, 본 실시예에 있어서는, 이온교환수지를 이용하는 것이 불가능하다. 따라서, 실시예에 있어서는 이온교환수지를 이용하지 않고, 전해셀(20)에 공급되는 순수의 순도(비저항)가 소정치(예를 들면, 5MΩcm)를 밑돌지 않도록 하기의 구성을 채용한다.
즉, 상기 순수순환라인(15)에서 분기된 제1 순수배출라인(22)을 통하여 배출되는 순수의 양을 Q1으로 하고, 상기 순수보급라인(9)을 통해 산소분리탱크(14)로 보급되는 순수의 양을 Q2로 했을 경우, Q2 Q1가 되도록, 상기 순수보급라인(9) 및 제1 순수배출라인(22)에 형성된 유량제어판막(26)의 개도를 적절히 조절한다.
본 실시예에 있어서는, 산소분리탱크(14)의 수위가 일정하도록, 각 라인의 유량을 제어한다. 즉, 순수보급라인(9)을 거쳐 산소분리탱크(14)로 보급되는 순수의 양(Q2)가, 수소분리탱크(10)로 공급되는 순수의 양(고체고분자 전해질막 유닛(42)에 있어서 양극실(B)에서 음극실(A)로 이동하는 순수의 양, Q3)과 제1순수배출라인(22)에서 배출되는 순수의 양(Q1)과의 합계(Q1+Q3)와 같도록, 순수보급라인(9) 및 제1 순수배출라인(22)에 있는 유량제어판막(26)의 개도를 조절한다.
여기에서 순수의 배출량과 보급량의 관계에 대해서 상세히 설명한다.
이온교환수지를 사용했을 경우에, 순수의 비저항은 일반적으로 18MΩcm까지 올라간다. 따라서, 수전해에 사용하여 비저항이 저하한 순수의 전체량을 이온교환수지에 통과시키도록 구성하면, 전해셀로 공급되는 순수의 비저항은 항상 18MΩcm로 유지된다.
한편, 이온교환수지의 내열온도는 약55℃이다. 따라서, 이온교환수지에 의해 순수의 비저항을 유지하는 경우, 전해셀로 공급되는 순수의 온도를 약55℃이하로 제어할 필요가 있다. 그런데, 전해셀로의 공급순수온도가 약55℃이하에서는, 충분한 에너지 효율을 기대할 수 없다.
발명자가 면밀히 노력한 연구 결과, 전해셀에서 전해되는 순수의 비저항으로 5MΩcm이상 확보되면, 수전해시의 운전전압의 이상 상승을 피할 수 있다는 것을 알았다.
이러한 사실에 근거하여 발명자는, 순환순수의 비저항으로서 5MΩcm를 확보하기에는, 수전해에 사용한 순수의 전량을 이온교환수지에 통과시키지 않고, 일부의 순수를 이온교환수지에 통과시켜도 되지 않는가라는 가설을 내세웠다.
그리고, 해당 가설을 입증하기 위해서, 발명자는 하기 실험을 했다. 즉, 수전해에 사용하는 순수를 순화시키고, 해당 순환순수중의 이온교환수지에 통과시키는 양을 변화시키고, 이온교환수지 통과수량의 비율과 순환순수전체의 비저항의 관계를 조사했다. 해당 실험결과를 도 4에 도시한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 순환순수량에 대한 이온교환수지 통과수량의 비율을 증가시킴으로써, 순환순수의 비저항은 높아지지만, 순환순수의 비저항으로서 5MΩcm이상 확보하기에는, 이온교환수지 통과수량비율로서 3.5%이상이면 좋다는 것을 알았다.
그런데, 보급순수의 비저항도, 이온교환수지에 통과된 순수와 동일한 18MΩcm이다. 따라서, 순환순수의 일부를 이온교환수지에 통과시키는 대신에, 순환순수의 일부를 계외로 배출함과 동시에 해당 배출량과 적어도 같은 양의 고순도 순수를 순환순수에 첨가하면, 순환순수의 비저항을 유지하는 것이 가능하다. 즉, 순환순수 전체량의 3.5%이상을 계외로 배출하고, 대신에 적어도 동량의 새로운 고순도 순수를 순수순환라인에 보급하면, 이온교환수지를 사용하지 않고 순환순수의 비저항을 5MΩcm이상으로 유지하는 것이 가능하다.
이와 같이, 본 실시예의 수전해 장치는, 산소분리탱크(14)에서 전해셀(20)로 순수를 공급하고 전해셀(20)의 잔여 순수를 산소분리탱크(20)로 되돌리도록 구성된 순수순환라인(15)과, 상기 산소분리탱크(14)중의 순수의 일부를 계외로 배출하는 제1 순수배출라인(22)과, 고순도의 순수를 상기 산소분리탱크(14)로 공급하는 순수보급라인(9)을 갖춤으로써, 이온교환수지를 사용하지 않고도, 상기 전해셀(20)로공급되는 순수의 이온농도를 저하(비저항을 증가)시키는 것이 가능하다.
그리고, 상기 제1 순수배출라인(22)을 통하여, 상기 전해셀(20)에서 되돌려진 수전해후의 순수를 포함하는, 상기 산소분리탱크(14)중의 순수의 일부를 계외로 배출할 때에, 해당 배출되는 순수가 가지는 열에너지를 상기 제1 열교환기(13)로 상기 순수보급라인(9)을 통해 산소분리탱크(14)로 공급되는 고순도의 순수에 전달하도록 구성했기 때문에, 상기 전해셀(20)로 공급되는 순수의 온도를 소정치 이상의 온도로 유지하는 것이 가능하다. 따라서, 본 실시예에 있어서는, 고온고순도의 순수를 전해셀(20)에 공급할 수 있고, 고에너지 효율로 수전해를 이행하는 것이 가능하다.
그리고, 상기 순수순환라인(15)을 순환하는 순수의 온도가 80℃이상이 되면, 모듈구성부품인 실부재로써의 O링과 가스켓의 열렬되기 쉬우므로, 바람직하게는 상기 전해셀(20)로 공급되는 순수의 온도를 80℃보다 낮게 하는 것이 가능하다.
본 실시예에 있어서는, 상기 순수순환라인(15)중에서, 산소분리탱크(14)에서 전해셀(20)까지 다다르는 부분에, 열교환기(17) 및 온도계(18)가 삽입하고, 해당 온도계(18)로 검지되는 순수의 온도가 80℃이하가 되도록, 상기 열교환기(17)에 접속된 냉수공급라인(30)의 유량을 유량제어판막(26)으로 조절한다.
그리고 바람직하게는, 상기 산소분리탱크(14)의 내압을 압력지시 조절계(29)등으로 검지하고, 해당 내압이 소정치를 넘는 경우에는, 산소분리탱크(14)내의 산소를 유량제어판막(26)을 통하여 대기에 방출하는 것이 가능하다. 이러한 구성에 의해, 산소분리탱크(14)내의 내압을 일정수치 이하로 유지하는 것이 가능하고, 이렇게 함으로써, 전계셀에 있어서 H2측과 O2측과의 차압을 일정하게 유지하고, 고체고분자 전해질막의 파손을 유효하게 방지할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 도 1에 도시된 바와 같이 산소방출라인에 수소농도계(31)를 장착하고, 산소방출라인중의 수소농도가 소정치를 넘으면 경보하도록 구성할 수 있고, 이렇게 함으로써 수소에 의한 폭발 등의 위험성을 유효하게 방지할 수 있다.
그리고, 본 실시예에 있어서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 순수배출라인(22)내의 순수와 제2 순수배출라인(24)내의 순수를 합류시킨 뒤, 하나의 열교환기(13)를 통하여 순수보급라인(9)내의 보급순수와 열교환하도록 구성했는데, 그 대신에, 열교환기 2대를 갖추고, 개별로 열교환하도록 구성하는 것도 가능하다.
개별로 열교환하는 방법으로는, 예를 들면, 도 2에 도시한 바와 같이, 순수보급라인(9)의 제1 열교환기(13) 전에 제2 사전열교환기(32)를 설치하고, 제2 순수배출라인(24)을 거쳐 배출되는 순수와 순수보급라인(9)을 통하는 순수의 사이에 간접적인 열교환을 제2 사전열교환기(32)로 이행하고, 제2 사전열교환기(32)로 열교환후의 보급순수와 제1 순수배출라인(22)을 거쳐 배출되는 순수 사이의 간접적인 열교환을 제1 열교환기(13)로 이행하도록 구성하거나, 또는, 도 3에 도시된 바와 같이, 순수보급라인(9)을 2개로 분기하고, 분기한 각 라인(9a, 9b)에 각각 열교환기(33, 34)를 설치하고, 제2 순수배출라인(24)을 거쳐 배출되는 순수와 분기라인(9a)을 통하는 보급순수 사이의 간접적인 열교환을 열교환기(33)로 이행하고, 제1 순수배출라인(22)을 거쳐 배출되는 순수와 분기라인(9b)을 통하는 보급순수 사이의 간접적인 열교환을 열교환기(34)로 이행하는 것도 가능하다. 다만, 전자의 경우에는, 보급순수는 이미 제2 사전열교환기(32)로 상당량 온도가 상승되어있으므로 제1 열교환기(13)로 효율적인 열교환인 이루어지지 않을 우려가 있다. 따라서, 열교환효율의 관점에서 봤을 때에는, 후자가 바람직하다.
이와 같이, 제1 배출라인(22)중의 배출순수 및 제2 배출라인(24) 중의 배출순수를 합류시키지 않고, 개별로 계외에 배출하도록 구성하면, 해당 제1 순수배출라인(22)에 설치한 유량제어판막(26)과 제2 순수배출라인(24)에 설치한 유량제어판막(26)의 배압차에 의한 배출유량의 혼란을 유효하게 방지할 수 있고, 유량제어를 안정적으로 할 수 있다.
또, 상기 제1 배출라인(22) 및 제2 배출라인(24)의 합류 가부를 불문하고, 열교환기로 열교환된 후의 배출순수를 상기 보급순수탱크(5)로 되돌리는 것이 가능하고, 이렇게 함으로써, 순수의 소비량을 감소시키는 것이 가능하게 된다.
또, 본 실시예에 있어서, 제1 순수배출라인(22)의 기단부를 상기 순수순환라인(15)을 연통하도록 구성했는데, 본 발명은 이러한 형태에 한정되지 않고, 전해셀(20)에서 되돌려지는 전해후의 잔여순수의 일부를 상기 제1 순수배출라인(22)을 통하여 계외로 배출하는 한, 여러종류의 형태를 적용할 수 있다. 예를 들면, 제1 순수배출라인(22)의 기단부를 산소분리탱크(14)에 연통시켜도 좋다.

Claims (7)

  1. 전해셀에서 순수를 전해하여 수소가스 및 산소가스를 생성하는 수전해장치이며,
    상기 전해셀에 공급해야 하는 순수를 저장하는 산소분리탱크와,
    상기 산소분리탱크에서 상기 전해셀로 순수를 공급하고 또한 전해후의 잔여 순수를 산소분리탱크로 되돌리도록 구성된 순수순환라인과,
    상기 산소분리탱크 또는 순수순환라인에 순수를 보급하는 순수보급라인과,
    상기 순수보급라인에 삽입된 제1 열교환기와,
    기단부가 상기 산소분리탱크 또는 순수순환라인에 연통되고, 또한 선단부가 상기 제1 열교환기를 거쳐 계외로 연장되는 제1 순수배출라인을 갖추고,
    상기 제1 열교환기에 있어서, 상기 순수보급라인을 거쳐서 보급되는 순수와 제1 순수배출라인을 거쳐 계외로 배출되는 순수의 사이에서 열교환을 이행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수전해 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 전해셀에서 발생한 수소가스를 받아들이는 수소분리탱크와,
    기단부가 상기 수소분리탱크에 접속된 수소배출라인과,
    상기 수소배출라인에 삽입된 사전 열교환기를 갖추고,
    상기 사전열교환기에 있어서, 순수보급라인을 거쳐 보급되는 순수와 수소배출라인을 거쳐 배출되는 함습수소가스 사이의 열교환을 이행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수전해 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 전해셀에서 발생한 수소가스를 받아들이는 수소분리탱크와,
    기단부가 상기 수소분리탱크에 연통되고, 선단부가 상기 제1 열교환기를 거쳐 계외로 연장되는 제2 순수배출라인을 갖추고,
    상기 제1 열교환기에 있어서, 상기 순수보급라인을 거쳐 보급되는 순수와 제1 및 제2 순수배출라인을 거쳐 계외로 배출되는 순수 사이에서 열교환을 이행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수전해장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 전해셀에 있어서 발생한 수소가스를 받아들이는 수소분리탱크와,
    기단부가 상기 수소분리탱크에 연통되고, 또한 선단부가 계외로 연장되는 제2 순수배출라인과,
    상기 제2 배출라인에 삽입된 제2 열교환기를 갖추고,
    상기 제2 열교환기에 있어서, 상기 순수보급라인을 거쳐서 보급되는 순수와 제2 순수배출라인을 거쳐 계외로 배출되는 순수 사이에서 열교환을 이행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수전해장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 순수보급라인은 상기 제1 열교환기 및 제2 열교환기의 전단측에 있어서 분기되어 있고,
    상기 제1 열교환기에 있어서는, 한쪽의 순수보급라인을 흐르는 순수와 제1 순수배출라인을 흐르는 순수 사이에서 열교환이 이루어지고,
    상기 제2 열교환기에 있어서는, 다른 순수보급라인을 흐르는 순수를 제2 순수배출라인을 흐르는 순수 사이에서 열교환이 이루어지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수전해 장치.
  6. 제 3 항에서 제 5 항중의 어느 한 항에 있어서, 기단부가 상기 수소분리탱크에 접속된 수소배출라인과,
    상기 수소배출라인에 삽입된 사전 열교환기를 갖추고,
    상기 사전열교환기에 있어서, 순수보급라인을 거쳐 보급되는 순수와 수소배출라인을 거쳐 배출되는 함습수소가스 사이에서의 열교환을 이행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수전해 장치.
  7. 제1 항에서 제 6 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 순수순환라인을 순환하는 순수량의 3.5%이상이 계외로 배출되고, 또한 적어도 배출순수와 같은 양의 순수가 상기 순수라인을 통해 보급되는 것을 특징으로 하는 수전해 장치.
KR1020027006443A 1999-11-22 2000-11-08 수전해 장치 KR100567357B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-1999-00331425 1999-11-22
JP33142599A JP4347972B2 (ja) 1999-11-22 1999-11-22 水電解装置
PCT/JP2000/007890 WO2001038608A1 (fr) 1999-11-22 2000-11-08 Dispositif d'electrolyse de l'eau

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020059755A true KR20020059755A (ko) 2002-07-13
KR100567357B1 KR100567357B1 (ko) 2006-04-04

Family

ID=18243533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020027006443A KR100567357B1 (ko) 1999-11-22 2000-11-08 수전해 장치

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP1243671B1 (ko)
JP (1) JP4347972B2 (ko)
KR (1) KR100567357B1 (ko)
CN (1) CN1239750C (ko)
AU (1) AU1303701A (ko)
CA (1) CA2392319C (ko)
WO (1) WO2001038608A1 (ko)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003073872A (ja) * 2001-09-07 2003-03-12 Ihi Aerospace Co Ltd 水電解設備
US6787258B2 (en) * 2002-03-05 2004-09-07 Vladimir Prerad Hydrogen based energy storage apparatus and method
GB0305006D0 (en) 2003-03-05 2003-04-09 Domnick Hunter Ltd Apparatus for generating gas by electrolysis of a liquid
GB0305005D0 (en) 2003-03-05 2003-04-09 Domnick Hunter Ltd Apparatus for generating gas by electrolysis of a liquid
JP4751594B2 (ja) * 2004-11-05 2011-08-17 株式会社神鋼環境ソリューション 水素・酸素ガス発生装置とその運転方法
FR2921390B1 (fr) * 2007-09-25 2010-12-03 Commissariat Energie Atomique Electrolyseur haute temperature a dispositif d'homogeneisation de la temperature.
KR100835929B1 (ko) 2008-02-20 2008-06-09 모진희 가스 발생장치
PL2377972T3 (pl) * 2010-04-19 2014-08-29 H Tec Systems Gmbh Aparatura do elektrycznego wytwarzania wodoru
DK2792769T3 (da) * 2013-04-19 2016-06-27 H-Tec Systems Gmbh Elektrolysør med ionbytter
CN103408165B (zh) * 2013-08-09 2015-09-30 周博 电解污水制取氢气和氧气的系统及方法
CN104911628B (zh) * 2015-06-23 2017-07-28 陕西华秦新能源科技有限责任公司 一种节能水电解制氢电解槽
JP6329989B2 (ja) * 2016-05-13 2018-05-23 本田技研工業株式会社 水電解システム及びその温度制御方法
US11384442B2 (en) 2017-04-24 2022-07-12 Hoeller Electrolyzer Gmbh Method for operating a water electrolysis device
WO2019238218A1 (de) * 2018-06-12 2019-12-19 Hoeller Electrolyzer Gmbh Verfahren zum betreiben einer wasserelektrolysevorrichtung zur erzeugung von wasserstoff und sauerstoff
CN110408957A (zh) * 2019-08-23 2019-11-05 华南理工大学 一种用于纯水spe电解水器的供水-冷却-控温一体化系统及其使用方法
CN110670087B (zh) * 2019-11-07 2020-11-13 北京中电丰业技术开发有限公司 一种可控快速升温电解水制氢系统
EP4071276A1 (en) * 2021-04-09 2022-10-12 L'Air Liquide Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Electrolysis arrangement for alkaline electrolysis
DE102021203518A1 (de) 2021-04-09 2022-10-13 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Festoxidelektrolysezellenvorrichtung, Verfahren zum Betrieb einer Festoxidelektrolysezellenvorrichtung und Festoxidelektrolysezellensystem
EP4071275A1 (en) * 2021-04-09 2022-10-12 L'Air Liquide Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Electrolysis arrangement for alkaline electrolysis and method therefor
CN113089022B (zh) * 2021-04-29 2023-10-03 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种碱性制氢电解槽的碱液循环系统及其工作方法
DE102022203193A1 (de) * 2022-03-31 2023-10-05 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Elektrolyseur und Verfahren und Betrieb eines Elektrolyseurs
EP4269658A1 (de) * 2022-04-28 2023-11-01 Linde GmbH Verfahren zum betreiben einer elektrolyseanlage hinsichtlich des wassermanagements und elektrolyseanlage
CN115466968A (zh) * 2022-09-02 2022-12-13 四川大学 一种无需纯水的电解制氢系统

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4242185A (en) * 1979-09-04 1980-12-30 Ionics Inc. Process and apparatus for controlling impurities and pollution from membrane chlor-alkali cells
JP2639457B2 (ja) 1993-11-05 1997-08-13 工業技術院長 太陽エネルギーを利用した水の電解装置及び電解方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1391619A (zh) 2003-01-15
CA2392319C (en) 2009-10-06
CA2392319A1 (en) 2001-05-31
AU1303701A (en) 2001-06-04
CN1239750C (zh) 2006-02-01
WO2001038608A1 (fr) 2001-05-31
EP1243671B1 (en) 2016-03-23
JP2001152378A (ja) 2001-06-05
EP1243671A4 (en) 2004-07-21
JP4347972B2 (ja) 2009-10-21
EP1243671A1 (en) 2002-09-25
KR100567357B1 (ko) 2006-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100567357B1 (ko) 수전해 장치
US7052790B2 (en) Fuel cell system and operation method having a condensed water tank open to atmosphere
US7353085B2 (en) Electrolyzer cell stack system
JP2000208157A (ja) 燃料電池運転システム
WO2014002989A1 (ja) 水電解システム
JP2013529354A (ja) 電気エネルギーの蓄積および復元のための装置
EP2659574B1 (en) Cooling arrangement using an electrochemical cell
US20100003551A1 (en) Method for operating a fuel cell system in a mode of reduced power output
JP2021085081A (ja) 水電解システム
JP5415168B2 (ja) 水電解システム
US7531259B2 (en) Fuel cell cooling and water management system
JP2006299323A (ja) 水電解装置
JP3906677B2 (ja) 燃料電池用水処理装置
JP2011168862A (ja) 水電解システム及びその運転方法
CN115224323A (zh) 水电解发电系统
JP3240981B2 (ja) 電解式オゾン発生器
KR102609121B1 (ko) 전기 탈이온 장치를 구비한 연료전지 시스템
JP3750802B2 (ja) 水電解装置とその運転方法
CN115149056B (zh) 水电解发电系统
US11811109B2 (en) Method of operating water electrolysis and electricity generating system
JP4713079B2 (ja) 燃料電池発電システム及びその運転方法
CN216213587U (zh) 一种质子交换膜燃料电池的快速活化系统
JP2017198364A (ja) 加温水製造システム
WO2014111686A1 (en) Fuel cell system
CN113991147A (zh) 一种质子交换膜燃料电池的快速活化系统

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee