LV14698B - System for liquid leveling - Google Patents
System for liquid leveling Download PDFInfo
- Publication number
- LV14698B LV14698B LVP-13-36A LV130036A LV14698B LV 14698 B LV14698 B LV 14698B LV 130036 A LV130036 A LV 130036A LV 14698 B LV14698 B LV 14698B
- Authority
- LV
- Latvia
- Prior art keywords
- level
- separation vessel
- gas separation
- gas
- water reservoir
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Description
IZGUDROJUMA APRAKSTSDESCRIPTION OF THE INVENTION
Tehnikas nozareEngineering industry
Izgudrojums attiecas uz šķidru materiālu sadalīšanas iekārtām, konkrēti - uz ūdens elektrolīzeriem un tajos esošajām šķidruma līmeņa līdzsvarošanas sistēmām.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to liquid material dispensing apparatus, and more particularly to water electrolysers and liquid level balancing systems therein.
Ūdens elektrolīzeri ir iekārtas, kas paredzētas ūdens sadalīšanai ar elektrolīzes palīdzību, sadalot to ūdeņradī (H2) un skābeklī (O2). Gāzes tiek iegūtas atsevišķi, var tikt uzkrātas un tālāk izmantotas pēc vajadzības. Ūdeņradis var tikt izmantots dažādiem pielietojumiem - uzkrāšanai un tālākai izmantošanai par degvielu degšūnas ierīcē (kurināmā elementu sistēmā) elektrības un siltuma ražošanai; kā tīra gāze dažādos eksperimentos, kas saistīti ar ūdeņradi, vai ķīmiskajos reaktoros u.c. Skābeklis var tikt izmantots kopā ar ūdeņradi (metināšanai ūdeņraža liesmā, degšūnās par degvielu anodam, ķīmiskajos reaktoros, dažādos eksperimentos u.c.), kā arī uzkrāts un izmantots dažādos citos veidos, kā, piemēram, pārtikas rūpniecībā, medicīnā.Water electrolysers are devices for separating water by electrolysis into hydrogen (H 2 ) and oxygen (O 2 ). Gases are extracted separately, can be stored and further used as needed. Hydrogen can be used for a variety of applications - for storage and further use as fuel in a cellular device (fuel cell system) to generate electricity and heat; as pure gas in various experiments involving hydrogen or in chemical reactors, etc. Oxygen can be used in combination with hydrogen (for hydrogen flame welding, for fuel cells in the anode, in chemical reactors, in various experiments, etc.), and stored and used in various other ways. such as the food industry, medicine.
Tehnikas līmeņa analīzeAnalysis of the state of the art
Ir zināmas iekārtas, kurās ūdens no rezervuāra uz darba kameru tiek padots automātiski ar sūkņiem. Šāda tipa iekārtas ir aprakstītas starptautiskajā patenta pieteikumā Nr. W0/2006/047876A1 un ASV patenta pieteikumā Nr. 2008/0257740A1. Ir zināmas līdzīgas iekārtas, kur tiek lietots līdzsvarošanas paņēmiens (Yakimenko L.M. Electroliz vody. Himiya, 1970). Zināmajās iekārtās šķidruma padeves process saistīts ar šķidruma nevienmērīgas kustības izraisītām gāzes spiediena svārstībām, turklāt līdzsvarošanas paņēmienā šķidruma rezervuāriem jābūt plakaniem, ar mazu augstumu, un novietotiem virs iekārtas, kas mobilu ierīču gadījumā nevēlami iespaido iekārtas gabarītus. Iekārta kļūst sarežģītāka un dārgāka, sevišķi nelielu un vidējas jaudas ierīču gadījumā. Gāzes (šķidruma) spiediena svārstības ir ļoti nevēlamas ūdens elektrolīzes iekārtās, kur ūdeņraža un skābekļa kameras atdala tikai jonus caurlaidoša membrāna. Kamēr jonu membrānas bija uz azbesta bāzes (Kai Zeng, Dongke Zhang. Recent progress in alkaline water electrolysis for hydrogen production and applications. Progress in Energy and Combustion Science 36 (2010) 307-326), tas netika uzskatīts par būtisku trūkumu, bet parādoties jonus vadošām polimēru membrānām (A. Deschamps. Development of advanced PEM water electrolysers. WHEC 16 / 13-16 June 2006 - Lyon, France), kas mehāniski nav cietas un biezas, spiediena svārstības skābekļa/ūdeņraža kamerās ir nevēlamas, jo membrānas viegli bojājas, kā rezultātā elektrolīzes gāzes var sajaukties un kļūt sprādzienbīstamas. Izgudrojuma mērķis ir novērst minētos trūkumus.There are known devices in which water is automatically pumped from the reservoir to the working chamber by pumps. Equipment of this type is described in international patent application no. WO 2006 / 047876A1 and U.S. Pat. 2008 / 0257740A1. Similar devices using the balancing technique are known (Yakimenko L.M. Electroliz vody. Himiya, 1970). In known equipment, the fluid supply process involves fluctuations in gas pressure caused by uneven fluid movement, and in the balancing technique, the fluid reservoirs must be flat, low-height and positioned above the equipment, which in the case of mobile devices adversely affects the equipment dimensions. The equipment becomes more complicated and expensive, especially for small and medium power devices. Gas (liquid) pressure fluctuations are highly undesirable in water electrolysis plants where the hydrogen and oxygen chambers are only separated by an ion-permeable membrane. While ion membranes were based on asbestos (Kai Zeng, Dongke Zhang. Recent Progress in Alkaline Water Electrolysis for Hydrogen Production and Applications. Progress in Energy and Combustion Science 36 (2010) 307-326), this was not considered a major drawback, but ion-conducting polymeric membranes (A. Deschamps. Development of advanced PEM water electrolyzers. WHEC 16 / 13-16 June 2006 - Lyon, France). , which can cause electrolysis gases to mix and become explosive. The object of the invention is to eliminate the said disadvantages.
Izgudrojuma izklāstsDisclosure of the Invention
Minētais mērķis tiek sasniegts izveidojot šķidruma līmeņa līdzsvarošanas sistēmu, kas satur elektrolīzeri, gāzes atdalīšanas trauku, gāzes apstrādes un savākšanas aprīkojumu un ūdens rezervuāru. Elektrolīzeris satur elektrodus un jonu caurlaidīgu membrānu. Gāzes atdalīšanas trauka augšējā ieeja caur emulsijas izvada cauruli ir savienota ar elektrolīzera augšējo izvadu. Gāzes apstrādes un savākšanas aprīkojums caur gāzes izvada cauruli ir savienots ar gāzes atdalīšanas trauku. Ūdens rezervuāra apakšējais izvads ir savienots ar gāzes atdalīšanas trauka apakšējo ieeju un elektrolīzera apakšējo ieeju. Darba gaitā ūdens rezervuāra šķidrumam ir jānonāk elektrolīzeri.This objective is achieved by providing a fluid level balancing system comprising an electrolyser, a gas separation vessel, gas treatment and collection equipment and a water reservoir. The electrolyser contains electrodes and an ion-permeable membrane. The upper outlet of the gas separation vessel is connected to the upper outlet of the electrolyser through the emulsion outlet. Gas treatment and collection equipment is connected to a gas separation vessel via a gas outlet. The lower outlet of the water tank is connected to the lower entrance of the gas separation vessel and the lower entrance of the electrolyser. During operation, the fluid in the water tank must reach the electrolysers.
Minētā šķidruma līmeņa līdzsvarošanas sistēma raksturīga ar to, ka papildus satur hermētisku ūdens rezervuāru, kas izvietots caurulē starp ūdens rezervuāru un gāzes atdalīšanas trauka apakšējo ieeju.Said liquid level balancing system is characterized by additionally comprising an airtight water reservoir located in a pipe between the water reservoir and the lower entrance of the gas separation vessel.
Turklāt tam sistēma satur līmeņa stabilizācijas cauruli, kas savieno gāzes atdalīšanas trauka augšējo izvadu ar hermētisko ūdens rezervuāru. Līmeņa stabilizācijas caurules apakšējais gals ir izvietots minētā hermētiskā ūdens rezervuāra iekšpusē zem tajā esošā ūdens līmeņa tā, ka tas atrodas vienā līmenī ar vajadzīgo elektrolīta līmeni gāzu atdalīšanas traukā.In addition, the system includes a level stabilization tube that connects the upper outlet of the gas separation vessel to the airtight water reservoir. The lower end of the level stabilization tube is located inside said airtight water reservoir below the water level therein so that it is flush with the desired electrolyte level in the gas separation vessel.
Papildus tam līmeņa stabilizācijas caurule ir aprīkota ar garuma regulācijās ierīci, kas regulē apakšējā gala līmeni hermētiskajā ūdens rezervuārā.In addition, the level stabilization tube is equipped with a length-adjusting device that adjusts the lower end level in the airtight water reservoir.
Pateicoties šādai sistēmai tā nodrošina sekojošu darbību. Elektrolīzes rezultātā radušās gāzes ar elektrolīzeri esošo elektrolītu veido emulsiju, kas ir vieglāka un hidrostatiskā spiediena dēļ ceļas uz augšu pa cauruli uz gāzu atdalīšanas trauku. Tālāk gāzi pie stabilizēta spiediena aizvada pa gāzes izvada cauruli uz gāzes apstrādes un savākšanas aprīkojumu. Elektrolīts no gāzes atdalīšanas trauka apakšas noplūst pa caurulēm uz elektrolīzera apakšu. Tā ka elektrolītā esošais ūdens elektrolīzes procesā tiek sadalīts un gāzes veidā aizvadīts prom, lai process noritētu stabili, elektrolīta koncentrācijai un līmenim gāzes atdalīšanas traukā paliekot nemainīgam, iztērētais ūdens ir jāpapildina, lai līmenis gāzes atdalīšanas traukā būtu stabils. Līmeņa stabilizācijas caurules apakšējā galā un gāzes atdalīšanas traukā spiedieni ir vienādi, tāpēc elektrolīta līmenis gāzes atdalīšanas traukā būs nemainīgs, iztērētais ūdens no ūdens rezervuāra tiks papildināts un gāze sīku burbulīšu veidā papildinās telpu virs ūdens līmeņa rezervuārā. Vajadzības gadījumā līmeni gāzes atdalīšanas traukā var mainīt, ja līmeņa stabilizācijas caurules apakšējo galu ieregulē citā augstumā ar līmeņa stabilizācijas caurules garuma regulācijas posmu.Thanks to such a system it ensures the following operation. The gases produced by the electrolysis with the electrolyte present in the electrolyte form an emulsion which is lighter and, due to hydrostatic pressure, rises up the tube to the gas separation vessel. The gas is then discharged at stabilized pressure through the gas outlet pipe to the gas treatment and collection equipment. The electrolyte from the bottom of the gas separation vessel flows through the tubes to the bottom of the electrolyser. Since the water in the electrolyte is partitioned in the electrolysis process and removed in the gas phase to keep the process stable, the electrolyte concentration and level in the gas separation vessel must be replenished to maintain the level in the gas separation vessel. At the lower end of the level stabilization tube and the gas separation vessel, the pressures are the same, so the electrolyte level in the gas separation vessel will be constant, the wasted water from the water reservoir will be replenished and the gas in small bubbles will replenish the space above water. If necessary, the level in the gas separation vessel may be changed by adjusting the lower end of the level stabilization pipe to a different height by means of a leveling pipe length adjustment step.
Šāda sistēma stabilizē elektrolīzes procesu, konkrēti vienkāršo vadību, ilglaicīgi nodrošina gāzu tīrību un ilgāku iekārtas kalpošanas laiku. Bez tam sistēma nodrošina stabilu līmeni gāzu atdalīšanas traukā un vienmērīgu un plūstošu šķidruma, jo īpaši ūdens, padevi elektrolīzes kamerā.Such a system stabilizes the electrolysis process, in particular, simplifies control, provides long-lasting gas purity and longer equipment life. In addition, the system provides a stable level in the gas separation vessel and a smooth and fluid supply of liquid, especially water, to the electrolysis chamber.
Zīmējumu koncentrēts izklāstsConcise outline of drawings
Pievienotais zīmējums (1. zīm.) ilustrē elektrolīzera (1) un šķidruma līmeņa līdzsvarošanas sistēmas principiālo shēmu, konkrēti elektrolīzera (1) skābekļa O2 pusi un ūdens H2O papildināšanas sistēmu.The enclosed drawing (Fig. 1) illustrates a schematic diagram of an electrolyzer (1) and a fluid level balancing system, specifically the oxygen O 2 side of the electrolyzer (1) and the H 2 O water replenishment system.
Šķidruma līmeņa līdzsvarošanas sistēma ūdens elektrolīzeriem (1. zīm.) satur elektrolīzeri (1), gāzes atdalīšanas trauku (6), gāzes apstrādes un savākšanas aprīkojumu (8) un ūdens rezervuāru (12). Elektrolīzeris (1) satur caurlaidīgu membrānu (4) un katoda un anoda elektrodus (2) un (3). Gāzes atdalīšanas trauka (6) augšējā ieeja caur emulsijas izvada cauruli (5) ir savienota ar elektrolīzera (1) augšējo izvadu. Gāzes apstrādes un savākšanas aprīkojums (8) caur gāzes izvada cauruli (7) ir savienots ar gāzes atdalīšanas trauku (6). Ūdens rezervuārs (12) caur tā apakšējo izvadu ir savienots ar gāzes atdalīšanas trauka (6) apakšējo ieeju un elektrolīzera (1) apakšējo ieeju. Minēto savienojumu nodrošina cauruļvadi (14).The fluid level balancing system for water electrolysers (Fig. 1) comprises electrolysers (1), a gas separation vessel (6), gas treatment and collection equipment (8) and a water reservoir (12). The electrolyser (1) comprises a permeable membrane (4) and cathode and anode electrodes (2) and (3). The upper inlet of the gas separation vessel (6) is connected via the emulsion outlet pipe (5) to the upper outlet of the electrolyser (1). The gas treatment and collection equipment (8) is connected to the gas separation vessel (6) via a gas outlet pipe (7). The water reservoir (12) is connected via its lower outlet to the lower entrance of the gas separation vessel (6) and to the lower entrance of the electrolyzer (1). This connection is provided by the pipes (14).
Šķidruma līmeņa līdzsvarošanas sistēma raksturīga ar to, ka papildus satur hermētisku ūdens rezervuāru (13), kas izvietots caurulē starp ūdens rezervuāru (12) un gāzes atdalīšanas trauku (6) apakšējo ieeju. Papildus tam ir ierīkota līmeņa stabilizācijas caurule (9), kas savieno gāzes atdalīšanas trauka (6) augšējo izvadu ar hermētisko ūdens rezervuāru (13).The fluid level balancing system is characterized in that it further comprises an airtight water reservoir (13) located in a pipe between the water reservoir (12) and the lower entrance of the gas separation vessel (6). In addition, a level stabilization tube (9) is provided which connects the upper outlet of the gas separation vessel (6) to the airtight water reservoir (13).
Bez tam līmeņa stabilizācijas caurules (9) apakšējais gals (11) ir izvietots minētā hermētiskā ūdens rezervuāra (13) iekšpusē zem tajā esošā ūdens līmeņa tā, ka tas atrodas vienā līmenī ar vajadzīgo elektrolīta līmeni gāzu atdalīšanas traukā (6).In addition, the lower end (11) of the level stabilization tube (9) is located inside said airtight water reservoir (13) below the water level therein so that it is flush with the desired electrolyte level in the gas separation vessel (6).
Līmeņa stabilizācijas caurule (9) ir aprīkota ar garuma regulācijas ierīci (10), kas regulē apakšējā gala (11) līmeni hermētiskajā ūdens rezervuārā (13).The level stabilization tube (9) is provided with a length adjusting device (10) which regulates the level of the lower end (11) in the airtight water reservoir (13).
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
LVP-13-36A LV14698B (en) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | System for liquid leveling |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
LVP-13-36A LV14698B (en) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | System for liquid leveling |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
LV14698A LV14698A (en) | 2013-07-20 |
LV14698B true LV14698B (en) | 2013-11-20 |
Family
ID=50153913
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
LVP-13-36A LV14698B (en) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | System for liquid leveling |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
LV (1) | LV14698B (en) |
-
2013
- 2013-03-22 LV LVP-13-36A patent/LV14698B/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
LV14698A (en) | 2013-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11682783B2 (en) | Electrochemical system with confined electrolyte | |
US7226529B2 (en) | Electrolyzer system to produce gas at high pressure | |
US7559978B2 (en) | Gas-liquid separator and method of operation | |
CN1307325C (en) | Apparatus for generating fluorine gas | |
AU2016290263B2 (en) | Reduction method and electrolysis system for electrochemical carbon dioxide utilization | |
JP2017039982A5 (en) | ||
JPWO2020022190A1 (en) | Gas production equipment and gas production method | |
CN102453923A (en) | Water electrolysis system | |
JP2018068531A (en) | Hydrogen gas supply device for organism | |
JP6348143B2 (en) | Depressurization method for high pressure water electrolysis system | |
JP3763018B2 (en) | Hydrogen supply device using solid polymer water electrolyzer | |
LV14698B (en) | System for liquid leveling | |
EP3626860A1 (en) | Diaphragm and hydrogen production apparatus | |
JP2005248246A (en) | Apparatus for generating hydrogen by water electrolysis accommodated in high-pressure vessel | |
WO2016002734A1 (en) | Actuator and pump utilizing same | |
RU161511U1 (en) | ELECTROLYZER FOR CARRYING OUT ELECTROCHEMICAL REDOX AND REDUCING PROCESSES OF LIQUID MEDIA CONTAINING METALS OF VARIABLE VALENCY | |
JP2015168836A (en) | Hydrogen and oxygen generator | |
JP2006249496A (en) | Apparatus for water electrolysis with solid polymer | |
JP2017087087A (en) | Hydrogen water production apparatus | |
CN106163995B (en) | Electrolyzed water production device, electrode unit, and electrolyzed water production method | |
KR102625513B1 (en) | Separate type bop applied water electrolysis device | |
WO2016147434A1 (en) | Electrolytic water generation device, electrode unit, and electrolytic water generation method | |
CN113457568B (en) | Chamber pressure intensity balancing device of high-pressure multiphase electrolytic cell | |
JPH0742355U (en) | Oxygen gas Hydrogen gas supply device | |
RU2078151C1 (en) | Arrangement for leveling gas pressure in electrolyzers |