MX2007005230A - Sistema de bombeo de electrolito de celda de electrolisis. - Google Patents

Sistema de bombeo de electrolito de celda de electrolisis.

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MX2007005230A
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Joachim Helmke
Gerhard Sauer
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Hy Drive Technologies Ltd
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Abstract

Un sistema para bombear electrolito a traves de una celda de electrolisis donde la presion de por lo menos una porcion del gas generada por la celda de electrolisis se utiliza como fuerza impulso para el bombeo. El sistema puede incluir un deposito de electrolito y una camara de bombeo conectada via un conducto de entrada para recibir electrolitos de la celda de electrolisis y conectada via un conducto de salida para que fluya electrolito a la celda de electrolisis. La camara de bombeo se conecta a la celda de electrolisis para recibir por lo menos una porcion del gas generado por la celda de electrolisis para elevar la presion del electrolito ahi dentro y forzarlo hacia el interior de la celda de electrolisis.

Description

SISTEMA DE BOMBEO DE ELECTROLITO DE CELDA DE ELECTRÓLISIS REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS La presente invención reclama la prioridad de la solicitud de patente Provisional 60/522737, presentada el 2 de noviembre del 2004 y la 60/594,869, presentada el 13 de mayo del 2005.
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un sistema para bombear un electrólito a través de una celda de electrólisis.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las celdas de electrólisis usan la energía eléctrica para generar gases de reacción por dividir un compuesto de un electrólito. Debido a la reacción química de la electrólisis, la concentración del electrólito aumenta constantemente. Las celdas de electrólisis trabajan apropiadamente dentro de un intervalo limitado de la concentración del electrólito. Si la concentración es demasiado baja, la resistencia eléctrica del electrólito llega a ser demasiado alta y la eficacia de la celda de electrólisis disminuye. Alternativamente, si la concentración del electrólito es demasiado alta, este electrólito llega a ser muy corrosivo y la celda de electrólisis puede ser dañada irreversiblemente. Para una celda de electrólisis alcalina, un intervalo de concentración típico puede ser, por ejemplo, del 15 al 30% del KOH. La eficiencia de energía de una celda de electrólisis depende de su resistencia interna. Así, la distancia entre el electrodo positivo y el negativo de la celda de electrólisis se mantiene pequeña, con el fin de tener una resistencia óh ica baja entre los electrodos. En algunas celdas de electrólisis, una distancia típica es de 1 mm. En una celda de electrólisis, con un área activa de 100 cm2 , el volumen del electrólito dentro de la celda es de 10 cm3. En una densidad de corriente de 200 mA/cm2 , aproximadamente se consumen 6 ó 7 cm3 de agua por la celda de electrólisis por hora. Por lo tanto, el electrólito, en algunas celdas, puede ser bombeado desde un depósito, a través de la celda, con el fin de mantener la concentración del electrólito de la celda en el intervalo apropiado. El tamaño del depósito determina el tiempo de operación del sistema de electrólisis. El flujo del electrólito, que se ha bombeado a través de la celda, depende de la concentración del electrólito en el depósito. Por ejemplo, suponiendo que la concentración aceptada más alta es del 30%, uno tiene que reemplazar el electrólito en la celda de electrólisis 5 veces por hora, a una concentración de partida del 15% y 68 veces por hora a una concentración de partida del 29%. Esto significa que el flujo del electrólito que se ha bombeado a través de la celda está entre 50 y 680 cm3 por hora. Los electrodos de difusión de gas, que se usan en algunas celdas de electrólisis para generar los gases de reacción, trabajan mejor con pequeña presión diferencial entre los gases de reacción y el electrólito, con la presión del electrólito siendo menor que la presión del gas. Se debe tener cuidado acerca de la presión diferencial cuando se bombea el electrólito a través de la celda. Por la misma razón, la presión del electrólito tiene que ser suficientemente constante para toda la cela y la Aída de presión, causada por la resistencia del flujo, tiene que ser pequeña. Por ejemplo, presiones de operación típicas de las celdas de electrólisis pueden ser de 0.5 a 3 bares y la presión del electrólito puede también ser alta para la operación de celda apropiada. Generalmente, este electrólito se bombea por bombas convencionales, tal como, por ejemplo, bombas rotatorias, bombas de tipo engranaje, bombas de pistón o bombas de membrana. Sin embargo, en un sistema de electrólisis eficiente, estas bombas pueden tener una o más limitaciones, que incluyen, por ejemplo, problemas con el manejo de regímenes de flujo bajos y/o flujos de presión altos y el consumo de energía problemático.
COMPENDIO DE LA INVENCIÓN De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema para bombear electrólito a través de una celda de electrólisis, caracterizado porque la presión de cuando menos una porción del gas, generado por la celda de electrólisis, se usa como la fuerza de impulso para el bombeo. Se entenderá que otros aspectos de la presente invención llegarán a ser fácilmente evidentes a los expertos en la técnica de la siguiente descripción detallada, en que varias modalidades de la invención se muestran y describen en forma de ilustración. Como será realizado, la invención es capaz de otras modalidades diferentes y sus varios detalles son capaces de modificación en varios otros aspectos, todo sin apartarse del espíritu y alcance de la presente invención. Por lo tanto, los dibujos y la descripción detallada serán considerados como ilustrativos en naturaleza y no restrictivos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Haciendo referencia a los dibujos, en que números de referencia similares indican partes similares, a través de las varias vistas, se ilustran varios aspectos de la presente invención en forma de ejemplo y de ninguna manera de limitación, en detalle en las figuras, en donde: la Figura 1 es un diagrama esquemático de bloques de una celda de electrólisis y sistema de bombeo de electrólito, de acuerdo con un aspecto de la presente invención. la Figura 2 es un diagrama esquemático de bloques de una celda de electrólisis y el sistema de bombeo del electrólito, de acuerdo con otro aspecto de la presente invención; la Figura 3 es un diagrama esquemático de bloques de una celda de electrólisis y el sistema de bombeo del electrólito, de acuerdo con aún otro aspecto de la presente invención; la Figura 4 es un diagrama esquemático de bloques de una celda de electrólisis y el sistema de bombeo del electrólito, de acuerdo con aún otro aspecto de la presente invención; y la Figura 5 es un diagrama esquemático de bloques de una celda de electrólisis y el sistema de bombeo del electrólito, de acuerdo con todavía otro aspecto de la presente invención; y DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La descripción detallada se señala abajo en relación con los dibujos anexos e intenta ser una descripción de varias modalidades de la presente invención, y no representar únicamente las modalidades consideradas por el inventor. La descripción detallada incluye detalles específicos para el fin de suministrar un entendimiento comprensivo de la presente invención. Sin embargo, será evidente a los :. expertos en la técnica que la presente invención puede ser practicada sin estos detalles específicos . La presente invención se refiere a un sistema para bombear electrólito a través de una celda de electrólisis, usando la presión de al menos algunos de los gases de reacción, generados por la propia celda. La presente invención puede también referirse a un sistema de electrólisis que acopla las presiones de los gases generados con la presión del electrólito. La presente invención usa la presión del gas de reacción, generado por la celda de electrólisis para causar el bombeo del electrólito a través de la celda. Con referencia a la Figura 1, un sistema de bombeo, de acuerdo con la presente invención, puede incluir una celda 100 de electrólisis, un depósito 1012 de electrólito y una cámara 104 de bombeo del electrólito. En operación, la cámara 104 de bombeo puede ser colocada más baja, según se determina por gravedad, que el depósito 102 del electrólito. La celda de electrólisis, el depósito del electrólito y la cámara de bombeo se conectan por conductos de electrólito en un circuito, así que el circuito del flujo del electrólito, las flechas E, puede ser establecido, en que el electrólito puede fluir a través de un conducto 106 desde la celda al depósito, luego a través de un conducto 108 desde el depósito a la cámara de bombeo y luego a través de un conducto 110 de nuevo a la celda.- Igualmente, la cámara 104 de bombeo puede estar conectada a tanto la celda como al depósito por conductos 112, 114 respectivamente, del gas de reacción, para permitir bombear el electrólito usando el flujo del gas generado, flechas G, como será explicado abajo en mayor detalle. La celda de electrólisis tiene cuando menos una salida 1 para los gases de reacción, una entrada 3 de electrólito y una salida 4 de electrólito. El depósito puede tener una entrada 15 de electrólito, que se conecta a través del conducto 106 a la salida 4 del electrólito de la celda de electrólisis. La cámara de bombeo puede tener una entrada 10a de gas, que se conecta por el conducto 112 y una válvula 21a a la salida 1 del gas de reacción de la celda, y una salida 10b de gas, que se conecta por medio del conducto 114 y otra válvula 21b a una entrada 14 de gas de la cámara de depósito. La cámara de bombeo puede tener una salida 11 de electrólito, que se conecta a la entrada del electrólito de la celda 3 de electrólisis y una entrada 13 del electrólito, que se conecta a una salida 20 del electrólito del depósito a través de los conductos del flujo de gas. Los valores 21a, 21b pueden ser coordinados como, por ejemplo, usando un interruptor, comunicación o control, de modo que solamente las válvulas puedan ser abiertas en cualquier momento, así que la cámara de bombeo esté o en comunicación de gas con el depósito o en comunicación de gas con la celda 100 de electrólisis. Una celda de electrólisis comienza a generar gases generalmente tan pronto como se aplica suficiente voltaje. En operación de un sistema, de acuerdo con la Figura 1, por ejemplo, una presión de gasa se genera una vez que la celda 100 comienza la operación. En el sistema descrito, cuando la válvula 21a se abre, una porción del gasa de reacción generado desde la celda 100, fluye dentro de la cámara de bombeo, donde la presión también sí aumenta. Debido a la presión de gas creciente, el electrólito en la cámara de bombeo es también presurizado y sacado, y así bombeado fuera de la cámara 104 de bombeo a la entrada 3, luego a través de la celda de electrólisis, fuera a través de la salida 4 y de nuevo al depósito, a través del conducto 106 y la entrada 15 del electrólito del depósito. Si las válvulas 21a, 21b se cambian, así que la válvula 21a esté cerrada y la válvula 21b está abierta, la conexión entre la celda de electrólisis y la cámara de bombeo se interrumpe y ningún gas más desde la cela puede alcanzar la cámara de bombeo. En lugar de ello, con la válvula 21b abierta, la cámara de bombeo está ahora conectada a la entrada 14 de gas del depósito del electrolito a través del conducto 114 y hace que las presiones de la cámara de bombeo 104 y el depósito del electrólito se equilibren. Como tal, el electrólito puede fluir desde el depósito a la cámara de bombeo a través del conducto 108, debido a la gravedad. Mientras el flujo del electrólito desde el depósito 102 a la cámara de bombeo 104 puede ser logrado por gravedad, otros flujos, tal como de la cámara de bombeo de nuevo a la celda, puede ser impulsado positivamente, por el impulso de bombeo generado por el uso del gas de reacción y, como tal, no necesita requerir la colocación para actuar por gravedad. El depósito, siendo conectado a la celda de electrólisis por el conducto 106 desde la salida 4, puede continuar para llenarse con el electrólito que está pasando, como por ejemplo, por la presión de bombeo residual a través de la celda y/o por el electrólito que se drena a loo largo del conducto 106. Mientras el depósito llena la cámara de bombeo con el electrólito, la celda de electrólisis puede permanecer en operación y puede continuar para generar gas. Cuando las válvulas se cambian de nuevo, a la válvula abierta 21a y la válvula cerrada 21b, la cámara 104 de bombeo puede ser presurizada sustanciadamente en forma inmediata de nuevo, el flujo del electrólito desde el depósito a la cámara de bombeo se detiene y el electrólito es bombeado a, y a través de, la celda de electrólisis de nuevo. Esta operación cíclica puede ser usada para bombear el electrólito a través del sistema. Una o más válvulas, tal como la válvula 13a en la entrada 13 y/o la válvula lia en la salida 11 de la cámara de bomba (Figura 2), pueden ser provistas para controlar la dirección del flujo del gas o líquido, cuando sea deseado o necesario. Estas válvulas pueden ser válvulas de contención o válvulas impulsadas positivamente, según sea deseado. Cuando las válvulas 13a, lia, etc., son impulsadas positivamente, su abertura y cierre puede tener que ser coordinado con las válvulas 21a, 21b con el fin de permitir la operación apropiada del sistema.
Conforme el sistema usa una abertura y cierre, alternativo y coordinado, de las válvulas 21a, 21b, puede ser conveniente usar una válvula conectada, tal como una válvula de 3/2 vías, así que la abertura de una válvula cierra automáticamente la otra. El cambio entre las válvulas 21a, 21b puede ser controlado por controladores, tal como, por ejemplo, sensores de nivel, cronómetros, etc., según sea deseado. Tal sistema puede también ser útil para otras válvulas en el sistema para los cuales la abertura y el cierre necesitan ser coordinados. Como puede ser apreciado, es también posible reducir los números de conductos entre los componentes combinando los conductos de la entrada 10a de gas adyacente y la salida 10b de gas en un solo conducto, conforme el gas fluye solamente en una dirección en un momento, como se controla por las válvulas 21, 21b. Es usualmente deseado tener gases de reacción disponibles para el uso en una presión particular, por ejemplo de 0.5 a 3 bares, en el sistema de electrólisis cerrado, es así deseable mantener los gases del electrólito y de reacción con una pequeña presión diferencial. En la modalidad ilustrada, la celda 100 puede operar bajo una presión mayor que la ambiental y la operación óptima del sistema dependerá de mantener la presión diferencial del gasa y el electrólito. Así, se debe tener cuidado en equilibrar la presión absoluta del sistema. En particular, se notará que, en algunas modalidades, el depósito puede estar a las presiones ambientales, mientras los gases de reacción y el electrólito generados en la celda pueden estar a presiones significantemente mayores y puede ser deseable para la presión de control en el sistema de bombeo, para evitar las presiones diferenciales adversas a través del sistema. El control de presión puede ser logrado por el uso de dispositivos 22a, 23a de control de presión, tal como los resistores del flujo del electrólito, controladores, válvulas, etc., y/o los resistores del flujo del gas de reacción, válvulas, etc. La selección de estos dispositivos de control de presión y su colocación, puede ser usada para acoplar directamente las presiones de al menos la porción de bombeo de los gases generados, con la presión del electrólito así que se mantiene en la celda una presión diferencial aceptable operacionalmente. El sistema ilustrado, permite que el agua, la cual se consume durante la electrólisis, sea repuesta para ajustar la concentración del electrólito, sin abrir la celda 100. Por ejemplo, una entrada 18 de relleno de electrólito/agua puede ser provista en el sistema en cualquiera de la cámara de bombeo o el depósito, según sea deseado. En algunas modalidades, la entrada de relleno puede ser colocada para permitir la introducción del líquido al sistema sin detener el sistema. En una modalidad, el relleno puede ser colocado en el depósito, el cual opera abierto a la atmósfera. Así, en vista de lo anterior, un sistema de bombeo del electrólito de la celda de electrólisis es provisto, donde la presión de al menos una porción del gas, generada por la celda de electrólisis, se usa como la fuerza de impulso para el bombeo del electrólito. En una modalidad, la presión del electrólito se acopla con la presión del gas de bombeo, de tal manera que la presión diferencial entre el electrólito y el gas sea tan alta como la presión diferencial seleccionada para la operación de la celda de electrólisis. Cuando la celda genera dos gases de reacción separadamente, las presiones de ambos gases de reacción pueden también ser acopladas de tal manera que la presión diferencial entre los dos gases sea tan alta como la presión diferencial seleccionada por la operación de la celda de electrólisis. El presente sistema de bombeo para las celdas de electrólisis, puede ser realizado en diferentes maneras, como se describirán en los siguientes ejemplos. Los siguientes ejemplos muestran varios componente del sistema y se debe apreciar que estos componentes pueden ser usados solos o en combinación, según sea deseado, para proporcionar un sistema operacional con varios atributos seleccionados.
EJEMPLO 1 La Figura 2 muestra un ejemplo de un sistema electrolítico que emplea una primera porción del gas de reacción de la celda de electrólisis 100 para el bombeo y proporciona una segunda porción del gas de reacción a un usuario, a través de la línea 120 para una aplicación además del bombeo del electrólito en esta modalidad particular, el sistema genera realmente dos gases, con el primer gas (gas 1) siendo usado para el bombeo y el segundo gas (gas 2) pasado para el uso/recolección por el usuario en una modalidad, el sistema puede ser seleccionado para generar oxigeno como el gas 1 e hidrógeno como el gas 2. Sin hembra, la formación de otros gases de reacción puede ser de interés en un sistema de electrólisis . Después de usar para el bombeo, el gas 2 es emitido al medio ambiente, como se indica en la salida 16. Así, el depósito 102 de electrólito no se presuriza en el ejemplo. En esta modalidad, es conveniente que la presión del electrólito en la celda de electrólisis sea mantenido en suficiente contacto para las condiciones óptimas de los electrodos de difusión de gas en la celda. Por lo tango, la salida 4 del electrólito de la celda de electrólisis no hace contacto directamente con la entrada 15 de la entrada del depósito, puesto que si lo hubiera, la presión ambiental en el depósito se comunicaría con la salida 4, lo cual generaría una presión del electrólito cercana a la presión del gas 1 en la entrada 3 y cercana a la presión ambiental en la salida 4, en ese caso, la Aída de presión entre la entrada y la salida del electrólito en la celda de electrólisis estaría cercana de la presión del gas 1. Por loo tanto, un resistor 22 de flujo ajustable se usa entre la celda de electrólisis y el depósito. En la Figura 2, una válvula de presión primaria es mostrada, pero el resistor 22 de flujo puede también ser incorporada en diferentes maneras, por ejemplo, como a través del uso de una válvula de aguja. La resistencia del flujo tiene que ser ajustada de modo que la presión del electrólito en la salida de esta celda de electrólisis es casi tan alta como en la entrada. La presión del gas de reacción 2 es también regulada por la válvula 23 de presión primaria y puede tener que ser ajustada a la presión del gas 1. Una válvula de 3/2 vías 21 es provista para controlar el flujo de gas dentro y fuera de la cámara 104 a través de la puerta 10 de gas. La válvula 21 es cambiada por un interruptor de nivel de líquido 12. Usando este interruptor 12 de nivel de líquido tan pronto como el electrólito en la cámara de bombeo se detecta como estando a un nivel bajo, la válvula 21 se cambia al modo de relleno, el cual conecta la puerta 10 del gas de la cámara de bombeo y la entrada 14 del gas del depósito. Cuando el interruptor 12 detecta que el nivel del electrólito está al nivel alto, la válvula 21 de señales cambia al modo de bombeo, en que la puerta 10 del gas de la cámara de bombeo y la salida 1 del gas de la celda de electrólisis son conectadas. La presión de los dos gases de reacción y el electrólito no son acopladas cooperativamente, puesto que el depósito y cualquier gas 1 que fluyen aquí, se abren a la atmósfera. Así, las presiones de los gases de reacción y el electrólito no se acoplan directamente, pero se controlan individualmente y ellos tienen que ser vigilados con el fin de ser ajustaos entre sí, para mantener un diferencial de presión aceptable operacionalmente en la celda. Este monitoreo puede ser, por ejemplo, por el uso de los sensores de presión 5, 6. Por supuesto, el sistema puede incluir otros componentes operacionales para facilitar la operación como tal, por ejemplo, uno o más separadores y filtros 7, 8, 9 para remover el electrólito arrastrado de los flujos de gas y regresarlo a las líneas de flujo del electrólito, una entrada 17 de ventilación, una entrada 18 de llenado de electrólito/agua, un interruptor 19 del nivel del electrólito, conforme pueda ser útil cuando el sistema requiere un relleno de agua y un drenaje 27.
EJEMPLO 2 La Figura 3 muestra esquemáticamente un sistema que es similar a aquél descrito en el Ejemplo 1, pero fabrica dos gases de reacción (gas 1 y gas 2), disponibles a un usuario a través de las líneas 120a, 120b. En esta modalidad, la presión del gas 1 de reacción es también regulada por un válvula 24 de presión primaria. Así, el electrólito en el depósito está presurizado y un resistor de flujo, tal como el resistor 22 de flujo del ejemplo 1, no es necesario. La diferencia de presión usada por el bombeo de electrólito se genera mientras la cámara de bombeo se rellena desde este depósito. En esta modalidad, la presión del gas de bombeo (gas 1) y el electrólito se acoplan directamente. Así, sólo las presiones de los dos gases tienen que ser vigiladas y ajustadas entre sí para controlar los diferenciales de presión a través de la celda de electrólisis.
EJEMPLO 3 La Figura 4 muestra un sistema donde las presiones de los dos gases de reacción están también acopladas. Así, en lugar de dos válvulas de presión primarias, indicadas como 23, 24 en la Figura 3, se usa el valor 25 de presión diferencial. Así, solamente la presión del gas 1 tiene que ser vigilada y las diferencias de presión entre el gas 1 y el gas 2 y entre el gas 1 y el electrólito son fijas.
EJEMPLO 4 El sistema mostrado en la Figura 4 difiere del sistema del ejemplo 3 en la forma en la cual se cambia la válvula 21 de 3/2 vías. En particular, en lugar de usar un interruptor del nivel de líquido para disparar la válvula 21, el disparo se hace por un cronómetro 28. Además, las válvulas de retención 13a, lia en la entrada 13 del electrólito y la salida 11 de la cámara 104 de bombeo, son reemplazadas por otra válvula 26 de 3/2 vías, también disparada por el cronómetro 28. Esta válvula 26 es capaz de cambiar entre una primera conexión entre una puerta llb del electrólito de la cámara de bombeo y la electrólisis de la entrada 3 de la celda del electrólito y una segunda conexión entre la puerta llb de la cámara de bombeo y la salida 20 del electrólito del depósito.
La descripción previa de las modalidades descritas y los ejemplos es provista para habilitar a cualquier persona experta en la materia a hacer uso de la presente invención. Varias modificaciones a esas modalidades serán fácilmente evidentes a los expertos en la materia y los principios genéricos aquí definidos se pueden aplicar a otras modalidades, sin apartarse del espíritu o ámbito de la invención. Así, la presente invención no intenta estar limitada a las modalidades mostradas aquí, y se acuerda que el alcance completo, es consistente con las reivindicaciones, en donde las referencias a un elemento en la forma singular, tal como por el uso del artículo "un, una" no intenta significar "uno y solamente uno", a no ser que se señale así específicamente, pero más bien "uno o más". Todos los equivalentes estructurales y funcionales a los elementos de varias modalidades, descritos a través de la descripción, que son conocidos o que después llegarán a conocerse a los expertos ordinarios en la materia, se intenta sean abarcados por los elementos de las reivindicaciones. Asimismo, nada revelado aquí intenta estar dedicado al público, no obstante si tal descripción se exponga explícitamente en las reivindicaciones. Específicamente, con respecto a los Estados Unidos de América, ningún elemento de reivindicación se debe interpretar según las provisiones del Código 35 de los Estados Unidos de América, Sección 112, sexto párrafo, a no ser que dicho elemento se exponga expresamente usando la frase "elemento para" o "etapa para".

Claims (16)

  1. REIVINDICACIONES Un sistema para bombear electrólito a través de una celda de electrólisis, caracterizado porque se usa la presión de cuando menos una porción del gas, generado por la celda de electrólisis, como fuerza de impulso para el bombeo.
  2. El sistema, de acuerdo con la reivindicación 1, en que la celda de electrólisis incluye una presión del electrólito y donde esta al menos una porción del gas generado incluye una presión del gas de bombeo, y donde la presión del electrólito se acopla con la presión del gas de bombeo de tal manera, que cualquier presión diferencial entre el electrólito y esta al menos una porción del gas generado, es tan alta como esa presión diferencial seleccionada para la operación de la celda de electrólisis.
  3. El sistema, de acuerdo con la reivindicación 2, en que esta al menos una porción del gas generado es un primer gas y la celda de electrólisis genera un segundo gas, y en que las presiones de tanto el primer gas como el segundo gas se acoplan, de tal manera que la presión diferencial entre los dos gases es tan alta que la presión diferencial entre los dos gases es tan alta como aquella presión diferencial seleccionada para la operación de la celda de electrólisis .
  4. 4. El sistema, de acuerdo con la reivindicación 1, en que esta al menos una porción del gas generado, está controlada en presión, para mantener una presión de gas operacional dentro de la celda de electrólisis.
  5. 5. El sistema, de acuerdo con la reivindicación 1, en que el flujo del electrólito, a través de la celda de electrólisis, tiene una presión del electrólito y una presión controlada para mantener una presión del electrólito operacional dentro de la celda de electrólisis .
  6. 6. El sistema, de acuerdo con la reivindicación 5, en que esta al menos una porción del gas generado tiene una presión de gas y es una presión controlada para mantener una presión del gas operacional dentro de la celda de electrólisis y la presión de gas de al menos una porción del gas generado es vigilada y ajustada contra la presión del electrólito, para mantener un diferencial de presión operacional dentro de la celda de electrólisis.
  7. 7. El sistema, de acuerdo con la reivindicación 5, en que esta al menos una porción del gas generado tiene una presión de gas y esta presión de gas está directamente acoplada a la presión del electrólito de tal manera que cualquier presión diferencial entre el electrólito y esta al menos una porción del gas generado es tan alta como la presión diferencial seleccionada para la operación de la celda de electrólisis .
  8. 8. El sistema, de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende un depósito de electrólito y una cámara de bombeo conectada por medio de un conducto de entrada para recibir electrólito desde la celda de electrólisis y conectado por medio de un conducto de salida al flujo del electrólito a la celda de electrólisis .
  9. 9. El sistema, de acuerdo con la reivindicación 8, que además comprende un control de presión en el conducto de entrada y un control de presión en el conducto de salida, para aislar la presión del electrólito de la celda de electrólisis desde el depósito del electrólito y desde la cámara de bombeo.
  10. 10. El sistema, de acuerdo con la reivindicación 8, en que el depósito del electrólito se puede aislar en presión desde la cámara de bombeo.
  11. 11. El sistema, de acuerdo con la reivindicación 1, en que la celda de electrólisis genera una segunda porción de gas, la cual es pasada a una aplicación además del bombeo del electrólito.
  12. 12. El sistema, de acuerdo con la reivindicación 1, en que la celda de electrólisis opera a una presión elevada, mayor que la presión ambiental y el sistema opera para bombear el electrólito mientras mantiene la presión elevada en la celda de electrólisis.
  13. 13. El sistema, de acuerdo con la reivindicación 1, en que el sistema circula el electrólito desde la celda de electrólisis a un depósito de electrólito, luego a una cámara de bombeo del electrólito y luego, por el impulso de cuando menos una porción del gas generado, de nuevo hacia la celda de electrólisis.
  14. 14. El sistema, de acuerdo con la reivindicación 1, en que esta al menos una porción del gas generado se aplica a una cámara de bombeo del electrólito para elevar la presión del electrólito ahí y forzarlo a entrar dentro de la celda de electrólisis.
  15. 15. El sistema, de acuerdo con la reivindicación 14, que además comprende un depósito de electrólito para recibir el electrólito bombeado desde la celda de electrólisis y luego pasar este electrólito a la cámara de bombeo del electrólito y al depósito del electrólito .
  16. 16. El sistema, de acuerdo con la reivindicación 15, en que esta al menos una porción del gas generado tiene una presión de gas y esta presión de gas se comunica con, y se regular para ser mantenida sustancialmente en, la cámara de bombeo del electrólito y el depósito del electrólito, para mantener un diferencial de presión operacional entre el electrólito y al menos una porción del gas generado dentro de la celda de electrólisis .
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2534168A1 (en) * 2006-01-27 2007-07-27 Hy-Drive Technologies Ltd. Hydrogen generating apparatus
CA2534604A1 (en) * 2006-01-30 2007-07-30 Hy-Drive Technologies Ltd. Gas liquid separator for hydrogen generating apparatus
CA2534454A1 (en) * 2006-01-30 2007-07-30 Hy-Drive Technologies Ltd. Hydrogen generating system for operation with engine turbo condition
US20100314259A1 (en) * 2008-11-17 2010-12-16 Etorus, Inc. Electrolytic hydrogen generating system
US20130314093A1 (en) * 2012-05-22 2013-11-28 First Solar, Inc. Method and system employing a solution contact for measurement
TWM555856U (zh) * 2016-08-10 2018-02-21 Tanah Process Ltd 氫氣生成裝置及包含其之氫氣吸入裝置
JP6963789B2 (ja) * 2016-08-10 2021-11-10 有限会社ターナープロセス 水素ガス生成装置およびそれを含む水素ガス吸入装置
CN111699279B (zh) * 2018-03-22 2022-06-24 株式会社德山 碱性水电解装置及气体制造方法
DE102018208624A1 (de) 2018-05-30 2019-12-05 Thyssenkrupp Uhde Chlorine Engineers Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen von wenigstens einem Produktstrom durch Elektrolyse sowie Verwendung

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5037518A (en) * 1989-09-08 1991-08-06 Packard Instrument Company Apparatus and method for generating hydrogen and oxygen by electrolytic dissociation of water
US5316740A (en) * 1992-03-26 1994-05-31 Los Alamos Technical Associates, Inc. Electrolytic cell for generating sterilization solutions having increased ozone content
US5268081A (en) * 1992-08-04 1993-12-07 Ceskoslovenska Akademie Ved Electrolytic source of pressurized hydrogen
US5427658A (en) * 1993-10-21 1995-06-27 Electrosci Incorporated Electrolytic cell and method for producing a mixed oxidant gas
JP3169050B2 (ja) * 1995-12-11 2001-05-21 神鋼パンテツク株式会社 水素・酸素発生装置及びその運転方法
AU2907801A (en) * 1999-12-16 2001-06-25 Proton Energy Systems, Inc. Low gravity electrochemical cell
CA2376830A1 (en) * 2001-03-19 2002-09-19 Opsco Energy Industries Ltd. Energy exchange pressure-elevating liquid injection system
US7005075B2 (en) * 2001-07-16 2006-02-28 Miox Corporation Gas drive electrolytic cell
US6793462B2 (en) * 2002-07-25 2004-09-21 Motorola, Inc. Fluidic pump
CA2556014A1 (en) * 2003-02-21 2004-10-07 Rodney E. Herrington Electrolytic cell for surface and point of use disinfection
US20050269211A1 (en) * 2004-06-07 2005-12-08 Zachar Oron D Method of and apparatus for producing hydrogen using geothermal energy

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