NO149722B

NO149722B - degassing DEVICE

Info

Publication number: NO149722B
Application number: NO800289A
Authority: NO
Inventors: Gerard Pere
Original assignee: Creusot Loire
Priority date: 1979-02-06
Filing date: 1980-02-04
Publication date: 1984-03-05
Also published as: FR2448378A1; ATE947T1; DE3060351D1; FR2448378B1; NO149722C; NO800289L; EP0014649A1; EP0014649B1

Abstract

1. A device intended for carrying out the degassing of a liquid such as an electrolyte leaving an electrolyser and of the type including one or more stacks of plates separated by spaces and placed in a horizontal cylindrical tank exhibiting an upstream inlet and a downstream outlet of liquid for degassing, characterized in that the said plates are horizontal and are assembled with vertical walls so as to define a number of superimposed compartments (23), each of the said compartments having in the upper portion of it at least one aperture (10) located in each vertical wall and opening into one of the side shafts (6) which follow the vertical walls of the said stack or stacks (17 to 22), and in that it includes in addition in each of the said compartments (23) at least one upstream inlet orifice (5) and at least one downstream outlet orifice (26) for liquid, as well as a vertical deflector (3) covering the whole of the said upstream inlet orifices and located at a distance from them so as to compel the electrolyte to be directed upwards.

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en innretning til The present invention relates to another device

å bevirke avgassing av en væskeformet elektrolytt ved utgangen fra en elektrolyser og omfattende et langstrakt horisontalt reservoir som har et innløp for væske ved sin ene ende og et utløp for væske ved sin annen ende, og som inneholder flere stabler av horisontale plater adskilt ved mellomrom og anordnet for å neddykkes i væsken. to effect degassing of a liquid electrolyte at the outlet of an electrolyser and comprising an elongate horizontal reservoir having an inlet for liquid at one end thereof and an outlet for liquid at the other end thereof, and containing a plurality of stacks of horizontal plates separated by spaces and arranged to be immersed in the liquid.

De innretninger som normalt anvendes til å bevirke avgassing av en væske, f.eks. avgassing av anolytten og kato-lytten ved utgangen fra en elektrolyser med sikte på fornyet innføring av den avgassede elektrolytt i denne, beror på prinsippet avgassing ved oppstigning av gassblærer. Til dette formål lar man væsken som skal avgasses, strømme gjennom en avgassingsinnretning som rett og slett består av et langt horisontalt, rør. Etter hvert som væsken strømmer frem i røret, stiger gassblærene til dens overflate slik at alle blærene vil være f jernet.foran utgangen fra røret, hvis det er til-strekkelig langt. Slike innretninger egner seg i sin nå- The devices that are normally used to effect degassing of a liquid, e.g. degassing of the anolyte and catholyte at the exit from an electrolyser with the aim of reintroducing the degassed electrolyte into it, is based on the principle of degassing by ascent of gas bubbles. For this purpose, the liquid to be degassed is allowed to flow through a degassing device which simply consists of a long horizontal pipe. As the liquid flows forward in the tube, the gas bubbles rise to its surface so that all the bubbles will be removed in front of the exit from the tube, if it is long enough. Such devices are suitable in their current

værende form ypperlig for elektrolyserer med liten effekt. Derimot kan de ikke egne seg for industrielle elektrolyserer, for i tilfellet av en effekt på f.eks. 20 megawatt ville det bli nødvendig å bruke en sylinder med en lengde av 100 m. remaining form excellent for low power electrolyzers. On the other hand, they cannot be suitable for industrial electrolysers, because in the case of an effect of e.g. 20 megawatts, it would be necessary to use a cylinder with a length of 100 m.

Den foreliggende oppfinnelse gjelder en avgassingsinnretning som gjør det mulig å skille gassene fra væsken, f.eks. elektrolytten, uten at apparatet får prohibitive dimensjoner. Innretningen har en utforming som angitt innledningsvis og The present invention relates to a degassing device which makes it possible to separate the gases from the liquid, e.g. the electrolyte, without the device taking on prohibitive dimensions. The device has a design as stated at the beginning and

er karakterisert vedis characterized by

at platene er sammenføyet slik at de inngrenser flere that the plates are joined so that they border several

over hinannen liggende adskilte kamre forsynt med side-åpninger som munner ut i skorstener som strekker seg langs stablenes vertikale sidevegger, innlep for væske som skal avgasses, separate chambers lying one above the other provided with side openings which open into chimneys which extend along the vertical side walls of the stacks, inlets for liquid to be degassed,

og utlep for avgasset væske, and outlet for degassed liquid,

og at hvert av de nevnte kamre munner ut i et ferste individuelt utløpskammer som i sin tur via en kalibrert åpning munner ut i et annet, felles utløpskammer. and that each of the aforementioned chambers opens into a first individual outlet chamber which in turn opens via a calibrated opening into another common outlet chamber.

Oppfinnelsen vil forstås bedre ved lesning av den følgende beskrivelse av et utførelseseksempel på en avgassingsinnretning bestemt for en industriell elektrolyser, hvis effekt kan andra til flere titalls megawatt, idet der henvises til tegningen. The invention will be better understood by reading the following description of an embodiment of a degassing device intended for an industrial electrolyser, the output of which can vary to several tens of megawatts, reference being made to the drawing.

Fig. 1 viser innretningen i vertikalt lengdesnitt. Fig. 1 shows the device in vertical longitudinal section.

Fig. 2 viser tverrsnitt av det samme, nemlig i høydre halvdel sett i retning F,og i venstre halvdel etter linjen BB' på fig. 1. Fig. 3 viser partielt lengdesnitt av inngangsenden av en platestabel som inngår i innretningen ifølge oppfinnelsen. Fig. 4 viser tverrsnitt etter linjen CC på fig. 3, og fig. 5 viser partielt lengdesnitt av avgangsenden av platestabelen på fig. 3. Fig. 2 shows a cross-section of the same, namely in the right half seen in direction F, and in the left half along the line BB' in fig. 1. Fig. 3 shows a partial longitudinal section of the entrance end of a plate stack which is part of the device according to the invention. Fig. 4 shows a cross-section along the line CC in fig. 3, and fig. 5 shows a partial longitudinal section of the outlet end of the plate stack in fig. 3.

På fig. 1 betegner 1 det sylindriske reservoir som danner kapselen hos avassingsinnretningen ifølge oppfinnelsen <p>g på vanlig måte setter seg sammen av to deler sammenføyet ved flenser 30, og som på i og for seg kjent måte har et innløp 2 for elektrolytt, et utløp 9 for elektrolytt, adskilte avgangs-åpninger 11 for gass oventil, en tømmekran 12 (fig. 2), en spylekran 13 samt føtter 14 hvormed det hviler på underlaget. In fig. 1 designates 1 the cylindrical reservoir which forms the capsule of the dewatering device according to the invention <p>g is usually assembled from two parts joined by flanges 30, and which in a known manner has an inlet 2 for electrolyte, an outlet 9 for electrolyte, separate outlet openings 11 for gas above, a drain tap 12 (fig. 2), a flushing tap 13 and feet 14 with which it rests on the base.

Som det fremgår av tegningen, strømmer elektrolytten først inn i et inngangskammer 15 hvor den treffer et vertikalt skott 3 som dekker nedre del av apparatet opp til et nivå nedenfor væskeoverflaten 16. Denne avbøyningssvegg eller skjerm 3 tvinger dermed væsken til å ta veien oppover, noe som allerede muliggjør frigjøring av de største gassblærer. As can be seen from the drawing, the electrolyte first flows into an entrance chamber 15 where it hits a vertical bulkhead 3 which covers the lower part of the apparatus up to a level below the liquid surface 16. This deflection wall or screen 3 thus forces the liquid to make its way upwards, which which already enables the release of the largest gas bubbles.

Elektrolytten strømmer så gjennom et system 4 av gruppe-vis over hinannen liggende kamre, som nu vil bli beskrevet i detalj under henvisning til figurene 2-5. The electrolyte then flows through a system 4 of chambers lying one above the other in groups, which will now be described in detail with reference to figures 2-5.

Systemet innbefatter 6 stabler (17-22) av over hinannen liggende parallelle plater som er adskilt ved mellomrom og sammenføyet slik at de, som det ses på fig. 3-5, inngrenser et system av adskilte kamre 23, samtidig som stablene er adskilt ved sidekonstruksjoner som danner vertikale skorstener 6. The system includes 6 stacks (17-22) of superimposed parallel plates which are separated by spaces and joined so that, as seen in fig. 3-5, delimits a system of separate chambers 23, while the stacks are separated by side structures which form vertical chimneys 6.

Hvert kammer har ved inngangen en horisontal innløps-spalte 5 for elektrolytt og ved utgangen en første horisontal utløpsspalte 26 for elektrolytt etterfulgt av et første individuelt utløpskammer 27 som via en kalibrert åpning 8 munner ut Each chamber has at the entrance a horizontal inlet slit 5 for electrolyte and at the exit a first horizontal outlet slit 26 for electrolyte followed by a first individual outlet chamber 27 which opens via a calibrated opening 8

i det felles avløpskammer 28 fra sylinderen 1. Fordelaktig har kammeret 28 dessuten en annen vertikal skillevegg 29 i likhet med veggen 3, som en sikkerhet for å tillate frigjøring av blærer som ennå måtte være tilbake av tilfeldige årsaker. in the common drainage chamber 28 from the cylinder 1. Advantageously, the chamber 28 also has another vertical partition wall 29 like the wall 3, as a safety to allow the release of bladders that may still be left due to accidental reasons.

De kalibrerte åpninger 8 gjør det mulig å oppnå en god fordeling av avgangen av elektrolytt på de forskjellige kanaler, og systemet (26,27,8) gjør det mulig å unngå tilsugning av gass ved hvirveleffekt. The calibrated openings 8 make it possible to achieve a good distribution of the departure of electrolyte on the different channels, and the system (26,27,8) makes it possible to avoid the suction of gas by vortex effect.

Hvert kammer 23 har enn videre horisontale åpninger 10 Each chamber 23 further has horizontal openings 10

som sitter i siden av stabelen nær overkanten av de resp. kamre, som det fremgår av tegningen, og munner ut i skorstener 6. Den fraskilte gass kan dermed unnvike gjennom disse åpninger og ta veien mot toppen av apparatet, hvor de sluttelig trer ut gjennom åpningene 11. which sits on the side of the stack near the top edge of the resp. chambers, as can be seen from the drawing, and open into chimneys 6. The separated gas can thus escape through these openings and make its way towards the top of the appliance, where they finally exit through the openings 11.

Oppfinnelsen finner sin viktigste anvendelse i industriell produksjon av hydrogen og oksygen ved elektrolyse av vann. The invention finds its most important application in the industrial production of hydrogen and oxygen by electrolysis of water.

Claims

1. Device for effecting degassing of a liquid electrolyte at the exit of an electrolyser and comprising an elongate horizontal reservoir (1) having an inlet (2) for liquid at one end thereof and an outlet (9) for liquid at its other end , and containing several stacks (4) of horizontal plates separated by spaces (6) and arranged to be immersed in the liquid, characterized by that the plates are joined so that they delimit several separate chambers (23) lying one above the other, provided with side openings (10) which open into chimneys (6) which extend along the vertical side walls of the stacks (4), inlets (5) for liquid to be degassed, and outlet (26) for degassed liquid, . and that each of the aforementioned chambers (23) opens into a first individual outlet chamber (27) which in turn opens via a calibrated opening (8) into another common outlet chamber (28).

2. Degassing device as specified in claim 1, characterized in that it also includes a vertical screen (3) which is placed between the inlet end (2) of the reservoir and the plate stacks (4), and which from the lower edge partially covers the cross-section of the reservoir (1).

3. Degassing device as stated in claim 1 or 2, characterized in that its outlet chamber (28) comprises a vertical screen (29) which partially covers the horizontal cross-section of the reservoir (1).