NO332616B1 - Modulaere komponenter for en filterpresse elektrolysecelle - Google Patents

Modulaere komponenter for en filterpresse elektrolysecelle Download PDF

Info

Publication number
NO332616B1
NO332616B1 NO20022248A NO20022248A NO332616B1 NO 332616 B1 NO332616 B1 NO 332616B1 NO 20022248 A NO20022248 A NO 20022248A NO 20022248 A NO20022248 A NO 20022248A NO 332616 B1 NO332616 B1 NO 332616B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
frame
frames
holes
fluid communication
fluid
Prior art date
Application number
NO20022248A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20022248D0 (no
NO20022248L (no
Inventor
Sioli Giancarlo
Original Assignee
Casale Chemicals Sa
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 Casale Chemicals Sa filed Critical Casale Chemicals Sa
Publication of NO20022248D0 publication Critical patent/NO20022248D0/no
Publication of NO20022248L publication Critical patent/NO20022248L/no
Publication of NO332616B1 publication Critical patent/NO332616B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/70Assemblies comprising two or more cells
    • C25B9/73Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type
    • C25B9/77Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type having diaphragms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)

Abstract

Det er beskrevet et sett med modulære komponenter for fremstilling av en elektrokjemisk reaktor (1) av den såkalte filterpresse-typen med et i det vesentligste rørformet legeme (1a), lukket ved motstående ender med endeplater (2, 3) og hvori det er definert en sekvens med elektrolytiske celler (4a, 4b) i fluidkommunikasjon med rør (7 til 10) som strekker seg i legemet (1a) i en retning parallell med dets akse (AA), for oppsamling og distribusjon av prosessfluider, idet settet med komponenter innbefatter: - et mangfold elektrokjemisk funksjonelle flate elementer (13,13a) valgt fra bipolare elementer og separasjonselementer; - et mangfold rammer (11), alle identiske med hverandre, realisert med en elektrisk ikke- ledende materiale og konstruert til å omgi og understøtte inne i dem, på en i og for seg kjent måte, respektive forvalgte elektrokjemisk funksjonelle flate elementer (13, 13a), - idet hver av rammene (11) er forsynt med et likt mangfold av gjennomgående hull (14, 14a; 15, 15a; 21, 22; 26, 27) parallelle med aksen til respektive ramme (11) og likt vinkelplassert mellom etterfølgende rammer, idet hvert gjennomgående hull (14, 14a,; 15, 15a; 21, 22; 26, 27) er i fluidkommunikasjon med innsiden av rammen (11) via minst en kanal (16 til 19) som strekker seg i respektive ramme (11) i den i det vesentligste radiell retning, - et mangfold sylindriske hylseinnsatser (25), oppnådd med en elektrisk ikke- ledende materiale, som er i stand til å danne et koaksialt inngrep med hvert av de gjennomgående hullene (14, 14a; 15, 15a; 21, 22; 26, 27) i et trykksatt, fluid- tett arrangement, for hermetisk å lukke den minst ene fluidkommunikasjonskanalen (16 til 19) mellom hullet og innsiden av den respektive rammen (11).

Description

Modulære komponenter for en filterpresse elektrolysecelle
Foreliggende oppfinnelse vedrører, i sitt mest generelle aspekt, en elektrokjemisk reaktor av den typen som har en filterpresseutforming innbefattende, i form av en pakke, et mangfold elektrolyseceller plassert side om side i trykksatt fluidtett forsegling og i fluidkommunikasjon med en eller flere "hovedledninger for mating av respektive driftsfluider og for fjerning av produktene fra den elektrokjemiske reaksjonen.
I den ovenfor nevnte filterpresseutformingen, er elektrolysecellene definert mellom og innbyrdes adskilt av "bipolare komponenter". Hver bipolar komponent består hovedsakelig av en ringformet ramme, fortrinnsvis med ikke utelukkende sirkulær, fremstilt av elektrisk ikke-ledende materiale og et bipolart element, generelt i form av en flat plate av elektrisk ledende materiale, omrammet og understøttet av den ringformede rammen.
Det bipolare elementet, eller bipolar elektrode, er en såkalt leder av den første typen, generelt fremstilt av en meget ledende metall eller av grafitt, hvor ledningen skjer ved hjelp av frie elektroner.
Inne i hver av elektrolysecellene, i en posisjon beliggende mellom de to bipolare komponentene som omgir cellen, er det generelt tilveiebragt en "separasjonskomponent". Separasjonskomponenten innbefatter i hovedsak en ringformet ramme fremstilt av et elektrisk ikke-ledende materiale og et separasjonselement, for eksempel et mikroporøst membran eller et porøst diafragma, av natur elektrisk ikke-ledende, omrammet og understøttet av den ringformede rammen.
Et slikt separasjonselement blir elektrisk ledende kun i nærvær av en elektrolytt eller vann, som fyller dets porer, og er i denne tilstanden ansett å være en såkalt leder av den andre typen, hvor ledningen skjer ved hjelp av ioner.
Separasjonskomponenten oppdeler ytterligere respektive elektrolysecelle i to tilstøtende elektrodekammere, det vil si anodisk og katodisk.
I den etterfølgende beskrivelsen og i de medfølgende kravene vil de tidligere nevnte bipolare og separasjonskomponentene bli betegnet som funksjonelle komponenter.
I den grunnleggende formen av en elektrokjemisk reaktor, til hvilken foreliggende oppfinnelse henviser, innbefatter den et dobbelt mangfold av funksjonelle komponenter, det vil si bipolare og separatorer. Komponentene er plassert side ved side i en filterpresseutforming, hvor totaliteten av de respektive ringformede rammene, innbyrdes buntet sammen i et pakkearrangement og i trykksatt fluidtett forsegling, utgjør det ringformede legemet til reaktoren.
I henhold til et mer spesielt trekk, henviser foreliggende oppfinnelse til en funksjonell komponent, bipolar eller separator, for fremstilling og drift av elektrokjemiske reaktorer av den tidligere nevnte typen.
Avhengig av den elektrokjemiske prosessen som den er ment å utføre, er hvert elektrodekammer til elektrolysecellene, som utgjør den utformede elektrokjemiske reaktoren, i fluidkommunikasjon, via en eller flere kanaler utformet i de ringformede rammene til de funksjonelle komponentene til hver celle, med kollektorer for oppsamling og fordeling av gasser og væsker, på utsiden av reaktoren.
I US patent nr. 4.758.322, som herved innlemmes som referanse, er det beskrevet en elektrokjemisk reaktor med en filtrepresseutforming som den typen som er beskrevet over, hvor hovedrørene for oppsamling og fordeling av fluider er utformet i selve reaktorlegemet og er forlenget parallelt med dens akse.
Fra US patent 3117287 er det kjent et cellekammer for bruk i elektrokjemiske celler, hvor cellerammen innbefatter fluidkommuniserende innlegg for tilførsel og oppsamling av prosessfluider.
Fra US 4274939 er det kjent et arrangement for filterpresse-elektrolyseceller.
Av en slik hensikt er de ringformede rammene til de bipolare og separasjonskomponentene til hver elektrolysecelle krysset, i en retning parallelt med aksen til reaktoren, med en likt antall identiske gjennomgående hull (spesielt tre eller fire hull), tilveiebragt ved den samme innbyrdes vinkelposisjonen.
Når de funksjonelle komponentene (bipolare og separatorer), sammensatt i den ønskede filterpresseutformingen, er festet sammen i form av en pakke, vil de gjennomgående hullene som korresponderer med hverandre i de forskjellige respektive ringformede rammene til komponentene, være aksielt innrettet for å utgjøre de nevnte hoved fluidrørene for oppsamling og fordeling.
Ved hver elektrolysecelle, er hovedrørene i fluidkommunikasjon med et forvalgt elektrodekammer til cellen, via kanaler som er dannet av fordypninger fremstilt tangentielt i tykkelsen til rammene til de funksjonelle komponentene som omgir kammeret. Fordypningene i en ramme er anbragt forskjellig og er plassert forskjellig med hensyn tilde til de tilstøtende rammene.
Innen teknikkens stand, er de to mangfoldene av funksjonelle komponenter (bipolar og separatorer) også differensiert ved deres ulike strukturering av de ringformede rammene, i tillegg til den forskjellige naturen til de funksjonelle elementene understøttet av rammene.
Selv om det er anerkjent at det fra mange synspunkter er fordelaktig, vil de kjente elektrokjemiske reaktorene, bygget opp på den tidligere nevnte måten, fremvise noen ulemper, som hittil ikke har blitt overvunnet.
Spesielt en funksjonell ulempe utgjøres av det faktum at anvendelsen av et dobbelt mangfold komponenter, bipolare og separatorer, hver med sin egen ringformede ramme og med sitt eget respektive arrangement av gjennomgående hull og tangentielle spor, begrenser realiseringen av elektrokjemiske reaktorer til de hvor hver enkelt celle utgjøres av to elektrodekammere, hver forsynt med et innløp og et utløp for fluidene.
Typiske prosesser som utføres med elektrokjemiske reaktorer med en slik utforming er produksjonen av natrium karbonat (soda), klor, elektrolyse av vann og saltsyre, redoks-batterier, og luft/hydrogen brenselsceller uten intern kjøling.
En annen konstruksjonsmessig og logistisk ulempe, er at for hver av de elektrokjemiske prosessene av den ovenfor nevnte type (blant de mange elektrokjemiske prosessene som er i bruk nå), er det nødvendig å bruke (og derved ha dem lagret) et stort antall bipolare og separasjonskomponenter som er skreddersydde for denne bruken. Dette er også spesielt relevant med hensyn til de ringformede rammene til slike komponenter.
Det underliggende problemet for foreliggende oppfinnelse er det å tilveiebringe en elektrokjemisk reaktor med en filterpresseutforming som beskrevet over fremstilt av funksjonelle komponenter som har konstruksjonsmessige og funksjonelle trekk som vil overvinne ulempene nevnt i forbindelse med teknikkens stand. Det vil si at trekkene gjør det mulig å anvende dem for fremstilling av en elektrokjemisk reaktor uavhengig av antallet (to, tre eller flere) elektrodekammere forutsett for elektrolysecellene derav, og samtidig med en vesentlig forenkling både av konstruksjonen og driften med hensyn til det som hittil har vært mulig med teknikkens stand.
Dette problemet er løst i henhold til foreliggende oppfinnelse med et sett av modulære komponenter for fremstilling av en elektrokjemisk reaktor av den såkalte filterpressetypen med et i det vesentligste rørformet legeme, lukket ved de motstående endene av endeplater og i hvilke det er definert en sekvens av elektrolyseceller i fluidkommunikasjon med rør som strekker seg i legemet, i en retning parallelt med dets akse, for oppsamling og fordeling av prosessfluider, hvilket sett med komponenter er kjennetegnet ved at det innbefatter: - et mangfold flate, funksjonelle elektrokjemiske elementer valgt fra bipolare elementer og separasjonselementer, - et mangfold rammer, alle identiske med hverandre, realisert med et elektrisk ikke-ledende materiale og konstruert for å omgi og understøtte inne i dem, på en i og for seg kjent måte, respektive forvalgte elektrokjemiske funksjonelle flate elementer,
idet hver ramme er forsynt med et likt antall gjennomgående hulle som er parallelle med aksen til respektive ramme og likt vinkelanordnet mellom etterfølgende rammer, hvor hvert gjennomgående hull er i fluidkommunikasjon med innsiden av nevnte ramme via minst en kanal som strekker seg i den respektive rammen i en i hovedsak radiell retning,
et mangfold sylindriske hylseinnsatser, erholdt med et elektrisk ikke-ledende materiale, som er i stand til å danne et koaksialt inngrep i hvert av de gjennomgående hullene i et trykksatt fluidtett arrangement, for hermetisk å lukke den minst ene fluidkommunikasjonskanalen mellom hullet og innsiden av den respektive rammen.
Anvendelsen av identiske rammer løser det generelle problemet, men oppgaven med å sette opp den elektrokjemiske prosessen blir overlatt til de sylindriske hylseinnsatsene som, i passende inngrep med de forvalgte gjennomgående hullene til de ringformede rammene, utfører funksjonen som strømningsledende hylser.
Hver elektrokjemisk reaktor utgjøres i hovedsak av en sekvens av elektrodekammere hvis vegger i sin tur er fremstilt av elektrokjemisk funksjonelle elementer av forskjellig natur; metalliske plater, porøse polymermembraner, ionisk aktive membraner, porøse diafragmaer, grafittplater, etc.
Hvert funksjonelle element blir understøttet og holdt i posisjon av en ringformet ramme; det er så mange reaktorkammere som det er ringformede rammer.
Hver ramme er forsynt med et innløp og et utløp for gassformig-væskefluid, eller en gassformig-væskeblanding.
Hvilket hovedrør slike fluider strømmer til er bestemt av hylseinnsatsene.
Trekkene og fordelene med oppfinnelsen vil fremgå klarere av det etterfølgende beskrivelsen av noen indikative og ikke-begrensende utførelsesformer av et sett for elektrokjemiske reaktorer i henhold til oppfinnelsen, med henvisning til de medfølgende tegninger. Fig. 1 viser skjematisk en filterpresse elektrokjemisk reaktor, med elektrolyseceller med to elektrodekammere; Fig. 2 viser en forstørrelse av en detalj i figur 1; Fig. 3 viser en forstørrelse av en komponent til settet i henhold til oppfinnelsen, som er anvendelig for fremstilling av en filterpresse elektrokjemisk reaktor; Figurene 4, 5 og 6 viser snitt langs linjene henholdsvis IV-IV, V-V, VI-VI i fig. 3; Figurene 7 til 10 viser alternative utførelsesformer av komponenten i fig. 3; Fig. 11 viser en andre komponent i settet i henhold til foreliggende oppfinnelse forbundet med komponenten i fig. 7; Figurene 12 og 13 viser snitt langs linjene XII-XII og XIII-XIII i fig. 11, Figurene 14 til 22 viser skjematisk noen eksempler på anvendelse av settet med komponenter i henhold til oppfinnelsen; Figurene 23 til 26 viser alternative utførelsesformer av komponenten i fig. 3.
Med henvisning til fig. 1, er det antydet en elektrokjemisk reaktor med en såkalt filterpresseutforming med henvisningstall 1. Reaktoren 1 har et rørformet legeme 1a, fortrinnsvis men ikke utelukkende sylindrisk, lukket ved motstående ender med elektrisk ledende eller elektrisk isolerende endeplater 2, 3, som imidlertid er gjennomtrengt av elektriske ledere forbundet med reaktorens indre ledende deler.
I legemet 1a, hvis lengdeakse er antydet med AA, er det definert en sekvens med elektrolyseceller 4, som, i dette spesielle eksempelet, er av en type med to elektrodekammere 4a, 4b, på grunn av nærværet av en funksjonell separasjonskomponent 5 i hvert av disse.
Elektrolysecellene 4 er inneholdt og innbyrdes adskilt av bipolare funksjonelle komponenter 6, eller av endedeksler eller endeplater som 2 og 3.
Elektrolyse reaktoren 1 i eksempelet i fig. 1 har et legeme 1a som i hovedsak er dannet av en sekvens av bipolare komponenter 6 og separasjonskomponenter 5, som alternerer i et pakke- (eller filterpresse-) arrangement.
Elektrolysecellene 4 er i fluidkommunikasjon på den måten som er beskrevet under med hovedrørene 7, 8, 9 10 (i figur 1 kan kun rørene 7 og 9 sees). Hovedrør 7, 8, 9, 10 strekker seg langs legemet 1a til reaktoren 1, parallelt med dens akse AA, og brukes for distribusjon og oppsamling av fluidene som er med i en elektrolytisk prosess som utføres inne i reaktoren 1.
Med henvisning til figur 2, innbefatter separasjons- og de bipolare komponentene 5, 6 en ringformet ramme 11,12 (sirkulær i eksempelet i fig. 2), fremstilt av et elektrisk ikke-ledende materiale, og henholdsvis et funksjonelt separasjonselement 13 og et bipolart funksjonselement 13a, som er omrammet og understøttet inne i de respektive rammene 11,12.
Separasjonselementet 13 utgjøres f. eks. av et mikroporøst membran, som i og for seg er elektrisk ikke-ledende, mens det bipolare elementet 13 utgjøres av en plate av grafitt eller et annet passende elektrisk ledende materiale.
I henhold til foreliggende oppfinnelse (figurene 3, 4, 5)er alle rammene 11, både til separasjonskomponentene 5 og de bipolare komponentene 6, identiske og er forsynt med et likt antall (fire i det viste tilfellet) gjennomgående hull 14, 14a, 15,15a, med akser som er parallelle med aksen til den respektive ringformede rammen 11. Også i alle de etterfølgende rammene 11 har hullene 14, 15 et likt vinkelarrangement.
Når et forvalgt mangfold rammer 11 er festet i et pakkearrangement for å utgjøre legemet 1 a til en elektrokjemisk reaktor 1, vil de gjennomgående hullene 14, 14a, 15, 15a, som korresponderer med hverandre i rammene, utgjøre hovedrørene (7 til 10), beskrevet over, for henholdsvis distribusjon til og oppsamling fra hvert elektrodekammer 4a, 4b til selve reaktoren.
For å oppnå dette, og fremdeles i henhold til foreliggende
oppfinnelse, er alle de gjennomgående hullene 14, 14a, 15,15a til hver ramme 11 i fluidkommunikasjon med innsiden av den respektive rammen. I eksempelet i figurene 3 til 6, er nevnte kommunikasjon oppnådd med kanaler bestående av radielle 16, 17 og periferiske 18, 19 spor, utformet på fronten av rammen 11 og som er åpne både mot hullene og innsiden av selve rammen.
Et sirkulært spor 20 er perimetrisk tilveiebragt i hver ramme 11 og på kun en side av denne, for å motta en passende fluidtett pakning, så som en O-ring, mellom to etterfølgende rammer i filterpressearrangementet til den korresponderende reaktoren 1.
I figurene 7, 8 er det vist alternative utførelsesformer av de tidligere beskrevne ringformede rammene 11, med forskjellige arrangementer av gjennomgående hull 14, 14a, 15, 15a.
I henhold til utførelsesformen i figur 9, har rammene 11 en grunnleggende firkantet form, heller enn en sirkulær form.
I utførelsesformen i figur 10 er hver ramme 11 forsynt med seks gjennomgående hull, hvorav de som er anpasset for fluiddistribusjon er indikert med 21, mens de som er anpasset for fluidoppsamling er indikert med 22. Hvert hull 21, 22 er i fluidkommunikasjon med innsiden av respektive ringformede ramme 11, via minst en kanal 23, 24, utformet i selve rammen. Rammene i denne utførelsesformen tillater en økning (fra fire til seks) hovedfluidrør som kan delta i de elektrokjemiske prosessene, så vel som i fremstillingen av elektrolyseceller med tre elektrodekammere.
Med henvisning til figurene 11 til 13, innbefatter settet i henhold til foreliggende oppfinnelse et andre fundamental komponent, som utgjøres av en sylindrisk hylseinnsats 25, som i den etterfølgende beskrivelsen vil bli referert til som hylse.
Denne hylsen 25 er forsynt med en radiell fluidkanal 26, som, i utførelsesformen vist i figurene 11 til 13, utgjøres av en spalte utformet ved en ende av denne. Spalten 26 har like dimensjoner som de til sporene 18, 19 eller 23, 24, beskrevet over.
Hylser 25 er tilsiktet for å danne inngrep, i et trykksatt, fluidtett arrangement, i de gjennomgående hullene 14, 14a, 15, 15a (eller 21, 22) i den ringformede rammen 11, i den hensikt å stanse eller sikre deres hydrauliske forbindelse med innsiden av den respektive rammen. Derfor er det ved hjelp av hylsene 25 mulig å forbinde de enkelte kammerne i elektrolysecellene til en reaktor, med forvalgte distribusjons- og oppsamlings fluidhovedrør.
Spesielt er hylsene 25 ført inn i de gjennomgående hullene 14, 14a, 15, 15a som vist i figurene 12, 13.1 figur 12 er hylsene 25 i hullene 14a, 15 plassert slik at de respektive spaltene 26 er åpne ut i sporene 18,19, mens (figur 13) de som er innført i hullene 14,15a er plassert slik at de stenger av kommunikasjonen mellom hullene og sporene og derved mellom hullene og innsiden av den respektive rammen 11. Resultatet er at fluidet som strømmer inne i hullet 14a, eller snarere i hylsen 25 plassert i hullet, blir ledet inn i rammen 11, mens intet fluid kommer ut av hullet 14, eller snarere fra hylsen plassert i dette. Omvendt vil fluidet som strømmer inne i rammen 11 ankomme ved hullet 15, mens det er blokkert mot hullet 15a.
En elektrolyttreaktor mer et alternerende bipolar og separasjonskomponentarrangement (elektrolyseceller med to elektrodekammere og med arrangementet med hylsene 25 i hullene til rammene 11 til komponentene, som beskrevet over, er karakteristisk for f. eks. produksjonen av klor og kaustisk soda ved elektrolyse av natriumklorid, eller også ved produksjonen av energi i Vanadium redoks-batterier.
Figurene 14 til 16 viser hvordan det spesielle tilfellet med tokammer-elektrolyseceller, det vil si anodiske og katodiske kammere, i hvilke en enkelt elektrolytt tilføres, som i prosessen med vannelektrolyse, mens produktene fra elektrolysen (hydrogen og oksygen) blir oppsamlet separat.
Filterpresseutformingen av den respektive elektrokjemiske reaktoren oppnås ved å bruke ringformede rammer 11 som har tre gjennomgående hull 26, 27, 27a. Hullene 26 tilsiktet å utgjøre hoveddistribusjonsrøret, er i inngrep med hylser 28 som har en lengde som er lik tykkelsen til den respektive rammen. Hullene 27, 27a, tilsiktet å utgjøre hovedgassoppsamlingsrørene, er i inngrep med respektive hylser 29 som har en lengde som er det dobbelte av rammens 11 tykkelse.
Figurene 17 til 19 viser tilfellet med elektrolyseceller med tre elektrodekammere for å utføre en prosess som f. eks. elektrodialyse av et salt, hvor det sirkulerer tre forskjellige væsker. Filterpresseutformingen av den elektrokjemiske reaktoren er oppnådd ved bruk av ringformede rammer 30 forsynt med seks gjennomgående hull. Spesielt rammene 30 som understøtter bipolare elementer 31 avgrenser hver enkelt celle til reaktoren, mens rammene 30 som understøtter respektive separasjonselementer 31a (ioniske membraner) definerer de forvalgte kammerne i hver celle.
Saltløsningen som skal utsettes for elektrodialyse, blir matet inn i kammerne mellom membranene 31a, gjennom hvilke ionene i løsningen migrerer og danner henholdsvis en anolytt og en katolytt, som blir oppsamlet separat. I dette tilfellet oppnås distribusjonen og oppsamlingen av prosessvæskene ved bruk av hylser 32, som har en lengde som er lik tre ganger tykkelsen til de respektive ringformede rammene 30.
Figurene 20 til 22 viser et trekammer-system (for eksempel for brenselsceller), alternerende tokammer-celler (to rammer 11 mer respektive bipolare elementer 31 og en ramme 11 med separasjonselement 31a), hvori det skjer en elektrolytisk prosess, og et enkeltkammer 33, beliggende mellom to bipolare elementer, hvor et varmevekslerorgan strømmer, for å fjerne varme fra eller tilføre varme til systemet. En oppsamler, antydet med 34, anordnet i enkeltkammeret 33, kan tilveiebringe en elektriske kontinuitet gjennom dette.
For eksempel, med henvisning til figurene 23 til 26, kan hylsene eksternt være forsynt med et eller flere konvensjonelle tetningsorgan 35, for eksempel O-ringer, huset i passende ringformede spor 36, eller hylsene kan ytterligere være forsynt med en eller flere fluidkanaler 37, som utgjøres av radielle hull, istedenfor spaltene av den tidligere beskrevne typen. Videre kan disse hylsene være tilveiebragt med rørformede vedheng 38, som strekker seg inn i hylsen og peker mot respektive fluidkanaler 37.

Claims (4)

1. Sett med modulære komponenter for fremstilling av en elektrokjemisk reaktor (1) av den såkalte filterpresse-typen med et i det vesentligste rørformet legeme (1a), lukket ved motstående ender med endeplater (2, 3) og hvori det er definert en sekvens med elektrolytiske celler (4a, 4b) i fluidkommunikasjon med rør (7 til 10) som strekker seg i legemet (1a) i en retning parallell med dets akse (AA), for oppsamling og distribusjon av prosessfluider, karakterisert vedat settet med komponenter innbefatter: - et mangfold elektrokjemisk funksjonelle flate elementer (13, 13a) valgt fra bipolare elementer og separasjonselementer; - et mangfold rammer (11), alle identiske med hverandre, realisert med et elektrisk ikke-ledende materiale og konstruert til å omgi og understøtte inne i dem, på en i og for seg kjent måte, respektive forvalgte elektrokjemisk funksjonelle flate elementer (13,13a), - idet hver av rammene (11) er forsynt med et likt mangfold av gjennomgående hull (14, 14a; 15,15a; 21, 22; 26, 27) parallelle med aksen til respektive ramme (11) og likt vinkelplassert mellom etterfølgende rammer, idet hvert gjennomgående hull (14, 14a; 15, 15a; 21, 22; 26, 27) er i fluidkommunikasjon med innsiden av rammen (11) via minst en kanal (16 til 19) som strekker seg i respektive ramme (11) i den i det vesentligste radiell retning, - et mangfold sylindriske hylseinnsatser (25), oppnådd med en elektrisk ikke-ledende materiale, som er i stand til å danne et koaksialt inngrep med hvert av de gjennomgående hullene (14,14a; 15,15a; 21, 22; 26, 27) i et trykksatt, fluidtett arrangement, for hermetisk å lukke den minst ene fluidkommunikasjonskanalen (16 til 19) mellom hullet og innsiden av den respektive rammen (11).
2. Sett med komponenter i henhold til krav 1, karakterisert vedat den minst ene kanalen (16, 19) utgjøres av et spor utformet på fronten av rammen (11) åpen ved motstående ender på de gjennomgående hullene og innsiden av rammen.
3. Sett med komponenter i henhold til krav 1, karakterisert vedat hylseinnsatsene (25) har en lengde som er lik et multippel av tykkelsen til rammen (11) og blir gjennomtrengt av minst en fluidkanal (26, 37), hensiktsmessig for å føre de gjennomgående hullene i kommunikasjon med innsiden av respektive rammer (11).
4. Sett med komponenter i henhold til krav 3, karakterisert vedat fluidkanalen til hylsene (25) utgjøres av en spalte (26) utformet radielt på en ende av selve hylsene og med samme dimensjoner som sporene (16, 19) utformet på fronten av rammene (11).
NO20022248A 2001-05-24 2002-05-10 Modulaere komponenter for en filterpresse elektrolysecelle NO332616B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP01112638A EP1262577B1 (en) 2001-05-24 2001-05-24 Electrochemical reactor

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20022248D0 NO20022248D0 (no) 2002-05-10
NO20022248L NO20022248L (no) 2002-11-25
NO332616B1 true NO332616B1 (no) 2012-11-19

Family

ID=8177531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20022248A NO332616B1 (no) 2001-05-24 2002-05-10 Modulaere komponenter for en filterpresse elektrolysecelle

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6878244B2 (no)
EP (1) EP1262577B1 (no)
AT (1) ATE260350T1 (no)
CA (1) CA2387336C (no)
DE (1) DE60102135T2 (no)
DK (1) DK1262577T3 (no)
ES (1) ES2215814T3 (no)
NO (1) NO332616B1 (no)
PT (1) PT1262577E (no)
TR (1) TR200400791T4 (no)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1254972A1 (fr) * 2001-05-01 2002-11-06 CSEM Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA Cellule electrochimique modulaire
EP1464730A1 (en) * 2003-04-04 2004-10-06 CASALE ChEMICALS S.A. Frame structure for an electrochemical reactor of the filter-press type
WO2006060912A1 (en) * 2004-12-07 2006-06-15 Stuart Energy Systems Corporation Electrolyser and components therefor
US8486236B1 (en) * 2010-06-17 2013-07-16 Walter B. Warning Electrolysis chamber
WO2013191140A1 (ja) * 2012-06-18 2013-12-27 旭化成株式会社 複極式アルカリ水電解ユニット、及び電解槽
DE102012216920A1 (de) * 2012-09-20 2014-04-10 Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg Elektrolyseblock sowie Zellrahmen, Elektrodenbaugruppe und Bausatz hierfür
KR101349305B1 (ko) * 2013-05-24 2014-01-13 한국지질자원연구원 유로형 셀을 이용한 희유 금속의 전해 채취 장치, 및 그 방법
JP7386246B2 (ja) * 2018-08-20 2023-11-24 タレスナノ ゼットアールティー. 気体水素を高圧および高純度で発生させるためのモジュール式電解槽ユニット
ES2920506T3 (es) 2019-02-18 2022-08-04 Zentrum Fuer Sonnenenergie Und Wasserstoff Forschung Baden Wuerttemberg Bloque de electrólisis y bastidor de celdas para el mismo
ES2927767T3 (es) 2019-07-26 2022-11-10 Zentrum Fuer Sonnenenergie Und Wasserstoff Forschung Baden Wuerttemberg Unidad de empaquetado de electrodos para un conjunto de pila de un reactor electroquímico
KR102274879B1 (ko) * 2020-08-19 2021-07-08 (주)테크윈 전기분해조용 전극구조체
WO2023002411A1 (en) * 2021-07-21 2023-01-26 Dioxycle Electrolyzer assembly comprising an insulating layer
EP4130340A1 (en) * 2021-08-05 2023-02-08 Industrie De Nora S.p.A. Electrolyser frame design
EP4279637A1 (de) 2022-05-18 2023-11-22 Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg Elektrodenplatte mit integrierter stromübertragerstruktur und elektrodenpackungseinheit

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH286097A (de) * 1950-08-12 1952-10-15 Lonza Ag Druckelektrolyseur der Filterpressenbauart.
FR2297672A1 (fr) * 1975-01-14 1976-08-13 Rech Tech Et Indles Electrolyseur
SE418508B (sv) * 1979-04-20 1981-06-09 Svenska Utvecklings Ab Elektrodpaket avsett att anvendas i en cell, i vilken en elektrokemisk reaktion utfores samt anvendning av detsamma i en membrancell i en elektrolysorcell av filterpresstyp
DE3101120A1 (de) * 1981-01-15 1982-09-02 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Wasserelektrolyseur der filterpressenbauart
US4722789A (en) * 1984-07-18 1988-02-02 Baukooperation Gmbh Chamber filter press with rotor plates
CH672142A5 (no) * 1985-07-17 1989-10-31 Metkon Sa
US6117287A (en) * 1998-05-26 2000-09-12 Proton Energy Systems, Inc. Electrochemical cell frame

Also Published As

Publication number Publication date
EP1262577A1 (en) 2002-12-04
PT1262577E (pt) 2004-06-30
DE60102135T2 (de) 2004-12-02
US20020175072A1 (en) 2002-11-28
CA2387336A1 (en) 2002-11-24
CA2387336C (en) 2010-01-12
TR200400791T4 (tr) 2004-07-21
EP1262577B1 (en) 2004-02-25
ATE260350T1 (de) 2004-03-15
NO20022248D0 (no) 2002-05-10
DK1262577T3 (da) 2004-06-28
DE60102135D1 (de) 2004-04-01
US6878244B2 (en) 2005-04-12
NO20022248L (no) 2002-11-25
ES2215814T3 (es) 2004-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO332616B1 (no) Modulaere komponenter for en filterpresse elektrolysecelle
NO151423B (no) Monopolar elektrolytisk filterpressecelle
JPS5815547B2 (ja) 電解セル
CA1111000A (en) Separator-electrode unit for electrolytic cells
NO333302B1 (no) Hoytrykks elektrolysatormodul, elektrolysator som inneholder denne og ringformet holderamme for en hoytrykks elektrolysatormodul
GB1561957A (en) Electrolysis apparatus
NO791626L (no) Elektrolysecelle av filterpresstype
NO863292L (no) Monopolar elektrokjemisk celle, celle-enhet og fremgangsmaate ved utfoerelse av elektrolyse i en monopolar celleserie.
NO152567B (no) Elektrolysecelle av filterpressetypen
NO159735B (no) Elektrode egnet til bruk i en elektrolysecelle av filterpressetypen.
NO302486B1 (no) Rammeelement for elektrolysator av filterpressetype og anvendelse av rammeelementet
NO313038B1 (no) Endeinnfatning for en elektrodialysator, elektrodialysator utstyrt med slik innfatning og anvendelse av slikelektrodialysator
NO161180B (no) Elektrolysecelle av filterpressetypen.
JPS6386884A (ja) 電解槽およびそれに使用するガスケツト
US5141618A (en) Frame unit for an electrolyser of the filter press type and electrolysers of the filter-press type
US20220349071A1 (en) Filter press end assembly and fluid management system for use in unipolar electrochemical devices
CA1117473A (en) Electrolytic cell
PL148626B1 (en) Electrolyzer
NO791628L (no) Anodeelement for monopolare elektrolyseceller av filterpresstype
US5139635A (en) Electrolyser for the production of a gas
AU775645B2 (en) Electrochemical cell for electrolysers with stand-alone element technology
JP2858747B2 (ja) 支持構造体上にフイルタプレス型構造体の構成部品を組立てる方法
US4705614A (en) Cell with improved electrolyte flow distributor
NO311303B1 (no) Elektrode, fremgangsmåte for fremstilling og for sammensetning av denne, elektrolysecelle, fremgangsmåte forelektrolysering av en vandig lösning av et alkalimetallklorid samtpar av barri±replater
WO2008142632A2 (en) Electrolytic cell and electrolyzing equipment

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: CASALE CHEMICALS SA, CH

MK1K Patent expired