PT1674424E - Dispositivo de recombinação - Google Patents

Dispositivo de recombinação Download PDF

Info

Publication number
PT1674424E
PT1674424E PT04030535T PT04030535T PT1674424E PT 1674424 E PT1674424 E PT 1674424E PT 04030535 T PT04030535 T PT 04030535T PT 04030535 T PT04030535 T PT 04030535T PT 1674424 E PT1674424 E PT 1674424E
Authority
PT
Portugal
Prior art keywords
recombination
elements
catalyst
absorbent material
vertical direction
Prior art date
Application number
PT04030535T
Other languages
English (en)
Inventor
Jean Ruch
Eduardo Cattaneo
Bernhard Riegel
Original Assignee
Hoppecke Technologies Gmbh & Co Kg
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 Hoppecke Technologies Gmbh & Co Kg filed Critical Hoppecke Technologies Gmbh & Co Kg
Publication of PT1674424E publication Critical patent/PT1674424E/pt

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B5/00Water
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J12/00Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor
    • B01J12/007Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor in the presence of catalytically active bodies, e.g. porous plates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/52Removing gases inside the secondary cell, e.g. by absorption
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0662Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
  • Processing Of Meat And Fish (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO DE RECOMBINAÇÃO" A presente invenção refere-se a um dispositivo de recombinação para a recombinação catalitica de hidrogénio que se origina em dispositivos de armazenamento de energia ou conversores de energia.
Como é conhecido, os dispositivos de recombinação dispõem de um catalisador. Como catalisadores são conhecidos sobretudo platinóides, em particular paládio, que se encontra aplicada sob a forma de uma camada fina sobre uma barra de suporte, que pode por exemplo ser constituída por cobre, alumina ou semelhantes. A barra catalisadora deste modo configurada encontra-se inserida centralmente num tubo em material poroso, por exemplo num tubo cerâmico permeável aos gases, sendo que o espaço anelar livre que permanece no tubo entre a barra catalisadora, por um lado, e a superfície interior do tubo se encontra preenchido com um material absorvente. Como material absorvente são considerados, em particular, óxidos de chumbo, óxidos de prata, óxidos de ferro, óxidos de cobre, óxidos de alumínio, óxidos de manganês ou semelhantes. 0 tubo que aloja a barra catalisadora e o material absorvente está disposto, regra geral, de forma isolada no interior de um recipiente estanque aos gases, de um modo preferido um recipiente plástico, recipiente esse que está fechado nos lados frontais. 0 recipiente dispõe por sua vez de tubuladuras destinadas à ligação a um acumulador para a entrada de gases, por um lado, e para a descarga de água, por outro lado. 1
Os gases hidrogénio e oxigénio que se originam durante o funcionamento de um acumulador, em particular durante um processo de carga, são conduzidos para dentro do recipiente através de uma das tubuladuras do recipiente, passam ai pelo tubo poroso e pelo material absorvente e são depois recombinados no catalisador formando água. A reacção de recombinação é exotérmica, facto pelo qual a água recombinada no catalisador se apresenta em primeiro lugar sob a forma de vapor de água. 0 vapor de água que se origina no catalisador precipita-se depois na parede interior do recipiente, condensa e reflui para o acumulador através da tubuladura prevista para este efeito. A vantagem inerente à utilização de um recombinador do tipo anteriormente descrito está à vista. Os gases hidrogénio e oxigénio que se originam durante o funcionamento de um acumulador são recombinados formando água através do recombinador, água essa que não se perde, mas antes é reconduzida para o electrólito do acumulador. Por este motivo não é necessário reencher com água destilada o electrólito do acumulador. Nesta medida, um acumulador provido, consoante o seu tamanho, de um ou de vários recombinadores evidencia-se como sendo livre de manutenção.
Os recombinadores ou os dispositivos de recombinação são por exemplo conhecidos a partir dos documentos US-A-4008050, US-A-3857927 ou US 2001/042344 AI. 0 dispositivo de recombinação conhecido a partir do documento US-A-4008050 dispõe de duas câmaras de catalisação que estão dispostas uma a seguir à outra, segundo a direcção de fluxo. A montante da primeira câmara de catalisação segundo a direcção de fluxo está disposto, de um modo preferido, um material absorvente que em primeiro lugar deve ser atravessado pelo gás a recombinar, antes de este chegar 2 à primeira câmara de catalisação segundo a direcção de fluxo. 0 documento US-A-3857927 revela um recombinador com um leito catalítico melhorado. Neste caso, o leito catalítico é estruturado, de um modo preferido, em forma modular. Finalmente, a partir do documento US 2001/042344 Al, é ainda conhecido um dispositivo de recombinação cuja particularidade consiste no facto de serem utilizadas condutas de passagem de gases que estão cheias de um granulado que apresenta propriedades catalíticas.
Apesar de os recombinadores ou os dispositivos de recombinação do tipo anteriormente descrito terem dado bons resultados na prática, os mesmos apresentam desvantagens. 0 rendimento de recombinação de um recombinador deve ser concebido em função da capacidade do acumulador, isto é, em função da quantidade de hidrogénio e oxigénio que se origina no âmbito do funcionamento de um acumulador. Este facto tem como consequência que, consoante a capacidade do acumulador, é necessário um recombinador ajustado a esta, no que se refere ao seu rendimento de recombinação. Consequentemente, para diferentes tamanhos de acumuladores têm que ser disponibilizados diferentes recombinadores, o que torna complexa e cara a produção de recombinadores. No caso das unidades de recombinação anteriormente conhecidas é além disso desvantajoso que o material absorvente seja molhado em locais não previsíveis através do vapor de água que se origina no catalisador, o que pode provocar uma falha de funcionamento, pelo menos temporariamente, nestes locais. Por este meio, o rendimento de recombinação do recombinador é influenciado de uma forma desvantajosa. 3
Partindo do estado da técnica anteriormente descrito, o objectivo da invenção é o de conceber, evitando as desvantagens anteriormente referidas, um dispositivo de recombinação que pode ser utilizado opcionalmente para sistemas de dispositivos de armazenamento de energia ou de conversores de energia com diferentes condições de funcionamento e que além disso ajuda a contrariar uma falha de funcionamento parcial.
Para a solução técnica deste objectivo propõe-se com a invenção um dispositivo de recombinação para a recombinação catalítica de hidrogénio que se origina em dispositivos de armazenamento de energia ou conversores de energia, formado por elementos de recombinação individuais, elementos de recombinação esses que apresentam respectivamente pelo menos um catalisador, sendo que o catalisador de cada elemento de recombinação se encontra envolvido por um revestimento num material absorvente, sendo que os elementos de recombinação estão dispostos uns por cima dos outros segundo a direcção vertical, com a respectiva intercalação de um meio de separação, sendo que o meio de separação é constituído por um material poroso, que possibilita uma passagem dos gases hidrogénio e oxigénio, impedindo no entanto simultaneamente a transferência de vapor de água a partir de um elemento de recombinação para um outro elemento de recombinação. Os dispositivos de armazenamento de energia ou conversores de energia no sentido da invenção são acumuladores, por exemplo acumuladores de níquel-cádmio, acumuladores de chumbo ou acumuladores semelhantes, bem como outros sistemas, como por exemplo pilhas de combustível ou semelhantes.
Contrariamente ao estado da técnica, a invenção visa, na essência, configurar as unidades de recombinação, de modo a não serem apenas utilizáveis como tais sob a sua forma de construção 4 definida, mas antes em vez disso prever elementos de recombinação idênticos entre si ou não idênticos que, em função do rendimento de recombinação a ser exigido, podem ser combinados entre si formando uma unidade de recombinação comum, sendo que os elementos de recombinação estão dispostos uns por cima dos outros segundo a direcção vertical, com a respectiva intercalação de um meio de separação. Em função da quantidade dos elementos de recombinação utilizados, a recombinação processa-se então em várias fases e por este meio de uma forma mais eficiente. A peça mais importante de um elemento de recombinação é o catalisador. 0 catalisador pode ser formado por um elemento de suporte revestido, por exemplo, com um elemento do grupo de transição, em particular um metal do grupo da platina. Um dispositivo de recombinação é formado por uma multiplicidade de elementos de recombinação individuais, sendo que os elementos de recombinação podem ser combinados entre si, de um modo preferido, de acordo com o princípio de construção modular. "De acordo com o princípio de construção modular" no sentido da invenção significa que se encontram à disposição elementos de recombinação configurados de forma diferente, de um modo preferido, no que se refere à forma, tamanho, rendimento de recombinação e semelhantes, os quais podem ser combinados opcionalmente entre si, em função do dispositivo de recombinação a conceber na totalidade. De um modo vantajoso é assim criada a possibilidade de utilizar elementos de recombinação estandardizados para a configuração dos mais diferentes dispositivos de recombinação. Contrariamente aos dispositivos de recombinação conhecidos a partir do estado da técnica, a produção dos mesmos é assim simplificada e, não por último, é também configurada de modo a ser mais favorável em termos de 5 custos, porque já não é mais necessário ter disponíveis dispositivos de recombinação correspondentemente configurados, em função da utilização posterior, isto é, ajustados à capacidade do acumulador, porque os correspondentes dispositivos de recombinação podem ser opcionalmente montados através da combinação de diferentes elementos de recombinação.
Com a finalidade da configuração do dispositivo de recombinação de acordo com a invenção, uma multiplicidade de elementos de recombinação individuais devem ser dispostos uns por cima dos outros segundo a direcção vertical.
Está previsto que os elementos de recombinação apresentem respectivamente pelo menos um módulo de catalisador formado por um catalisador e um material absorvente que envolve o catalisador. Neste caso, o material absorvente envolve o catalisador como um revestimento. De um modo vantajoso, os elementos de recombinação configurados deste modo podem ser combinados entre si formando um dispositivo de recombinação global, de acordo com o princípio de construção modular. 0 absorvedor, constituído por um material absorvente que pode ser, de um modo conhecido, óxido de chumbo, óxido de prata, óxido de ferro, óxido de cobre, óxido de alumínio, óxido de manganês ou semelhantes, não se encontra configurado por debaixo do catalisador, mas antes de modo a envolver o catalisador, sendo que cada elemento de recombinação do dispositivo de recombinação dispõe de um correspondente material absorvente. Devido ao facto de o dispositivo de recombinação ser constituído por elementos de recombinação individuais dispostos uns por cima dos outros segundo a direcção vertical, uma falha de funcionamento parcial não controlada do material absorvente pode 6 ser evitada no essencial, porque a recombinação provocada pelo dispositivo de recombinação de acordo com a invenção processa-se em várias fases devido à circunstância de o dispositivo de recombinação ser formado por uma multiplicidade de elementos de recombinação individuais. Caso ocorra, a saber, uma molhagem do material absorvente de um elemento de recombinação em consequência de uma recombinação, então o material absorvente dos restantes elementos de recombinação do dispositivo de recombinação não é consequentemente afectado pelo mesmo, de modo que o material absorvente dos restantes elementos de recombinação permanece seco. De um modo vantajoso, a molhagem do material absorvente de um elemento de recombinação não se propaga portanto para o material absorvente dos restantes elementos de recombinação. Deste modo, uma molhagem do material absorvente que se origina eventualmente no âmbito de uma recombinação é controlável, o que possibilita que o rendimento de recombinação de todo o dispositivo de recombinação seja dimensionado em correspondência à molhagem que se origina durante a utilização prevista do dispositivo de recombinação, através da combinação de elementos de recombinação em correspondente quantidade. Por este motivo, o dispositivo de recombinação de acordo com a invenção tem um funcionamento muito mais seguro em relação aos dispositivos de recombinação conhecidos a partir do estado da técnica. De modo a aumentar ainda mais a segurança de funcionamento do dispositivo de recombinação de acordo com a invenção, está previsto, de acordo com a invenção, que os elementos de recombinação individuais do dispositivo de recombinação estejam combinados entre si com a respectiva intercalação de um meio de separação. De um modo preferido, o meio de separação pode ser constituído por um material poroso, que possibilita uma passagem dos gases hidrogénio e oxigénio, impedindo no entanto simultânea e 7 amplamente a transferência de vapor de água a partir de um elemento de recombinação para um outro elemento de recombinação, o que pode por exemplo ser alcançado pelo facto de o material, pelo qual são constituídos os meios de separação, apresentar uma densidade diferente da do material poroso que envolve os elementos de recombinação. Deste modo, o processo de recombinação em várias fases, provocado pelo dispositivo de recombinação de acordo com a invenção, é apoiado adicionalmente. Neste caso, consoante a configuração do dispositivo de recombinação, podem ser utilizados meios de separação com diferentes espessuras, tanto alternativamente, como também de forma combinada.
De acordo com uma outra característica da invenção está previsto que os elementos de recombinação que, do modo anteriormente descrito, dispõem de um módulo de catalisador, estão dispostos uns por cima dos outros segundo a direcção vertical, no interior de um tubo em material poroso fechado num lado, sendo que o diâmetro interior do tubo corresponde no essencial aos diâmetros exteriores dos elementos de recombinação. De acordo com esta forma de configuração da invenção, o material poroso que envolve o material absorvente dos elementos de recombinação é disponibilizado mediante um tubo, sendo que, com a finalidade da configuração prevista do dispositivo de recombinação, os elementos de recombinação devem ser dispostos no interior deste tubo. Com a finalidade da configuração do dispositivo de recombinação de acordo com a invenção e em função do rendimento de recombinação a ser exigido, os elementos de recombinação devem ser introduzidos em correspondente quantidade, num tubo do tipo anteriormente descrito, configurado com um correspondente comprimento. 0 dispositivo de recombinação, constituído por elementos de 8 recombinação, meios de separação e tubo, pode então ser posicionado na forma prevista, no interior do recipiente disponibilizado pelo recombinador.
De acordo com uma forma de configuração alternativa da invenção, o módulo de catalisador de cada elemento de recombinação encontra-se envolvido por um revestimento em material poroso. De acordo com esta forma de configuração alternativa da invenção, um tubo que aloja os elementos de recombinação nao é necessário. Cada um dos elementos de recombinação individuais está por sua vez provido de um revestimento em material poroso que envolve o material absorvente, de modo que para a configuração do dispositivo de recombinação de acordo com a invenção é somente necessária a combinação de elementos de recombinação do tipo anteriormente descrito. Os elementos de recombinação individuais são dispostos uns por cima dos outros segundo a direcção vertical, sendo que o elemento de recombinação disposto no topo segundo a direcção vertical pode ser provido de um elemento de fecho. Neste caso, o elemento de fecho pode ser configurado como uma tampa e ser constituído por um material poroso, como por exemplo cerâmica.
De modo a assegurar uma ligação com posicionamento seguro dos elementos de recombinação individuais formando um dispositivo de recombinação comum, pode estar previsto, de acordo com uma outra caracteristica da invenção, que as faces planas dos elementos de recombinação individuais suportem meios de ligação. Os meios de ligação adequados podem por exemplo ser fechos de baioneta, fechos de encaixe, fechos de engate ou semelhantes. É apenas importante que os meios de ligação providenciem que os elementos de recombinação dispostos uns por cima dos outros segundo a direcção vertical, ou o absorvedor se 9 encontrem fixados com posicionamento seguro entre si e não se podem deslocar uns relativamente aos outros. A utilização de meios de ligação é no entanto meramente opcional e não obrigatória. Assim, pode prescindir-se por exemplo da configuração de tais meios de ligação, quando os elementos de recombinação individuais do dispositivo de recombinação estão dispostos no interior de um tubo, como o descrito anteriormente. Neste caso, o tubo que envolve os elementos de recombinação providencia um suporte com posicionamento seguro dos elementos de recombinação individuais. Como suplemento ao anteriormente descrito é referido que uma ligação dos elementos de recombinação individuais pode também ser obtida através de uma ligação por colagem.
Outras vantagens e caracteristicas da invenção resultam a partir da descrição com base nas figuras que se seguem. Neste caso mostram:
Figura 1 um recombinador com um dispositivo de recombinação de acordo com a invenção;
Figura 2 um elemento de recombinação numa vista lateral em corte, de acordo com a linha de corte VI-VI de acordo com a figura 1;
Figura 3
Figura 4 um dispositivo de recombinação de acordo com uma forma de realização alternativa; um dispositivo de recombinação de acordo com uma outra forma de realização alternativa e 10
Figura 5 um dispositivo de recombinaçao de acordo com uma outra forma de realização alternativa. A figura 1 mostra, numa vista lateral parcialmente em corte, um recombinador 17 que dispõe de um dispositivo 1 de recombinação de acordo com a invenção. 0 recombinador 17 é constituído, de um modo em princípio conhecido, por uma tubuladura 8 de ligação, um elemento 6 de tubuladura situado por cima da mesma segundo a direcção 15 vertical, um recipiente 4 constituído por um material estanque aos gases, bem como um anel 7 de fecho que liga o recipiente 4 ao elemento 6 de tubuladura. Na tubuladura 8 de ligação podem estar conformados dentes não representados na figura, de modo a dispor o recombinador 17 na abertura da célula de um acumulador não mostrado na figura, como uma ligação de baioneta. Uma flange 9 de colocação, disposta por cima da tubuladura 8 de ligação segundo a direcção 15 vertical, pode servir como alojamento de um anel de vedação não mostrado na figura. 0 dispositivo 1 de recombinação pode além disso dispor de um dispositivo de segurança contra retorno de ignição, não mostrado na figura, como por exemplo sob a forma de uma frita ou de uma válvula. Um tal dispositivo de segurança contra retorno de ignição pode fazer parte integrante de um canal de desgasificação não mostrado na figura.
No interior do espaço 10 volumétrico circundado pelo recipiente 4, está disposto uma base 3 suportada pelo elemento 6 de tubuladura, base 3 essa que pode ser configurada como uma tubuladura e serve para o alojamento do dispositivo 1 de recombinação de acordo com a invenção. A base 3, o elemento 6 de tubuladura, a flange 9 de colocação e a tubuladura 8 de ligação são configurados, de um 11 modo preferido, como componente de uma só peça e sao constituídos por material plástico. 0 recipiente 4 que, de um modo preferido, é também constituído por material plástico é configurado de forma aberta no lado do elemento de tubuladura e, com a finalidade da ligação ao elemento 6 de tubuladura, pode dispor de correspondentes meios de ligação e/ou de engate, no lado do elemento de tubuladura. Para uma fixação segura do recipiente 4 no elemento 6 de tubuladura serve além disso o anel 7 de fecho. 0 dispositivo 1 de recombinação é configurado, de um modo em princípio conhecido, em forma de uma barra, como a figura 1 permite reconhecer. 0 dispositivo 1 de recombinação é formado por elementos 2 de recombinação individuais dispostos uns por cima dos outros segundo a direcção 15 vertical. 0 elemento 2 de recombinação disposto no topo segundo a direcção 15 vertical suporta neste caso um elemento 16 de fecho sob a forma de uma tampa. 0 elemento 2 de recombinação apresenta um catalisador 12. 0 catalisador 12 pode ser configurado de uma forma convencional e por exemplo ser configurado a partir de um elemento de suporte que se encontra revestido com um material catalisador no lado do perímetro exterior. Como material catalisador pode por exemplo ser utilizado paládio. 0 elemento de suporte do catalisador por sua vez é configurado, como permite reconhecer em particular a figura 1, no essencial em forma de segmentos e pode ser formado por cerâmica, alumina ou semelhantes. De um modo geral prefere-se um material altamente poroso e resistente ao calor e à corrosão. 12
Com a finalidade da configuração do dispositivo 1 de recombinação de acordo com a invenção, os elementos 2 de recombinação são dispostos uns por cima dos outros segundo a direcção 15 vertical, sendo que, em função do rendimento de recombinação a ser exigido ao dispositivo 1 de recombinação, os elementos 2 de recombinação podem ser combinados entre si, em correspondente quantidade, de acordo com o principio de construção modular. Para uma disposição com posicionamento seguro dos elementos 2 de recombinação, os mesmos podem suportar meios de ligação não representados nas figuras, nas suas faces planas.
Os elementos 2 de recombinação são configurados, no essencial, em forma de discos, sendo contudo evidente que podem também ser escolhidas outras geometrias.
De acordo com a forma de configuração mostrada na figura 1, da invenção, os gases hidrogénio e oxigénio escoam para dentro do espaço 10 interior volumétrico disponibilizado pelo recombinador 17, através da tubuladura 8 de ligação e do elemento 6 de tubuladura.
De acordo com uma forma de configuração alternativa, o recombinador 17 pode estar orientado transversalmente em relação à tubuladura 8 de ligação, isto é, ao longo de uma tampa de um acumulador não mostrada na figura. A configuração do dispositivo 1 de recombinação corresponde à forma de configuração já anteriormente descrita com base na figura 1, sendo que a direcção 15 vertical aponta então para a direita, em correspondência à orientação do recombinador 17 com referência ao plano do desenho de acordo com a figura 1. 13 0 dispositivo 1 de recombinação mostrado é constituído por elementos 2 de recombinação, por um lado, e meios 18 de separação, por outro lado, sendo que os elementos 2 de recombinação e os meios 18 de separação estão dispostos alternadamente segundo a direcção 15 vertical.
Os elementos 2 de recombinação dispõem de um módulo 13 de catalisador. 0 módulo 13 de catalisador é constituído, como se pode depreender em particular da figura 2, por um lado, por um catalisador 12 e, por outro lado, por um material 11 absorvente que envolve o catalisador como um revestimento. Tanto o catalisador 12, como também o material 11 absorvente podem ser configurados de uma forma convencional. 0 módulo 13 de catalisador de cada elemento 2 de recombinação encontra-se envolvido por um revestimento 14 num material poroso. Os meios 18 de separação que separam os elementos 2 de recombinação individuais uns dos outros são também constituídos pelo mesmo material, meios de separação esses que são configurados entre respectivamente dois elementos 2 de recombinação dispostos um por cima do outro segundo a direcção 15 vertical, como se encontra representado na figura 1. 0 sentido e a finalidade dos meios 18 de separação é promover um funcionamento em várias fases do dispositivo 1 de recombinação no sentido de o vapor de água que se precipita no material 11 absorvente de um elemento 2 de recombinação não se transferir de forma descontrolada para o material 11 absorvente dos elementos 2 de recombinação adjacentes. De um modo vantajoso, uma falha de funcionamento parcial não controlável do material 11 absorvente pode ser por este meio amplamente impedida. 14
Em modificação em relação à forma de realização representada nas figuras 1 e 2 pode também estar previsto que os elementos 2 de recombinação que compreendem o módulo 13 de catalisador estejam dispostos no interior de um tubo formado por um material poroso. De acordo com esta forma de configuração alternativa, os elementos 2 de recombinação e os meios 18 de separação devem ser introduzidos alternadamente no tubo.
Nas figuras 3 e 4 encontram-se representadas formas de configuração alternativas do dispositivo 1 de recombinação de acordo com a invenção. A figura 3 mostra um dispositivo 1 de recombinação que é formado por uma multiplicidade de elementos 2 de recombinação dispostos uns por cima dos outros segundo a direcção vertical, com já foi anteriormente descrito com base nas figuras anteriores. A particularidade deste dispositivo 1 de recombinação consiste no facto de os elementos 2 de recombinação individuais terem diferentes tamanhos. Como se pode reconhecer, os elementos 2 de recombinação estão dispostos uns por cima dos outros em forma de um cone, sendo que o elemento 2 de recombinação disposto no fundo apresenta a maior ou menor área base - consoante a configuração da forma do cone - em relação aos restantes elementos 2 de recombinação. A estrutura é em forma de escada, como permite reconhecer a figura 3. À excepção do elemento 2 de recombinação disposto no fundo, os elementos 2 de recombinação encontram-se envolvidos por um material 11 absorvente. Neste contexto pode por exemplo estar previsto que o material 11 absorvente forme um tipo de luva, na qual estão dispostos os elementos 2 de recombinação. Um possível 15 revestimento num material poroso não se encontra representado na figura 3, por motivos de melhor clareza. A figura 4 mostra, numa forma de configuração alternativa, uma modificação construtiva do dispositivo de recombinação representado na figura 3. De acordo com esta forma de configuração, os elementos 2 de recombinação individuais estão também dispostos uns por cima dos outros segundo a direcção vertical, em forma de um cone. Contrariamente ao exemplo de realização de acordo com a figura 3, no entanto não estão dispostos em forma de escada. Neste caso, pode também estar previsto no sentido da invenção, que os elementos 2 de recombinação sejam configurados numa só peça, reunidos numa unidade global. A caracteristica de acordo com a invenção, de várias fases do processo de recombinação resulta neste caso devido à configuração em forma de cone, dos elementos 2 de recombinação reunidos numa unidade comum, porque a área da secção transversal do cone diminui segundo a direcção vertical. Este estreitamento da secção transversal segundo a direcção vertical provoca o processo de recombinação em várias fases de acordo com a invenção. A figura 5 mostra uma outra forma de configuração alternativa do dispositivo de recombinação. Contrariamente à forma de configuração de acordo com a figura 3, na forma de configuração de acordo com a figura 9 está previsto que por debaixo do elemento 2 de recombinação disposto no fundo esteja previsto um espaço 20 vazio entre o elemento 2 de recombinação disposto por último e o material 11 absorvente. É evidente que as formas de realização mostradas nas figuras 3 a 5 são apenas a título de exemplo e que o dispositivo 16 1 de recombinação pode por exemplo também ser configurado de tal modo que o elemento 2 de recombinação disposto no fundo apresente a menor área base de todos os elementos 2 de recombinação utilizados. 0 material 11 absorvente, como é representado nas figuras 3 a 5 a titulo de exemplo, pode ser estruturado de forma facultativa. Assim, é por exemplo possível a utilização de esferas prensadas. A função do material absorvente consiste afinal de contas apenas, por um lado, em ser permeável à água e provocar uma descontaminação e, por outro lado, em servir como travão para os gases.
As formas de realização anteriormente descritas devem servir somente para a explicação da invenção e por este motivo não têm um efeito limitador. Os módulos representados não se encontram reproduzidos à escala. De resto enquadra-se no âmbito da invenção a previsão de elementos 2 de recombinação que se distinguem entre si no que se refere ao tipo, tamanho, rendimento de recombinação ou semelhantes. Para a invenção é apenas importante que o dispositivo 1 de recombinação seja formado por elementos 2 de recombinação individuais que podem ser combinados opcionalmente entre si de acordo com o princípio de construção modular.
Nesta medida, o exemplo descrito com base nas figuras anteriormente explicadas também não tem um efeito limitador, de modo que o dispositivo de recombinação de acordo com a invenção não é apenas utilizado em acumuladores. Antes pelo contrário pode estar previsto utilizar o dispositivo de recombinação de um modo muito geral, em contexto com dispositivos de armazenamento de energia ou conversores de energia e assim por exemplo também 17 em pilhas dispositivos energia são conversores, de combustível. No sentido de armazenamento de energia neste caso tais dispositivos nos quais se origina pelo menos da invenção, ou conversores de armazenamento hidrogénio. os de ou
Lista dos índices de referência 1 dispositivo de recombinação 2 elemento de recombinação 3 base 4 recipiente 6 elemento de tubuladura 7 anel de fecho 8 tubuladura de ligação 9 flange de colocação 10 espaço volumétrico 11 material absorvente 12 catalisador 13 módulo de catalisador 14 revestimento 15 direcção vertical 16 elemento de fecho 17 recombinador 18 meio de separação 19 absorvedor 20 espaço vazio
Lisboa, 17 de Janeiro de 2012 18

Claims (7)

  1. REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo de recombinação para a recombinação catalítica de hidrogénio que se origina em dispositivos de armazenamento de energia ou conversores de energia, formado por elementos (2) de recombinação individuais, elementos (2) de recombinação esses que apresentam respectivamente pelo menos um catalisador (12), sendo que o catalisador (12) de cada elemento (2) de recombinação se encontra envolvido por um revestimento num material (11) absorvente, sendo que os elementos (2) de recombinação estão dispostos uns por cima dos outros segundo a direcção (15) vertical, com a respectiva intercalação de um meio (18) de separação, sendo que o meio de separação é constituído por um material poroso, que possibilita uma passagem dos gases hidrogénio e oxigénio, impedindo no entanto simultaneamente a transferência de vapor de água a partir de um elemento de recombinação para um outro elemento de recombinação.
  2. 2. Dispositivo de recombinação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o catalisador (12), conjuntamente com o revestimento num material (11) absorvente que o envolve, configurar um módulo (13) de catalisador.
  3. 3. Dispositivo de recombinação de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o módulo (13) de catalisador de cada elemento (2) de recombinação se encontrar envolvido por um revestimento (14) num material poroso.
  4. 4. Dispositivo de recombinação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3 anteriores, caracterizado por o 1 elemento (2) de recombinação disposto no topo segundo a direcção (15) vertical estar provido de um elemento (16) de fecho.
  5. 5. Dispositivo de recombinação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4 anteriores, caracterizado por as faces planas dos elementos (2) de recombinação suportarem respectivamente meios de ligação.
  6. 6. Dispositivo de recombinação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5 anteriores, caracterizado por os elementos (2) de recombinação estarem dispostos uns por cima dos outros segundo a direcção (15) vertical, no interior de um tubo em material poroso fechado num lado, sendo que o diâmetro interior do tubo corresponde no essencial aos diâmetros exteriores dos elementos (2) de recombinação.
  7. 7. Dispositivo de recombinação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o meio (18) de separação ser formado por material poroso, de um modo preferido cerâmica. Lisboa, 17 de Janeiro de 2012 2
PT04030535T 2004-12-23 2004-12-23 Dispositivo de recombinação PT1674424E (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04030535A EP1674424B1 (de) 2004-12-23 2004-12-23 Rekombinationseinrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PT1674424E true PT1674424E (pt) 2012-02-01

Family

ID=34927933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PT04030535T PT1674424E (pt) 2004-12-23 2004-12-23 Dispositivo de recombinação

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7722834B2 (pt)
EP (1) EP1674424B1 (pt)
CN (1) CN101084159B (pt)
AT (1) ATE534605T1 (pt)
DK (1) DK1674424T3 (pt)
ES (1) ES2375729T3 (pt)
PL (1) PL1674424T3 (pt)
PT (1) PT1674424E (pt)
WO (1) WO2006069758A1 (pt)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101847706B (zh) * 2009-03-26 2012-08-08 华为技术有限公司 一种蓄电池补水装置
GB201100504D0 (en) 2011-01-12 2011-02-23 Mallinckrodt Inc Process
DE102012213614B3 (de) * 2012-08-01 2014-04-03 Areva Gmbh Containment-Schutzsystem für eine kerntechnische Anlage und zugehöriges Betriebsverfahren
ES2642809T3 (es) * 2012-12-20 2017-11-20 Bater Sp. Z O.O. Capuchón de recombinación de gases
EP2772977B1 (de) 2013-02-27 2017-05-03 Airbus DS GmbH Regeneratives Brennstoffzellensystem mit Gasreinigung
EP2772976B1 (de) * 2013-02-27 2017-11-15 Airbus Defence and Space GmbH Regeneratives Brennstoffzellensystem mit Gasreinigung
US10601010B2 (en) 2016-10-26 2020-03-24 Michael A. Doyle Recombination vent cap
DE202018100892U1 (de) 2017-03-23 2018-02-27 Hoppecke Batterien Gmbh & Co. Kg Rekombinator
PL3533758T3 (pl) 2018-03-01 2021-06-14 Hoppecke Batterien Gmbh & Co. Kg. Rekombinator
DE102018119301A1 (de) 2018-08-08 2020-02-13 Bae Batterien Gmbh Rekombinationssystem mit einer Rekombinationseinrichtung
US10950831B2 (en) 2018-11-13 2021-03-16 International Business Machines Corporation Pressure-induced battery pack venting with filtering

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2943921A (en) * 1957-07-27 1960-07-05 King L D Percival Catalytic recombiner for a nuclear reactor
US4139603A (en) * 1971-09-09 1979-02-13 Westinghouse Electric Corp. Hydrogen-oxygen recombiner
US3857927A (en) * 1972-05-26 1974-12-31 Rockwell International Corp System and method including a catalyst bed for combining hydrogen and oxygen gases
US4048387A (en) * 1972-08-02 1977-09-13 Accumulatorenwerk Hoppecke-Carl Zoellner & Sohn Substance and device for the absorption of catalyst poisoning gases out of the oxyhydrogen gas produced by lead-acid storage batteries
US4228132A (en) * 1973-08-10 1980-10-14 Westinghouse Electric Corp. Hydrogen-oxygen recombiner
US4002496A (en) * 1974-12-19 1977-01-11 Japan Storage Battery Co., Ltd. Catalytic device for storage battery
US4008050A (en) * 1975-06-11 1977-02-15 Betz Erwin C Apparatus for combining oxygen and hydrogen
JPH077096B2 (ja) * 1988-04-22 1995-01-30 日本碍子株式会社 排ガス再結合器
DE4003833A1 (de) * 1990-01-08 1991-07-11 Grs Ges Fuer Reaktorsicherheit Vorrichtung zur entfernung von wasserstoff aus einem wasserstoff, sauerstoff, dampf und aerosole enthaltenden gasgemisch
EP1911722A2 (en) * 1996-01-29 2008-04-16 FUJIKIN Inc. Method for generating moisture, reactor for generating moisture, method for controlling temperature of reactor for generating moisture, and method for forming platinum-coated catalyst layer
DE59811425D1 (de) * 1998-04-20 2004-06-24 Hoppecke Zoellner Sohn Accu Rekombinationsvorrichtung zur katalytischen Rekombination von in Akkumulatoren entstehendem Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser
ATE391548T1 (de) * 2002-02-04 2008-04-15 Areva Np Gmbh Verfahren zur katalytischen oxidation eines gases sowie rekombinationseinrichtung zur durchführung des verfahrens und system mit derartigen rekombinationseinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DK1674424T3 (da) 2012-03-12
EP1674424A1 (de) 2006-06-28
WO2006069758A1 (de) 2006-07-06
CN101084159A (zh) 2007-12-05
ES2375729T3 (es) 2012-03-05
PL1674424T3 (pl) 2012-04-30
US20080166275A1 (en) 2008-07-10
US7722834B2 (en) 2010-05-25
EP1674424B1 (de) 2011-11-23
CN101084159B (zh) 2012-07-04
ATE534605T1 (de) 2011-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PT1674424E (pt) Dispositivo de recombinação
JP5674808B2 (ja) 燃料電池用加湿器
CN208797082U (zh) 一种电池包
JP2014521917A (ja) 太陽熱収集器レシーバ管のための改善
KR100826524B1 (ko) 컬렉터 모듈
ES2612944T3 (es) Recombinador
KR101736361B1 (ko) 금속 수소화물 수소 저장용기
KR101984034B1 (ko) 중공사막 모듈
JP2009070628A (ja) 鉛蓄電池
JP6285867B2 (ja) 金属水素化物の形態で水素を貯蔵するタンク
CN209401715U (zh) 上盖组件和电池包
CN110890602A (zh) 电池
ES2391242T3 (es) Dispositivo de células de combustible con varias etapas en cascada
ES2907065T3 (es) Reactor para recibir un material de almacenamiento y método de fabricación del mismo
CN210241162U (zh) 一种金属氢化物储氢罐
KR20090102964A (ko) 가스저장탱크 및 이의 제조방법
WO2023136358A1 (ja) 消炎装置、水素製造装置、水素製造方法及び光化学反応用反応器
ES2842875T3 (es) Recombinador
CN113669620B (zh) 金属氢化物储氢罐
CN219739080U (zh) 一种电池模组及电池包
CN220021359U (zh) 浸没式冷却电池包及储能装置
CN218485577U (zh) 有机物回收设备
JP2008151281A (ja) ガス貯蔵用容器
CN220727904U (zh) 固态储氢设备
KR101068861B1 (ko) 축전지용 환수촉매전