SA516371195B1 - جهاز وطريقة للاستخدام المرن للكهرباء - Google Patents

جهاز وطريقة للاستخدام المرن للكهرباء Download PDF

Info

Publication number
SA516371195B1
SA516371195B1 SA516371195A SA516371195A SA516371195B1 SA 516371195 B1 SA516371195 B1 SA 516371195B1 SA 516371195 A SA516371195 A SA 516371195A SA 516371195 A SA516371195 A SA 516371195A SA 516371195 B1 SA516371195 B1 SA 516371195B1
Authority
SA
Saudi Arabia
Prior art keywords
oxygen
cell
voltage
gaseous
hydrogen
Prior art date
Application number
SA516371195A
Other languages
English (en)
Inventor
ماركوز جورج
سكوت روديغر
مسلم عماد
اروين لانغ يورغن
Original Assignee
إيفونيك اوبريشنز جي ام بي اتش
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 إيفونيك اوبريشنز جي ام بي اتش filed Critical إيفونيك اوبريشنز جي ام بي اتش
Publication of SA516371195B1 publication Critical patent/SA516371195B1/ar

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/34Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis
    • C25B1/46Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis in diaphragm cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00Operating or servicing cells
    • C25B15/02Process control or regulation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00Operating or servicing cells
    • C25B15/08Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
    • C25B15/083Separating products
    • 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
    • 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
    • C25B9/17Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C25B9/19Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
    • C25B9/23Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms comprising ion-exchange membranes in or on which electrode material is embedded
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)

Abstract

يتعلق الاختراع الحالي بجهاز لإجراء تحليل كهربائي للكلور-المادة القلوية chlor-alkali electrolysis، مشتمل على نصف خلية كاثودي cathode half-cell، إلكترود مستهلك للأكسجين oxygen-consuming electrode مرتب فيه، مجرى لتزويد الأكسجين الغازي gaseous oxygen إلى نصف الخلية الكاثودي ومجرى لتنظيف نصف الخلية الكاثودي بغاز خامل، والتي تمكن من الاستخدام المرن للقدرة باستخدام طريقة حيث يتم إنتاج الكلور chlorine في الجهاز عن طريق التحليل الكهربائي للكلور-المادة القلوية chlor-alkali، بحيث، عندما يكون منبع القدرة منخفضاً، يتم تزويد الأكسجين الغازي gaseous oxygen إلى الإلكترود المستهلك للأكسجين, ويتم اختزال الأكسجين عند الإلكترود المستهلك للأكسجين عند فلطية أولى للخلية first cell voltage، وعندما يكون منبع القدرة مرتفعاً، لا يتم تزويد الإلكترود المستهلك للأكسجين oxygen بأي أكسجين oxygen، ويتم إنتاج الهيدروجين hydrogen عند الكاثود عند فلطية ثانية للخلية والتي تكون أعلى من الفلطية الأولى للخلية.

Description

yo ‏جهاز وطريقة للاستخدام المرن للكهرباء‎
Device and method for the flexible use of electricity ‏الوصف الكامل‎ ‏خلفية الاختراع‎ ‏التي من خلالها‎ cpower ‏الاختراع الحالي بجهاز وطريقة للاستخدام المرن للقدرة‎ Gly hydrogen ‏تُستخدم الطاقة الكهربائية الفائضة لإنتاج الهيدروجين‎ wind ‏مثل طاقة الرياح‎ renewable energies ‏ازداد استخدام مصادر الطاقة المتجددة‎ ‏مع ازدياد أهمية توليد الطاقة الكهربائية. وعادة ما يتم‎ solar energy ‏والطاقة الشمسية‎ energy © ‏تزويد الطاقة الكهربائية إلى عدد كبير من المستهلكين بواسطة شبكات تزويد الطاقة الكهربائية‎ ‏طويلة المدى» وفوق الإقليمية المقترنة فوق الحدود الإقليمية؛ والمشار إليها بشبكات تزويد الطاقة‎ ‏الكهربائية لفترات قصيرة. ولأنه لا يمكن تخزين الطاقة الكهربائية إلى حد كبير في شبكة الطاقة‎ ‏ينبغي ملاعمة القدرة الكهربائية المزودة إلى شبكة الطاقة الكهربائية مع‎ old ‏الكهربائية بحد‎ ‏ويُعرف الحمل بأنه يتقلب بكيفية‎ load ‏متطلبات القدرة من جانب المستهلك؛ والتي تعرف بالحمل‎ ٠ ‏معتمدة على الزمن؛ وبالتحديد اعتماداً على الوقت خلال اليوم؛ اليوم خلال الأسبوع أو حتى الوقت‎ ‏خلال السنة. ولتزويد الطاقة الكهربائية بنحو ثابت وموثوق؛ يلزم معادلة توليد الطاقة الكهربائية‎ ‏واستهلاك الطاقة الكهربائية بنحو متواصل. ويتم معادلة أي من الانحرافات قصيرة الأمد عن طريق‎ ‏أجهزة توليد الطاقة الكهربائية‎ Ala ‏ما يعرف بطاقة التحكم أو قدرة التحكم الموجبة أو السالبة. وفي‎ ‏طاقة الرياح والطاقة‎ Jie ‏أنواع معينة‎ Ala ‏في‎ Cua ‏المتجددة يتم مواجهة صعوبات معينة‎ Vo ‏متاحة في كل الاوقات‎ energy-generating capacity ‏الشمسية؛ لا تكون القدرة على توليد الطاقة‎ ‏للوقت خلال اليوم والظروف‎ lag ‏ولا يمكن التحكم بها بكيفية محددة؛ لكن يتم تعريضها لتقلبات‎ ‏الجوية؛ وهذه التقلبات يمكن التنبؤ بها لحد معين فقط وهي بوجه عام لا تتناسب مع الطلب على‎ ‏الطاقة عند فترة زمنية معينة.‎ ‏ويتم تزويد الفرق بين القدرة على توليد القدرة لمصادر الطاقة المتجددة المتقلبة والاستهلاك‎ 7 ‏وحدات توليد القدرة‎ Jie (AY) ‏الفعلي عند زمن معين عموماً بواسطة محطات توليد القدرة‎ ‏نفد‎
ا الغازية ‎(gas‏ الفحمية ‎coal‏ والنووية ‎nuclear‏ ومع الزيادة المتوسعة في مصادر الطاقة المتجددة المتقلبة والتي تغطي نسبة متزايدة لمنبع الطاقة الكهربائية؛ ينبغي معادلة الانحرافات الكبيرة بين خرج القدرة منها والاستهلاك الفعلي عند الزمن المحدد. وهكذاء في الوقت الحاضر يتم تشغيل وحدات توليد القدرة الغازية ووحدات توليد القدرة من الفحم الصلب المتزايدة أيضاً بحمل جزئي أو يتم إيقافها بشكل كامل لتعويض التقلبات. ونظراً لاقتران هذا النمط المتغير لتشغيل محطات توليد القدرة ‎Cal‏ إضافية كبيرة» فقد تم اختبار تدابير بديلة لبعض الوقت. وكبديل لذلك أو بالإضافة إلى التفاوت في خرج محطة توليد القدرة في حالة الفائض من الطاقة الكهربائية؛ يتمثتل نهج معروف في استخدام فائض الطاقة الكهربائية لإنتاج الهيدروجين ‎hydrogen‏ عن طريق _ الانقسام الإلكتروليتي ‎ell electrolytic cleavage‏ ويكون لهذا النهج ‎Vo‏ عيوب حيث ينبغي بناء جهاز فصل لإجراء الانقسام الإلكتروليتي للماء؛ الذي يتم تشغيله فقط في حال وجود فائض من الطاقة الكهربائية والذي يبقى غير مستخدم في معظم الأوقات. وتمثل عملية إنتاج الكلور ‎chlorine‏ بواسطة التحليل الكهربائي للكلور- المادة القلوية ‎chlor-akali electrolysis‏ من محلول كلوريد الصوديوم ‎sodium chloride‏ إحدى العمليات ‎dell‏ ذات الاستهلاك الأعلى للقدرة. وللتحليل الكهربائي للكلور والمادة القلوية؛ تستخدم ‎Vo‏ الوحدات الصناعية مع عدد كبير نسبياً من خلايا التحليل الكهربائي التي يتم تشغيلها على التوازي في الصناعة. وتكون المنتجات الاسهامية التي تنتج عادة بالإضافة إلى الكلور عبارة عن محلول هيدروكسيد الصوديوم ‎sodium hydroxide‏ والهيدروجين ‎hydrogen‏ وللحدٌ من استهلاك القدرة للتحليل الكهربائي للكلور -المادة القلوية ‎cchlor-akali‏ تم تطوير طرق بحيث لا يحدث اختزال ‎reduction‏ للبروتونات ‎protons‏ إلى جزيء الهيدروجين ‎molecular hydrogen‏ عند كاتود ‎cathode‏ ‎٠‏ خلية التحليل الكهربائي؛ لكن بدلاً من ذلك يتم اختزال جزيء الأكسجين ‎molecular oxygen‏ إلى ‎ol)‏ عند إلكترود مستهلك للأكسجين ‎.oxygen-consuming electrode‏ ولا تكون الوحدات الصناعية المعروفة من التقنية السابقة للتحليل الكهربائي للكلور -المادة القلوية ‎chlor-alkali‏ مع إلكترودات مستهلكة للأكسجين ‎oxygen‏ مصممة لإنتاج جزي الهيدروجين ‎hydrogen‏ ‏تصف براءة الاختراع الأوروبية رقم ‎٠١977197 AT‏ خلية تحليل كهربائي لتحليل كهربائي ‎ill Yo‏ -المادة القلوية؛ والتي تستخدم الإلكترود المستهلك للأكسجين المرتب في نصف الخلية ‎gag‏ المزود بمجاري لتنظيف نصف الخلية الكاثودي بالغاز الخامل. وتشير تعاليم الوثيقة إلى نفد
يه الحد من ‎SE‏ الإلكترود المستهلك للأكسجين بينما تكون عملية تشغيل الخلية متوقفة عن ‎Gob‏ ‏إيقاف تغذية الغاز المحتوي على الأكسجين وتنظيف نصف الخلية الكاثودي بالغاز الخامل عندما تكون عملية تشغيل الخلية متوقفة. وتصف براءة الاختراع الأوروبية رقم ‎٠0647974 AT‏ إجراء إيقاف تشغيل لخلية التحليل © الكهربائي لإجراء تحليل كهربائي للكلور-المادة القلوية التي تستخدم الإلكترود المستهلك للأكسجين المرتب في نصف الخلية الكاثودي بصفته ‎SI‏ حيث يتم إجراء تنظيف بالنتروجين عند إيقاف تزويد التيار الكهربائي والقدرة إلى الخلية ويتم الحفاظ على الكاثود في جو من النتروجين أثناء المدة الزمنية لإيقاف التشغيل. ويوجد هناك فعلياً اقتراحات؛ للاستخدام المرن للقدرة؛ لتشغيل عملية التحليل الكهربائي ‎٠‏ لاللكلور -المادة القلوية ‎chior-akali‏ باستخدام الطريقة حيث يتم تشغيل عدد مختلف من ‎WIA‏ ‏التحليل الكهربائي كدالة لمنبع القدرة ‎supply‏ :©«»00. ويكون لهذا النهج عيب حيث يتفاوت مقدار الكلور ‎chlorine‏ الناتج مع منبع القدرة ولا يتوافق مع الطلب الحالي للكلور ‎chlorine‏ وبذلك إما أن يصبح وجود خزان مؤقت كبير للكلور ‎chlorine‏ ضرورياً أو ينبغي تشغيل محطة مستهلكة للكلور ‎chlorine-consuming plant‏ لاحقة_ مع حمل يتفاوت مع منبع ‎Hull‏ لعملية التشغيل هذه ‎١‏ المستخدمة للتحليل الكهربائي للكلور -المادة القلوية نله1ه-©010. ومع ذلك؛ يعتبر التخزين الوسيط لمقادير كبيرة من الكلور ‎cchlorine‏ التي تعد مادة خطرة؛ غير مرغوب به لأسباب تتعلق بالسلامة وتكون عملية تشغيل متكرر للمحطة المستهلكة للكلور ‎chlorine-consuming plant‏ مع حمل منخفض غير اقتصادية. الوصف العام للاختراع ‎٠‏ تم إيجاد أنه من الممكن تجنب العيوب المذكورة للأجهزة والطرق المذكورة سابقاً؛ في خلية التحليل الكهربائي للتحليل الكهربائي للكلور -المادة القلوية ‎cchlor-alkali‏ المحتوية على الإلكترود المستهلك للأكسجين ‎oxygen‏ بصفته كاثود؛ ويكون نصف الخلية الكاثودي مجهزاً بمجاري لتنظيف نصف الخلية كاثودي ‎cathode half-cell‏ بحيث يمكن تشغيل ‎a FSI‏ كدالة على منبع القدرة؛ إما لإنتاج الهيدروجين ‎hydrogen‏ أو ‎JAY‏ الأكسجين ‎.oxygen‏ ‎vo‏ ويزود الاختراع الحالي جهاز للاستخدام المرن للقدرة؛. مشتمل على خلية تحليل كهربائي ‎TeV‏
Coe <anode half-cell ‏بها نصف خلية أنودي‎ chlor-akali ‏للتحليل الكهربائي للكلور -المادة القلوية‎ ‏الذي يفصل تنصف‎ cation exchange membrane ‏نصف خلية كاثودي وغشاء تبادل كاتيروني‎ ‏الخلية الأنودي ونصف الخلية الكاثودي عن بعضهما البعض؛ وأنود مرتب في نصف الخلية‎ ‏إلكترود مستهلك للأكسجين مرتب في نصف الخلية الكاتودي‎ (chlorine ‏الأنودي لإنتاج الكلور‎ ‏إلى نصف الخلية الكاثودي؛‎ gaseous oxygen ‏ومجرى لتزويد الأكسجين الغازي‎ ASS ‏بصفته‎ 0 ‏حيث يحتوي الجهاز على مجرى واحد على الأقل لتنظيف نصف الخلية الكاثودي بغاز خامل.‎ ‏بحيث؛ في الجهاز وفقاً‎ pill ‏طريقة للاستخدام المرن‎ Lad ‏ويزود الاختراع الحالي‎ ‏للاختراع» يتم إنتاج الكلور ع#تتلتك_بواسطة التحليل الكهربائي للكلور-المادة القلوية» بحيث‎ ‏عندما يكون منبع القدرة منخفضاً؛ يتم تزويد الإلكترود المستهلك للأكسجين‎ (0) ‏عند الإلكترود المستهلك‎ oxygen ‏اختزال الأكسجين‎ aly egascous oxygen ‏بالاكسجين الغازي‎ ٠ ‏عند فلطية أولى للخلية؛ و‎ oxygen ‏للأكسجين‎ ‏(ب) عندما يكون منبع القدرة مرتفعاً؛ لا يتم تزويد الإلكترود المستهلك للأكسجين‎ ‏بالأكسجين؛ ويتم إنتاج الهيدروجين عند الكاثود عند فلطية ثانية للخلية التي تكون أعلى‎ oxygen ‏من الفلطية الأولى للخلية.‎ ‏لتفصيلي:‎ ١ ‏الوصف‎ ١٠ ‏يشتمل الجهاز وفقاً للاختراع على خلية تحليل كهربائي لإجراء تحليل كهربائي للكلور-‎ ‏المادة القلوية به نصف خلية أنودي؛ نصف خلية كاثودي وغشاء تبادل كاتيوني الذي يفصل نصف‎ ‏الخلية الأنودي ونصف الخلية الكاثودي عن بعضهما البعض. وقد يشتمل الجهاز وفقاً للاختراع‎ ‏على مجموعة من خلايا التحليل الكهربائي المذكورة؛ التي قد تكون موصولة لتشكيل أجهزة تحليل‎ ‏ويكون التفضيل‎ chipolar ‏أو ثنائية القطب‎ monopolar ‏أحادية القطب‎ electrolysers ‏كهربائي‎ ٠٠ ‏لأجهزة التحليل الكهربائي ثنائية القطب.‎ ‏مرتباً في نصف الخلية الأنودي للجهاز‎ chlorine ‏ويكون الأنود المستخدم لتوليد الكلور‎ ‏وفقاً للاختراع. وقد تكون الأنودات المستخدمة عبارة عن أي أنودات معروفة من التقنية السابقة‎ ‏ويكون‎ -membrane method ‏للتحليل الكهربائي للكلور -المادة القلوية باستخدام الطريقة الغشائية‎ ‏من تيتانيوم فلزي‎ carrier ‏التفضيل لاستخدام إلكترودات ثابتة بشكل بُعدي محتوية على مادة حاملة‎ Yo ‏ا‎
+ ‎metallic titanium‏ ومطلية بأكسيد مخلط ‎mixed oxide‏ يتكون من أكسيد التيتانيوم ‎tanum‏ ‎oxide‏ وأكسيد ‎ruthenium oxide asi)‏ أو أكسيد الإيريديوم ‎iridium oxide‏ ويكون نصف الخلية الأنودي ونصف الخلية الكاثودي للجهاز وفقاً للاختراع مفصولين عن بعضهما البعض بواسطة غشاء تبادل كاتيوني. وقد تكون أغشية التبادل الكاتيوني المستخدمة © عبارة عن أي أغشية تبادل كاتيوني معروفة بكونها مناسبة للتحليل الكهربائي للكلور-المادة القلوية باستخدام الطريقة الغشائية. وتكون أغشية التبادل الكاتيوني المناسبة متوفرة بالأسماء التجارية ‎Aciplex™ ¢Nafion®‏ و ‎Flemion™‏ من شركات دو بونت ‎Ll Du Pont‏ هي كاساي ‎Asahi‏ ‎Kasei‏ وأساهي غلاس ‎.Asahi Glass‏ ويكون الإلكترود المستهلك للأكسجين ‎Whe‏ بصفته كاثود في نصف الخلية الكاثودي ‎Vs‏ للجهاز وفقاً للاختراع. ويكون للجهاز وفقاً للاختراع أيضاً مجرى لتزويد الأكسجين الغازي ‎gaseous‏ ‎oxygen‏ إلى نصف الخلية الكاثودي ومجرى واحد على الأقل لتنظيف نصف الخلية الكاثودي بالغاز الخامل. ‎Jeg‏ نحو مفضل؛ يتضمن الجهاز وفقاً للاختراع على نحو إضافي أداة لفصل الغاز ‎gas‏ ‎Jamil separator‏ الهيدروجين ‎hydrogen‏ المتشكل عند الكاثود. ومجرى موصول بأداة فصل الغاز ‎Vo‏ المذكورة لتنظيف أداة فصل الغاز بالغاز الخامل. وقد تتخذ أداة فصل الغاز شكل المجمع الغازي عند الطرف العلوي لنصف الخلية الكاثودي. وعلى نحو بديل؛ قد يتم توصيل أداة فصل الغاز بنصف الخلية ‎asl‏ عبر مجرى الذي من خلاله يتم سحب خليط الإلكتروليت والهيدروجين ‎hydrogen‏ من نصف الخلية الكاثودي. وفي تجسيد ‎(Junie‏ يشتمل الجهاز وفقاً للاختراع على أجهزة ‎alas‏ كهربائي مرتبة على ‎٠‏ التوازي. ومن ثم يشتمل كل جهاز من ‎heal‏ التحليل الكهربائي على مجموعة من خلايا التحليل الكهربائي التي بها أنصاف الخلايا الكاثودية, ومجرى مشترك لتزويد الأكسجين الغازي ‎gaseous‏ ‎oxygen‏ إلى أنصاف الخلايا الكاثودية لجهاز التحليل الكهربائي ومجرى مشترك لتنظيف أنصاف الخلايا الكاثودية لخلية التحليل الكهربائي بالغاز الخامل. وبالإضافة إلى ذلك؛ يشتمل الجهاز على مجاري منفصلة لتزويد الأكسجين ‎oxygen‏ إلى أجهزةٍ التحليل الكهربائي ومجاري منفصلة لتزويد ‎Yo‏ الغاز الخامل إلى أجهزة التحليل الكهربائي. ويشتمل كل جهاز من أجهزة التحليل الكهربائي على نحو مفضل على أداة فصل الغاز المزودة بخليط الإلكتروليت والهيدروجين ‎hydrogen‏ عبر قناة زر
ل تجميع من أنصاف الخلايا الكاثودية لجهاز التحليل الكهربائي. وفي هذا التجسيد؛ يشتمل الجهاز على نحو مفضل على مجرى واحد أو اكثر لتزويد الغاز الخامل إلى الفواصل الغازية لأجهزة التحليل الكهربائي. وتمكّن تركيبة الجهاز مع ‎Seal‏ التحليل الكهربائي المرتبة على التوازي؛ مع مستوى منخفض من تعقيد الأجهزة؛ من تشغيل الجهاز مع تباين في نسبة خلايا التحليل الكهربائي © حيث يتم إنتاج الهيدروجين ‎hydrogen‏
وعلى نحو مفضل؛ يكون الإلكترود المستهلك للأكسجين ‎oxygen‏ مرتباً في نصف الخلية الكاتودي بحيث يحتوي نصف الخلية الكاثودي؛ بين غشاء التبادل الكاتيوني والإلكترود المستهلك للأكسجين ‎oxygen‏ على حيز إلكتروليت الذي من خلاله يتدفق الإلكتروليت؛ وحيز غازي مجاور للإلكترود المستهلك للأكسجين عند السطح الموجه بعيداً عن حيز الإلكتروليت والذي يمكن تزويده ‎٠‏ بالأكسجين ‎oxygen‏ عبر المجرى الخاص بتزويد الاكسجين الغازي ‎gaseous oxygen‏ وعلى نحو ‎Junie‏ يكون لنصف الخلية الكاثودي للجهاز مجرى واحد على الأقل لتنظيف هذا الحيز الغازي بالغاز الخامل. وقد يكون الحيز الغازي متواصل على كامل ارتفاع نصف الخلية الكاثودي أو قد يكون مقسماً إلى مجموعة من الجيوب الغازية ‎gas pockets‏ المرتبة بشكل رأسي أحدها فوق ‎(AY‏ في هذه الحالة تحتوي الجيوب الغازية على فتحات ‎orifices‏ لمعادلة الضغط مع حيز ‎Vo‏ الإلكتروليت. وتكون التجسيدات المناسبة للجيوب الغازية المناسبة معروفة لأولئك المتمرسين في
.4 4546116 AT ‏على سبيل المثال من براءة الاختراع الألمانية بالرقم‎ (Ag ‏وفي هذا التجسيد؛ يتم تشكيل حيز الإلكتروليت على نحو مفضل بحيث يمكن لفقاقيع الغاز‎ ‏أن ترتفع بين غشاء التبادل الكاتيوني والإلكترود المستهلك للأكسجين «عع««ه. ولهذا‎ gas bubbles ‏الغرض؛ قد يتخذ حيز الإلكتروليت شكل الفجوة بين غشاء التبادل الكاتيوني المستوي والإلكترود‎ ‏إرتفاعات متاخمة‎ oxygen ‏المستهلك للأكسجين المستوي؛ وقد يكون للإلكترود المستهلك للأكسجين‎ ٠ ‏شكل‎ oxygen ‏لغشاء التبادل الكاتيوني. وعلى نحو بديل»؛ قد يتخذ الإلكترود المستهلك للأكسجين‎ ‏الكاتيوني المستوي وذلك لتشكيل حيز‎ Jalal) ‏صفيحة مموجة أو مطوية التي تتاخم غشاء‎ ‏إلكتروليت على شكل قنوات تمتد من الأسفل باتجاه الأعلى في تموجات أو طيّات بين الإلكترود‎ ‏الكاتيوني؛ بحيث يمكن لفقاقيع الغاز أن تصعد‎ Jalal) ‏وغشاء‎ oxygen ‏المستهلك للأكسجين‎ ‏البنيوية المناسبة معروفة من براءة الاختراع‎ oxygen ‏خلاله. وتكون إلكترودات مستهلكة للأكسجين‎ YO ‏ويحتوي الجهاز على نحو مفضل على مجمّع غازي للهيدروجين‎ YY [VARY ‏الدولية رقم‎
زر
A
‏عند الطرف العلوي لحيز الإلكتروليت.‎ hydrogen وقد تكون الإلكترودات المستهلكة للأُكسجين المستخدمة ‎She‏ عن إلكترودات انتشار الغاز المحتوي على فلز نبيل ‎noble metal-containing gas diffusion electrodes‏ ويكون المفضل استخدام إلكترودات انتشار الغاز المحتوية على الفضة ‎csiver‏ الأفضل إلكترودات انتشار الغاز © التي لها طبقة انتشار للغاز كارهة للماء مسامية محتوية على فضة فلزية ‎metallic silver‏ وبوليمر كاره للماء ‎polymer‏ ع:ط10م170:0. ويكون للبوليمر الكاره للماء على نحو مفضل بوليمر معالج بالفلور ‎fluorinated polymer‏ الأفضل متعدد رباعي فلورى إثيلين ‎-polytetrafluoroethylene‏ ‏والأفضل؛ طبقة انتشار للغاز المتكونة بشكل أساسي من جسيمات فضة ملبدة بمتعدد رباعي فلورو إثيلين ‎.polytetrafluoroethylene-sintered silver particles‏ وقد يشتمل إلكترود انتشار الغاز على ‎٠‏ نحو إضافي على بنية حاملة على شكل غربال أو شبكة؛ والتي تكون على نحو مفضل موصلة للكهرباء والأفضل أن تتكون من النيكل اء.اءن:. وتكون إلكترودات مستهلكة للأكسجين متعددة الطبقات مناسبة على نحو خاص معروفة من براءة الاختراع الأوروبية بالرقم 2م 9781/8 7. ويكون للألكترودات المستهلكة للأكسجين ‎Oxygen‏ مع جسيمات فضة مرتبطة بالبوليمر ‎polymer-‏ ‎bound silver particles‏ _ذات ثبات عالي في كل من عملية التشغيل مع اختزال للأكسجين ‎Ade is oxygen ٠5‏ التشغيل مع إنتاج للهيدروجين ‎hydrogen‏ ويمكن تشغيل الإلكترودات المستهلكة للأكسجين متعددة الطبقات المعروفة من براءة الاختراع الأوروبية بالرقم ‎A2‏ ‏77995 مع فروقات مرتفعة في الضغط ويمكن أن تستخدم بناءً على ذلك في نصف الخلية الكاثودي مع حيز غازي متواصل على امتداد كامل ارتفاعه. ويشتمل الجهاز وفقاً للاختراع على نحو مفضل على مجرى واحد على الأقل الذي من ‎٠‏ ا خلاله يمكن تزويد نصف الخلية الكاثودي بالغاز الخامل» ويكون مجرى واحد على الأقل الذي يمكن من خلاله سحب الغاز الخامل من نصف الخلية الكاثودي. وقد يكون المجرى الذي من خلاله يمكن تزويد نصف الخلية الكاثودي بالغاز الخامل موصول بنصف الخلية الكاثودي بشكل متفصل عن المجرى المخصص لتزويد الاكسجين الغازي ‎oxygen‏ »1ه»»هدع؛ أو قد يكون موصل بالمجرى المخصص لتزويد الأكسجين الغازي ‎of gaseous oxygen‏ نصف الخلية الكاثودي؛ ‎YO‏ بحيث يمكن تنظيف قسم المجرى الموجود بين هذه الوصلة ونصف الخلية الكاثودي بالغاز الخامل. وقد يكون المجرى الذي من خلاله يمكن سحب الغاز الخامل من نصف الخلية الكاثودي ‎Yaa so‏ نفد qe ‏بمجمّع الغاز عند الطرف العلوي لحيز الإلكتروليت أو قد يكون موصول بجهاز فصل مرتب خارج‎ ‏نصف الخلية الكاثودي وبحيث يتم فصل الغاز من الإلكتروليت المتدفق خارج نصف الخلية‎ ‏الكاثتودي. وعلى نحو مفضل؛ يتم ترتيب المجسات التي من خلالها يمكن قياس محتوى الأكسجين‎ ‏في الغاز المسحوب عند المجرى الذي من خلاله يمكن سحب‎ hydrogen ‏والهيدروجين‎ oxygen ‏الغاز الخامل من نصف الخلية الكاثودي.‎ 5 ‏ويتم تشكيل الحيز الغازي المجاور للإلكترود المستهلك للإكسجين؛ أية جيوب غازية‎ ‏موجودة؛ أية مجمع غازي موجود والمجاري الموصولة بنصف الخلية الكاثودي لتزويد وسحب‎
Laie ‏للغاز‎ Jow back mixing ‏الغازات على نحو مفضل بحيث يحدث فقط خلط عكسي منخفض‎ ‏يتم تنظيف نصف الخلية الكاثودي بالغاز الخامل. ويتم بذلك تشكيل الحيز الغازي؛ وأي جيوب‎ ‏غازية موجودة وأي مجمّع غازي موجود بأدنى حجوم للغاز.‎ ٠ ‏الناتج في‎ chlorine ‏وقد يكون للجهاز وفقاً للاختراع على نحو إضافي مخزن مؤقت للكلور‎ ‏الذي يمكنه تعويض الانقطاع‎ chlorine ‏حيث يمكن تخزين مقدار الكلور‎ cas) ‏نصف الخلية‎ ‏في نصف الخلية الأنودي عند تنظيف نصف الخلية الكاثودي بالغاز‎ chlorine ‏في إنتاج الكلور‎ ‏الخامل.‎ ‏عن طريق‎ chlorine ‏وفي الطريقة وفقاً للاختراع للاستخدام المرن للقدرة» يتم إنتاج الكلور‎ yo ‏في جهاز وفقاً للاختراع ويتم تشغيل خلية‎ chior-akali ‏التحليل الكهربائي للكلور-المادة القلوية‎ ‏تحليل كهربائي واحدة على الأقل في الجهاز مع قيم فلطية مختلفة للخلية كدالة لمنبع القدرة.‎ ‏إلى الإلكترود‎ gaseous oxygen ‏وعندما يكون منبع القدرة منخفضاً يتم تزويد الأكسجين الغازي‎ ‏عند الإلكترود المستهلك للأكسجين عند فلطية‎ oxygen ‏المستهلك للأكسجين ويتم اختزال الأكسجين‎ ‏إلى الإلكترود‎ oxygen ‏أولى للخلية؛ وعندما يكون منبع القدرة مرتفعاً؛ لا يتم تزويد أي أكسجين‎ ٠ ‏عند الكاثود عند فلطية ثانية للخلية والتي‎ hydrogen ‏المستهلك للأكسجين ويتم إنتاج الهيدروجين‎ ‏تكون أعلى من الفلطية الأولى للخلية.‎ ‏وقد ينتج منبع القدرة المرتفع من فائض القدرة؛ وقد ينتج منبع القدرة المنخفض من قصور‎ ‏فائض القدرة عندما يتم في بعض النقاط تزويد 508 من مصادر الطاقة المتجددة أكبر‎ Lay ‏القدرة.‎ ‏المقدار الإجمالي للقدرة المستهلكة في هذا الوقت. وينشاً فائض القدرةٍ أيضاً عندما يتم تزويد‎ 0 YO ‏مقادير كبيرة من الطاقة الكهربائية من مصادر الطاقة المتجددة المتقلبة؛ ويكون التضييق التدريجي‎ ‏زر‎ ye ‏أو إيقاف تشغيل محطات توليد القدرة مقترن بالتكاليف المرتفعة. وينشاً القصور في‎ throttling ‏القدرة عندما تكون مقادير ضئيلة نسبياً من مصادر الطاقة المتجددة متاحة وينبغي تشغيل محطات‎ ‏أو محطات توليد قدرة مقترنة بتكاليف مرتفعة. وقد يوجد فائض في القدرة‎ Ald ‏توليد قدرة غير‎ ‏بإنتاج قدرة أكبر من‎ ll ‏على سبيل المثال مزرعة‎ ail ‏أيضاً عندما يقوم مُشخّل مول‎ ‏عندما يتم إنتاج قدرة أقل من‎ Hl ‏المتوقعة والتي يتم بيعها. وبشكل مشابه؛ قد يوجد قصور‎ 0
Lad ‏المتوقعة. ويمكن التمييز بين منبع القدرة المرتفع ومنبع القدرة المنخفض على نحو بديل‎ ‏اعتماداً على السعر عند تبادل القدرة؛ وفي هذه الحالة يكون سعر القدرة المنخفض مقابل لمنبع‎ ‏القدرة المرتفع وسعر قدرة مرتفع مقابل لمنبع القدرة المنخفض. وفي هذه الحالة؛ للتمييز بين منبع‎ ‏القدرة المرتفع ومنبع القدرة المنخفض؛ من الممكن استخدام قيمة عتبة ثابتة أو متغيرة مع الزمن‎ ‏القدرة عند تبادل القدرة.‎ ald ٠ ‏يتم تعريف قيمة عتبة لمنبع القدرة للطريقة وفقاً للاختراع. وفي هذه‎ ante ‏وفي تجسيد‎ ‏الحالة؛ يتم تحديد منبع القدرة الحالية عند فترات منتظمة أو غير منتظمة ويتم تشغيل خلية التحليل‎ ‏إلى الإلكترود‎ gaseous oxygen ‏الكهربائي عند الفلطية الأولى للخلية مع تزويد للأكسجين الغازي‎ ‏العتبة؛ وعند الفلطية الثانية للخلية‎ ded ‏المستهلك للأكسجين عندما يكون منبع القدرة أدنى من‎ ‏إلى الإلكترود المستهلك للأكسيجن عندما يكون منبع القدرة أعلى‎ oxygen ‏بدون تزويد الاكسجين‎ VO ‏من قيمة العتبة. ويمكن تعريف أو التحقق من قيمة العتبة لمنبع القدرة ومنبع القدرة الحالي, كما هو‎ output ‏موصوف أعلاه؛ على أساس الفرق بين إنتاج القدرة واستهلاك القدرة؛ اعتماداً على الخرج‎ ‏الحالي لمولد القدرة» أو اعتماداً على سعر القدرة عند تبادل القدرة.‎ ‏وعن طريق التغيير بين نمطي عملية التشغيل مع اختلاف في فلطية الخلية؛ من الممكن‎ ‏في الطريقة وفقاً للاختراع مواءمة استهلاك القدرة للتحليل الكهربائي للكلور-المادة القلوية بشكل‎ ٠ ‏ولتخزين وسيط‎ chlorine ‏مرن مع منبع القدرة» دون الحاجة لأي تبديل في خرج عملية إنتاج الكلور‎ ‏لهذا الغرض. وتستخدم الطاقة الكهربائية المستهلكة على نحو إضافي كنتيجة‎ chlorine ‏للكلور‎ ‏والتمكين من تخزين القدرة الفائضة‎ generation ‏للفلطية الثانية الأعلى للخلية لإنتاج الهيدروجين‎ ‏على شكل طاقة كيميائية دون بناء وتشغيل منشات إضافية لتخزين القدرة. وبهذه الطريقة؛ يتم إنتاج‎ ‏إضافي مستهلك بشكل أكثر من ذلك في‎ KWh ‏لكل كيلو واط في الساعة‎ hydrogen ‏هيدروجين‎ © ‏بواسطة التحليل الكهربائي للماء.‎ hydrogen ‏إنتاج الهيدروجين‎ Alla ‏زر‎
-١١- ‏عند الإلكترود‎ oxygen ‏وتعتمد القيم المناسبة للفلطية الأولى للخلية لاختزال الاكسجين‎ ‏عند الإلكترود‎ hydrogen ‏وللفلطية الثانية للخلية لإنتاج الهيدروجين‎ oxygen ‏المستهلك للأكسجين‎ ‏المستخدم؛ وعلى كثافة التيار الكهربائي‎ oxygen ‏على تصميم الإلكترود المستهلك للأكسجين‎ ‏ويمكن التأكد منها بكيفية معروفة‎ cchlor-alkali ‏المتصور للتحليل الكهربائي للكلور -المادة القلوية‎ ‏عن طريق قياس منحنيات التيار-الفلطية لنمطي عملية التشغيل.‎ ©
ويمكن تزويد الاكسجين الغازي ‎gaseous oxygen‏ على شكل أكسجين 0 تقي بشكل أساسي أو على شكل غاز غني بالأكسجين ‎coxygenrich gas‏ وفي هذه الحالة يحتوي الغاز الغني بالأكسجين ‎oxygen‏ على نحو مفضل على أكثر من ‎٠‏ 75 بالحجم من الأكسجين ‎oxygen‏ ‏والأفضل أكثر من 20860 بالحجم من الأكسجين 08. وعلى نحو مفضل؛ يتكون الغاز الغني ‎٠‏ بالأكسجين بشكل أساسي من الأكسجين ‎oxygen‏ والنتروجين ‎nitrogen‏ واختيارياً قد يشتمل على نحو إضافي على الأرغون ‎argon‏ ويمكن الحصول على الغاز الغني بالأكسجين ‎open‏ ‏المناسب من الهواء باستخدام طرق معروفة؛ على سبيل المثال عن طريق امتزاز مترجح للضغط
.membrane separation ‏أو فصل غشائي‎ pressure swing adsorption ‏عند الفلطية‎ hydrogen ‏نحو مفضل؛ عند التغيير من عملية إنتاج الهيدروجين‎ eg ‏تنخفض فلطية‎ AN ‏عند الفلطية الأولى‎ oxygen ‏الثانية للخلية إلى عملية اختزال الاكسجين‎ Yo ‏ويتم تنظيف نصف الخلية الكاثودي‎ «all ‏الخلية إلى أن لا يوجد بشكل أساسي تدفق إضافي‎ ‏إلى الإلكترود المستهلك للأكسجين‎ gaseous oxygen ‏بالغاز الخامل؛ قبل تزويد الاكسجين الغازي‎ ‏عند‎ oxygen ‏وبشكل مشابه وعلى نحو مفضل؛ عند التغيير من عملية اختزال الاكسجين‎ oxygen ‏عند الفلطية الثانية للخلية؛ تنخفض‎ hydrogen ‏الفلطية الأولى للخلية إلى عملية إنتاج الهيدروجين‎ ‏فلطية الخلية إلى أن لا يوجد بشكل أساسي تدفق إضافي للتيارء ويتم تنظيف نصف الخلية‎ ٠ ‏عند الكاثود. وتمثل الغازات الخاملة‎ hydrogen ‏الكاثودي بالغاز الخامل؛ قبل إنتاج الهيدروجين‎ ‏أو مع‎ oxygen ‏للاشتعال سواء مع الأكسجين‎ ALE ‏المناسبة جميع الغازات التي لا تشكل مخاليط‎ sodium hydroxide ‏لا تتفاعل مع محلول هيدروكسيد الصوديوم‎ Alls hydrogen ‏الهيدروجين‎ ‏وعلى نحو مفضل؛‎ nitrogen ‏المائي. ويمثل الغاز الخامل المستخدم على نحو مفضل النتروجين‎ ‏يستمر التنظيف بالغاز الخامل والحفاظ على فلطية الخلية المنخفضة إلى أن يقع محتوى‎ Yo ‏في الغاز الذي يغادر نصف الخلية الكاثودي بسبب‎ oxygen ‏أو الأكسجين‎ hydrogen ‏الهيدروجين‎
بح

Claims (1)

  1. -؟١-‏ عناصر الحمابة ‎-١‏ جهاز للاستخدام المرن للقدرة ‎cpower‏ مشتمل على خلية تحليل كهربائي للتحليل الكهربائي للكلور -المادة القلوية ‎chlor-akkali electrolysis‏ بها نصف خلية أنودي ‎anode half-cell‏ نصف خلية كاثودي ‎cathode half-cell‏ وغشاء تبادل كاتيروني ‎cation exchange membrane‏ الذي يفصل نصف الخلية الأنودي ونصف الخلية الكاثودي عن بعضهما ‎andl‏ أنود مرتب ° في نصف الخلية الأنودي لإنتاج ‎chlorine ol‏ إلكترود مستهلك للأكسجين ‎oxygen‏ ‎consuming electrode‏ _مرتب في نصف ‎LIAN‏ الكاثودي بصفته ‎35S‏ ومجرى ‎conduit‏ ‏لتزويد الأكسجين الغازي ‎gaseous oxygen‏ إلى نصف الخلية الكاثودي المذكور؛ يتميز في أنه يحتوي الجهاز على مجرى واحد على الأقل لتنظيف نصف الخلية الكاثودي بالغاز الخامل» ‎shal‏ لفصل غاز ‎gas separator‏ لفصل الهيدروجين ‎hydrogen‏ المتشكل عند الكاثودء ‎Ya‏ ومجرى موصول بأداة فصل الغاز المذكورة لتنظيف أداة فصل الغاز بالغاز الخامل. "- الجهاز وفقاً لعنصر الحماية ‎١٠‏ يتميز في أنه 0 يحتوي نصف الخلية الكاثودي على حيز إلكتروليت ‎electrolyte space‏ الذي خلاله يتدفق الإلكتروليت بين غشاء التبادل الكاتيوني والإلكترود المستهلك للأكسجين ‎‘oxygen‏ ‎yo‏ (ب) حيز غازي؛ الذي ‎all‏ يمكن تزويد الاكسجين ‎oxygen‏ عبر المجرى المخصص لتزويد الأكسجين الغازي؛ مجاور للكاثود المستهلك للأكسجين ‎oxygen‏ عند السطح الموجّه بعيداً من الإلكتروليت؛ و (ج) يحتوي نصف الخلية الكاثودي على مجرى واحد على الأقل لتنظيف الحيز الغازي المذكور بغاز خامل.
    ٠١ ‏يتميز في أنه يكون الحيز الغازي مقسماً إلى مجموعة من‎ oF ‏الجهاز وفقاً لعنصر الحماية‎ -" ‏ممع المرتبة بشكل رأسي أحدها فوق الأخرى وتحتوي كل من‎ pockets ‏الجيوب الغازية‎
    الجيوب الغازية على فتحات ‎orifices‏ لمعادلة الضغط مع حيز الإلكتروليت. ‎Yo‏ ؛- الجهاز وفقاً لعنصر الحماية ؛ يتميز في أنه يشتمل على مجمّع غازي ‎gas collector‏ نفد
    -م١-‏ للهيدروجين عند الطرف العلوي لحيز الإلكتروليت ‎electrolyte space‏ 5- الجهاز وفقاً لأي من عناصر الحماية ‎١‏ إلى ‎of‏ يتميز في أنه يكون للإلكترود المستهلك للأكسجين ‎oxygen-consuming electrode‏ طبقة لانتشار الغاز كارهة للماء مسامية محتوية 2 على فضة فلزية ‎metallic silver‏ وبوليمر معالج بالفلور ‎fluorinated polymer‏ ‎->١‏ الجهاز وفقاً لأي من عناصر الحماية ‎١‏ إلى ‎ef‏ يتميز في أنه يشتمل على مجرى ‎conduit‏ ‏الذي من خلاله يمكن سحب ‎Jal)‏ الخامل من نصف الخلية الكاثودي ‎,cathode half-cell‏ وعند المجرى المذكور يتم ترتيب مجسات ‎sensors‏ التي من خلالها يمكن قياس محتوى ‎٠١‏ الأكسجين «ععنو<ه_والهيدروجين ‎hydrogen‏ في الغاز الخامل. 7"- الجهاز وفقاً لأي من عناصر الحماية ‎١‏ إلى ‎of‏ يتميز في أنه يشتمل على مجموعة من أجهزة التحليل الكهربائي ‎electrolysers‏ المرتبة على ‎oils‏ حيث يشتمل كل جهاز من أجهزة التحليل الكهربائي على مجموعة من خلايا التحليل الكهربائي المحتوية على أنصاف ‎yo‏ الخلايا الكاثودية ‎cathode half-cells‏ ومجرى ‎conduit‏ مشترك _لتزويد الأكسجين الغازي ‎gaseous oxygen‏ إلى أنصاف الخلايا الكاثودية لجهاز التحليل الكهربائي ومجرى مشترك لتنظيف أنصاف الخلايا الكاثودية لخلية التحليل الكهربائي بالغاز الخامل؛ ويشتمل الجهاز على مجاري منفصلة لتزويد الأكسجين ‎oxygen‏ إلى ‎seal‏ التحليل الكهربائي ومجاري منفصلة لتزويد الغاز الخامل إلى ‎seal‏ التحليل الكهربائي. ‎٠١‏ ‎—A‏ طريقة للاستخدام المرن للقدرة ‎power‏ تتميز في أنه؛ في الجهاز وفقاً لأي من عناصر الحماية ‎١‏ إلى 7ء يتم إنتاج الكلور ‎chlorine‏ بواسطة التحليل الكهربائي للكلور -المادة القلوية ‎cchlor-alkali electrolysis‏ بحيث 0 عندما يكون منبع القدرة منخفضاً يتم تزويد الأكسجين الغازي ‎gaseous oxygen‏ إلى ‎Yo‏ الإلكترود المستهلك للأكسجين ‎alg coxygen-consuming electrode‏ اختزال الأكسجين ‎oxygen‏ عند الإلكترود المستهلك للأكسجين عند فلطية أولى للخلية ‎«first cell voltage‏ و نفد
    -؟١-‏ ب) عندما يكون المنبع مرتفعاً؛ لا يتم تزويد أي أكسجين ‎oxygen‏ إلى الإلكترود المستهلك للأكسجين ؛ ويتم إنتاج الهيدروجين ‎hydrogen‏ عند الكاثود عند فلطية ثانية للخلية والتي تكون أعلى من الفلطية الأولى للخلية.
    0 +- الطريقة وفقاً لعنصر الحماية ‎oA‏ تتميز في ‎cal‏ عند التغيير من عملية إنتاج الهيدروجين ‎hydrogen‏ عند الفلطية الثانية للخلية إلى عملية اختزال الأكسجين ‎oxygen‏ عند الفلطية الأولى للخلية؛ تنخفض فلطية الخلية حتى لا يكون هناك أي تدفق للتيار بشكل أساسي؛ ويتم ‎can‏ نصف الخلية الكاثودي بالغاز الخامل ‎dinert gas‏ قبل تزويد الأكسجين الغازي ‎gaseous oxygen‏ إلى الإلكترود المستهلك للأكسجين ‎.oxygen-consuming electrode‏
    Ye ‏أو 9؛ تتميز في أنه؛ عند التغيير من عملية اختزال‎ A ‏الطريقة وفقاً لعنصر الحماية‎ -٠ ‏عند الفلطية الأولى للخلية إلى عملية إنتاج الهيدروجين عند الفلطية الثانية‎ oxygen ‏الأكسجين‎ ‏تنخفض فلطية الخلية حتى لا يكون هناك أي تدفق للتيار بشكل أساسي؛ ويتم تنظيف‎ (al ‏عند‎ hydrogen ‏قبل إنتاج الهيدروجين‎ cnert gas ‏نصف الخلية الكاثودي بالغاز الخامل‎ ‏الكاثود.‎ yo ‏أو 9؛ تتضمن الخطوات:‎ A ‏الطريقة وفقاً لعنصر الحماية‎ -١١ «power supply ‏لمنبع القدرة‎ threshold value ‏تعريف قيمة عتبة‎ (I ‏ب) تحديد منبع القدرة؛‎ ‏ج) تشغيل خلية التحليل الكهربائي عند الفلطية الأولى للخلية مع تزويد للأكسجين الغازي‎ Y. ‏عندما‎ oxygen-consuming electrode ‏الإلكترود المستهلك للأكسجين‎ J gaseous oxygen ‏يكون منبع القدرة أدنى من قيمة العتبة وتشغيل خلية التحليل الكهربائي عند الفلطية الثانية‎ ‏إلى الإلكترود المستهلك للأكسجين عندما يكون منبع‎ oxygen ‏للخلية دون تزويد الأكسجين‎ ‏القدرة أعلى من قيمة العتبة؛ و‎ ‏د) تكرار الخطوات ب) و ج).‎ vo ‏نفد‎
    ‎-١‏ الطريقة وفقاً لعنصر الحماية ‎A‏ أو 9؛ تتميز في أنه يتم استخدام النتروجين ‎nitrogen‏ كغاز خامل. ‎-١‏ الطريقة وفقاً لعنصر الحماية 8 أو 9؛ تتميز في ‎cal‏ بعد التحويل من عملية اختزال ‎o‏ الأكسجين ‎oxygen‏ عند الفلطية الأولى للخلية إلى عملية إنتاج الهيدروجين ‎hydrogen‏ عند الفلطية الثانية للخلية؛ يتم سحب خليط غازي مشتمل على الهيدروجين ‎hydrogen‏ والغاز الخامل من نصف الخلية الكاثودي ‎aby‏ فصل الهيدروجين ‎hydrogen‏ من الخليط الغازي المذكور خلال غشاء.
    WA ‏أو 9؛ تتميز في أنه يحتوي الجهاز على مجموعة من‎ A ‏الطريقة وفقاً لعنصر الحماية‎ -١4 0 ٠ ‏إلى 6؛ ويتم تبديل نسبة من خلايا التحليل‎ ١ ‏التحليل الكهربائي وفقاً لأي من عناصر الحماية‎ ‏يتم إنتاج الهيدروجين‎ led Aly oxygen ‏تزويد أي أكسجين‎ led) ‏الكهربائي التي لا يتم‎ ‏عند الكاثود كدالة لمنبع القدرة.‎ hydrogen
    ‎-١١« Yo‏ الطريقة وفقاً لعنصر الحماية ‎A‏ أو 9؛ تتميز في ‎sha)‏ عملية تنبؤ لمنبع القدرة المتوقع؛ حيث يتم تعيين الفترة الزمينة الدنيا لعملية التشغيل عند الفلطية الأولى والثانية ‎lal‏ ويتم إجراء التحويل بين عملية التشغيل عند الفلطية الأولى للخلية مع تزويد للأكسجين الغازي ‎gaseous‏ ‎oxygen‏ إلى عملية التشغيل عند الفلطية الثانية للخلية دون تزويد الأكسجين ‎oxygen‏ فقط ‎Lexie‏ تكون الفترة الزمنية المتنباً بها لمنبع القدرة المنخفض أو المرتفع أطول من الفترة الزمنية
    ‏7 الدنيا التي تم تعيينها.
    ‏زر
    مدة سريان هذه البراءة عشرون سنة من تاريخ إيداع الطلب وذلك بشرط تسديد المقابل المالي السنوي للبراءة وعدم بطلانها أو سقوطها لمخالفتها لأي من أحكام نظام براءات الاختراع والتصميمات التخطيطية للدارات المتكاملة والأصناف النباتية والنماذج الصناعية أو لائحته التنفيذية صادرة عن مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية ؛ مكتب البراءات السعودي ص ب ‎TAT‏ الرياض 57؟؟١١‏ ¢ المملكة العربية السعودية بريد الكتروني: ‎patents @kacst.edu.sa‏
SA516371195A 2013-12-04 2016-05-24 جهاز وطريقة للاستخدام المرن للكهرباء SA516371195B1 (ar)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013224872 2013-12-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SA516371195B1 true SA516371195B1 (ar) 2018-07-29

Family

ID=52002932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SA516371195A SA516371195B1 (ar) 2013-12-04 2016-05-24 جهاز وطريقة للاستخدام المرن للكهرباء

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10337110B2 (ar)
EP (1) EP3077576A1 (ar)
JP (1) JP6436464B2 (ar)
KR (1) KR101802686B1 (ar)
CA (1) CA2930731A1 (ar)
SA (1) SA516371195B1 (ar)
TN (1) TN2016000186A1 (ar)
WO (1) WO2015082319A1 (ar)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012113051A1 (de) 2012-12-21 2014-06-26 Evonik Industries Ag Verfahren zur Erbringung von Regelleistung zur Stabilisierung eines Wechselstromnetzes, umfassend einen Energiespeicher
WO2017174563A1 (de) 2016-04-07 2017-10-12 Covestro Deutschland Ag Bifunktionelle elektrode und elektrolysevorrichtung für die chlor-alkali-elektrolyse
JP6936179B2 (ja) * 2018-03-28 2021-09-15 東邦瓦斯株式会社 水素製造システム

Family Cites Families (81)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2899275A (en) 1959-08-11 Manufacture of hydrocyanic acid
US1481357A (en) 1922-04-29 1924-01-22 Dwight & Lloyd Metallurg Compa Treatment of ores
US2048112A (en) 1933-07-31 1936-07-21 Gahl Rudolf Process for reduction of metaloxygen compounds
GB780080A (en) 1953-10-19 1957-07-31 Knapsack Ag Manufacture of hydrogen cyanide
US2997434A (en) 1958-11-19 1961-08-22 Knapsack Ag Process for preparing hydrogen cyanide
US3246957A (en) 1961-10-25 1966-04-19 Montedison Spa Apparatus for acetylene production by partial combustion of hydrocarbons
US3622493A (en) 1968-01-08 1971-11-23 Francois A Crusco Use of plasma torch to promote chemical reactions
US3674668A (en) 1969-02-24 1972-07-04 Phillips Petroleum Co Electric arc process for making hydrogen cyanide, acetylene and acrylonitrile
GB1400266A (en) 1972-10-19 1975-07-16 G N I Energet I Im G M Krzhizh Method of producing carbon black by pyrolysis of hydrocarbon stock materials in plasma
US4144444A (en) 1975-03-20 1979-03-13 Dementiev Valentin V Method of heating gas and electric arc plasmochemical reactor realizing same
US4217186A (en) 1978-09-14 1980-08-12 Ionics Inc. Process for chloro-alkali electrolysis cell
US4364806A (en) * 1981-05-08 1982-12-21 Diamond Shamrock Corporation Gas electrode shutdown procedure
US4364805A (en) * 1981-05-08 1982-12-21 Diamond Shamrock Corporation Gas electrode operation
DE3330750A1 (de) 1983-08-26 1985-03-14 Chemische Werke Hüls AG, 4370 Marl Verfahren zur erzeugung von acetylen und synthese- oder reduktionsgas aus kohle in einem lichtbogenprozess
US4808290A (en) 1988-05-09 1989-02-28 Hilbig Herbert H Electrolytic pool chlorinator having baffled cathode chamber into which chlorinated water is delivered
DD292920A5 (de) 1990-03-22 1991-08-14 Leipzig Chemieanlagen Verfahren zur herstellung eines hochwertigen russes
NO176968C (no) 1992-04-07 1995-06-28 Kvaerner Eng Anlegg til fremstilling av karbon
DE4332789A1 (de) 1993-09-27 1995-03-30 Abb Research Ltd Verfahren zur Speicherung von Energie
US5411641A (en) * 1993-11-22 1995-05-02 E. I. Du Pont De Nemours And Company Electrochemical conversion of anhydrous hydrogen halide to halogen gas using a cation-transporting membrane
US5470541A (en) 1993-12-28 1995-11-28 E. I. Du Pont De Nemours And Company Apparatus and process for the preparation of hydrogen cyanide
WO1995021126A1 (en) 1994-02-01 1995-08-10 E.I. Du Pont De Nemours And Company Preparation of hydrogen cyanide
JPH0864220A (ja) * 1994-08-24 1996-03-08 Fuji Electric Co Ltd 水素貯蔵発電システム
DE4444114C2 (de) * 1994-12-12 1997-01-23 Bayer Ag Elektrochemische Halbzelle mit Druckkompensation
JP3420400B2 (ja) * 1995-08-03 2003-06-23 ペルメレック電極株式会社 電解用ガス拡散電極及びその製造方法
DE19622744C1 (de) 1996-06-07 1997-07-31 Bayer Ag Elektrochemische Halbzelle mit Druckkompensation
DE19645693C1 (de) * 1996-11-06 1998-05-14 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Elektrolyseverfahren
JPH10204670A (ja) * 1997-01-22 1998-08-04 Permelec Electrode Ltd 食塩電解槽
US5958197A (en) * 1998-01-26 1999-09-28 De Nora S.P.A. Catalysts for gas diffusion electrodes
JP2990512B1 (ja) * 1998-11-12 1999-12-13 長一 古屋 ガス拡散電極の活性化方法及び試験方法
US6602920B2 (en) 1998-11-25 2003-08-05 The Texas A&M University System Method for converting natural gas to liquid hydrocarbons
CA2271448A1 (en) 1999-05-12 2000-11-12 Stuart Energy Systems Inc. Energy distribution network
JP2001020089A (ja) * 1999-07-07 2001-01-23 Toagosei Co Ltd 塩化アルカリ電解槽の保護方法及び保護装置
JP3437128B2 (ja) * 1999-07-09 2003-08-18 東亞合成株式会社 塩化アルカリ電解装置及びその運転方法
JP4523116B2 (ja) * 2000-05-25 2010-08-11 本田技研工業株式会社 水電解システムの運転方法
KR20030065483A (ko) 2000-09-27 2003-08-06 유니버시티 오브 와이오밍 비열 무음 및 펄스 코로나 방전 반응기에서 메탄 및황화수소의 전환방법
EP1346452A1 (en) 2000-12-29 2003-09-24 Abb Ab System, method and computer program product for enhancing commercial value of electrical power produced from a renewable energy power production facility
JP4530193B2 (ja) 2001-02-14 2010-08-25 東京瓦斯株式会社 都市ガス供給方法及びシステム
CA2357527C (en) 2001-10-01 2009-12-01 Technology Convergence Inc. Methanol recycle stream
ITMI20012379A1 (it) * 2001-11-12 2003-05-12 Uhdenora Technologies Srl Cella di elettrolisi con elettrodi a diffusione di gas
EP1459399A2 (en) 2001-12-21 2004-09-22 Nuvera Fuel Cells Fuel processor modules integration into common housing
JP3909001B2 (ja) * 2002-01-24 2007-04-25 株式会社荏原製作所 次亜塩素酸塩生成装置から水素ガスの供給を受ける燃料電池発電システム
DE10317197A1 (de) 2003-04-15 2004-11-04 Degussa Ag Elektrisch beheizter Reaktor und Verfahren zur Durchführung von Gasreaktionen bei hoher Temperatur unter Verwendung dieses Reaktors
JP3906923B2 (ja) * 2003-07-31 2007-04-18 三井化学株式会社 ガス拡散電極の活性化方法
US7183451B2 (en) 2003-09-23 2007-02-27 Synfuels International, Inc. Process for the conversion of natural gas to hydrocarbon liquids
JP4406866B2 (ja) * 2003-10-27 2010-02-03 株式会社Ihi 水素製造設備
KR101023147B1 (ko) 2004-04-21 2011-03-18 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지 시스템
US8019445B2 (en) 2004-06-15 2011-09-13 Intelligent Generation Llc Method and apparatus for optimization of distributed generation
GB0504445D0 (en) 2005-03-03 2005-04-06 Univ Cambridge Tech Oxygen generation apparatus and method
US20070020173A1 (en) 2005-07-25 2007-01-25 Repasky John M Hydrogen distribution networks and related methods
NL1029758C2 (nl) 2005-08-17 2007-02-20 Univ Delft Tech Systeem en werkwijze voor integratie van duurzame energie en brandstofcel voor het produceren van elektriciteit en waterstof.
EP1829820A1 (en) 2006-02-16 2007-09-05 Sociedad española de carburos metalicos, S.A. Method for obtaining hydrogen
RU2429217C2 (ru) 2006-02-21 2011-09-20 Басф Се Способ получения ацетилена
JP4872393B2 (ja) * 2006-03-14 2012-02-08 株式会社日立製作所 風力発電水素製造装置
JP2007270256A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Ebara Corp 水素製造装置、水素製造方法および燃料電池発電装置
US8017823B2 (en) 2006-04-11 2011-09-13 Basf, Se Process for the manufacture of acetylene by partial oxidation of hydrocarbons
US7955490B2 (en) 2007-10-24 2011-06-07 James Fang Process for preparing sodium hydroxide, chlorine and hydrogen from aqueous salt solution using solar energy
DE102009004031A1 (de) 2009-01-08 2010-07-15 Bayer Technology Services Gmbh Strukturierte Gasdiffusionselektrode für Elektrolysezellen
US8184763B2 (en) 2009-01-13 2012-05-22 Areva Sa System and a process for producing at least one hydrocarbon fuel from a carbonaceous material
US8814983B2 (en) 2009-02-17 2014-08-26 Mcalister Technologies, Llc Delivery systems with in-line selective extraction devices and associated methods of operation
DE102009018126B4 (de) 2009-04-09 2022-02-17 Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg Energieversorgungssystem und Betriebsverfahren
DE102009023539B4 (de) * 2009-05-30 2012-07-19 Bayer Materialscience Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Elektrolyse einer wässerigen Lösung von Chlorwasserstoff oder Alkalichlorid in einer Elektrolysezelle
DE102009048455A1 (de) 2009-10-07 2011-04-14 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Speicherung elektrischer Energie
DE102010017027B3 (de) 2009-10-23 2011-06-22 Erdgas Südwest GmbH, 76275 Verfahren zum Betrieb von Anlagen zur Erzeugung von anthropogenen und/oder biogenen, methanhaltigen Gasen am Erdgasnetz
WO2011063326A1 (en) 2009-11-20 2011-05-26 Egt Enterprises, Inc. Carbon capture with power generation
DE102010024053A1 (de) * 2010-06-16 2011-12-22 Bayer Materialscience Ag Sauerstoffverzehrelektrode und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE102010053371B4 (de) 2010-12-03 2013-07-11 Eads Deutschland Gmbh Mit Strahlungsenergie gespeiste elektrische Energieversorgungseinrichtung sowie Verfahren zum Betreiben einer derartigen Energieversorgungseinrichtung
US8641874B2 (en) * 2010-12-09 2014-02-04 Rayne Guest Compact closed-loop electrolyzing process and apparatus
DE102011077788A1 (de) 2011-06-20 2012-12-20 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Modifizierung eines methanhaltigen Gasvolumenstroms
KR101079470B1 (ko) * 2011-08-01 2011-11-03 (주) 테크윈 차아염소산나트륨 발생장치
ES2553082T3 (es) 2011-08-29 2015-12-04 Karl-Hermann Busse Sistema de suministro de potencia, en particular para el sector de la tecnología de edificios
CN104704147B (zh) * 2012-05-28 2017-06-30 水吉能公司 电解器与能量系统
DE102012023833A1 (de) 2012-12-06 2014-06-12 Evonik Industries Ag Integrierte Anlage und Verfahren zum flexiblen Einsatz von Strom
DE102012023832A1 (de) 2012-12-06 2014-06-12 Evonik Industries Ag Integrierte Anlage und Verfahren zum flexiblen Einsatz von Strom
TWI505992B (zh) 2012-12-18 2015-11-01 Invista Tech Sarl 從安德盧梭(andrussow)法中之氨排氣器回收熱之方法
US20150352481A1 (en) 2012-12-18 2015-12-10 Invista North America S.A R.L. Apparatus and method for hydrogen recovery in an andrussow process
DE102013209883A1 (de) 2013-05-28 2014-12-04 Evonik Industries Ag Integrierte Anlage und Verfahren zum flexiblen Einsatz von Strom
DE102013209882A1 (de) 2013-05-28 2014-12-04 Evonik Industries Ag Integrierte Anlage und Verfahren zum flexiblen Einsatz von Strom
DE102013010034A1 (de) 2013-06-17 2014-12-18 Evonik Industries Ag Anlage und Verfahren zur effizienten Nutzung von überschüssiger elektrischer Energie
SG11201601768WA (en) 2013-09-11 2016-04-28 Evonik Degussa Gmbh System and method for efficiently using excess electrical energy
DE102013226414A1 (de) 2013-12-18 2015-06-18 Evonik Industries Ag Vorrichtung und Verfahren zum flexiblen Einsatz von Strom
DE102014206423A1 (de) 2014-04-03 2015-10-08 Evonik Degussa Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Nutzung elektrischer Energie zur Eisenherstellung aus oxidischen Eisenerzen

Also Published As

Publication number Publication date
US10337110B2 (en) 2019-07-02
JP2017502169A (ja) 2017-01-19
KR20160094411A (ko) 2016-08-09
EP3077576A1 (de) 2016-10-12
JP6436464B2 (ja) 2018-12-12
KR101802686B1 (ko) 2017-12-28
WO2015082319A1 (de) 2015-06-11
TN2016000186A1 (en) 2017-10-06
US20160305030A1 (en) 2016-10-20
CA2930731A1 (en) 2015-06-11
CN105793473A (zh) 2016-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Patonia et al. Cost-competitive green hydrogen: how to lower the cost of electrolysers?
de Groot et al. Optimal operating parameters for advanced alkaline water electrolysis
Rashid et al. Hydrogen production by water electrolysis: a review of alkaline water electrolysis, PEM water electrolysis and high temperature water electrolysis
US20160312369A1 (en) Device and method for the flexible use of electricity
Gillespie et al. Performance evaluation of a membraneless divergent electrode-flow-through (DEFT) alkaline electrolyser based on optimisation of electrolytic flow and electrode gap
Millet et al. Water electrolysis technologies
Grigoriev et al. Hydrogen safety aspects related to high-pressure polymer electrolyte membrane water electrolysis
WO2017100841A1 (en) Electrochemical cell that operates efficiently with fluctuating currents
CN103459674B (zh) 用于盐溶液去极化电渗析的槽
Ivanova et al. Technological pathways to produce compressed and highly pure hydrogen from solar power
WO2016204233A1 (ja) アルカリ水電解装置とアルカリ燃料電池を利用した水処理システム
Giddey et al. Low emission hydrogen generation through carbon assisted electrolysis
SA516371195B1 (ar) جهاز وطريقة للاستخدام المرن للكهرباء
Hnát et al. Hydrogen production by electrolysis
CN114481158A (zh) 一种高温碱性电解水制氢系统及其方法
JP2020525644A (ja) 水素生成器
Leonard et al. Nanoporous oxide coatings on stainless steel to enable water splitting and reduce the hydrogen evolution overpotential
Ganesh EPDM rubber-based membranes for electrochemical water splitting and carbon dioxide reduction reactions
Shao et al. Review of factors affecting the performance degradation of Ni-YSZ fuel electrodes in solid oxide electrolyzer cells
Rusdianasari et al. Effect of Sodium Chloride Solution Concentration on Hydrogen Gas Production in Water Electrolyzer Prototype
Gul et al. Modeling and Simulation of Anion Exchange Membrane Water Electrolyzer for Green Hydrogen Production
CN105793473B (zh) 灵活运用电力的装置和方法
US20230332311A1 (en) Hydrogen generation system with mission critical control
Gandu Extension of dynamic operational range in alkaline water electrolysis process
Schneider et al. Advancements in Hydrogen Production using Alkaline Electrolysis Systems: A Short Review on Experimental and Simulation Studies