电解单元和电解器制造技术

本发明专利技术涉及利用至少一个电解池来运行水电解的电解装置和方法，其中该电解池包括具有阳极的阳极室和具有阴极的阴极室。阳极室借助于质子交换膜与阴极室分离。阳极室适于容纳水并将水在阳极处氧化成包含氧气的第一产物，并且阴极室适于容纳水并且将水在阴极处还原成包含氢气的第二产物。此外，电解装置还包括用于分离氧气的第一气体分离装置，其中第一气体分离装置布置在电解池上方，以便进行水的自然循环。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电解单元和电解器
本专利技术涉及一种具有至少一个电解池的电解单元以及一种用于运行该电解池的方法。
技术介绍
电解器是借助于电流引起物质转换(电解)的装置。根据各种不同的电解，也存在各种电解器，例如用于氢电解的电解器。当前的考虑是基于在充满阳光和风的时候利用可再生能源中的过剩能量，即利用高于平均水平的太阳能发电或风力发电来产生有用物质。特别地，有用物质可以是利用水电解器产生的氢。借助于氢例如可以生产所谓的可再生气体。在此，(氢电解)电解器借助于特别是来自风能或太阳能的电能首先产生氢气。然后氢气与二氧化碳一起在还原过程中用于生产甲烷。然后可以将甲烷例如供给到现有的天然气网络中，从而使得能量可被储存和输送到用户，并且由此可减轻电网负载。备选地，由电解器产生的氢气也可以直接被进一步使用，例如用于燃料电池。在用于氢电解的电解器中将水分解成氢气和氧气。在PEM电解器中，通常在阳极侧提供蒸馏水作为反应物，并且水在质子渗透膜(质子交换膜；PEM)处分解为氢气和氧气。在此，水在阳极处被氧化成氧气。质子穿过质子渗透膜。在阴极侧产生氢气。...

【技术保护点】
1.一种用于电解水的电解装置(1)，具有：/n-至少一个电解池(2)，其中所述电解池(2)包括一个阳极室(4)和一个阴极室(5)，所述阳极室(4)具有一个阳极(7)，所述阴极室(5)具有一个阴极(8)，其中所述阳极室(4)借助于一个质子交换膜(3)与所述阴极室(5)分离，并且所述阳极室(4)适于容纳水并且将水在所述阳极(7)处氧化成包含氧气的第一产物，并且所述阴极室(5)适于容纳水并且将水在所述阴极(8)处还原成包含氢气的第二产物；/n-用于分离氧气的第一气体分离装置(20)；/n其中所述第一气体分离装置(20)布置在所述电解池(2)上方，以便进行水的自然循环。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171124 EP 17203524.81.一种用于电解水的电解装置(1)，具有：
-至少一个电解池(2)，其中所述电解池(2)包括一个阳极室(4)和一个阴极室(5)，所述阳极室(4)具有一个阳极(7)，所述阴极室(5)具有一个阴极(8)，其中所述阳极室(4)借助于一个质子交换膜(3)与所述阴极室(5)分离，并且所述阳极室(4)适于容纳水并且将水在所述阳极(7)处氧化成包含氧气的第一产物，并且所述阴极室(5)适于容纳水并且将水在所述阴极(8)处还原成包含氢气的第二产物；
-用于分离氧气的第一气体分离装置(20)；
其中所述第一气体分离装置(20)布置在所述电解池(2)上方，以便进行水的自然循环。


2.根据权利要求1所述的电解装置(1)，具有：
-第一管路(9)，与所述阳极室(4)的上部区段和所述第一气体分离装置(20)连接；和
-第二管路(10)，与所述第一气体分离装置(20)和所述阳极室(4)的下部区段连接。


3.根据权利要求1或2所述的电解装置(1)，具有：
-用于分离氢气的第二气体分离装置(21)；
-第三管路(11)，与所述阴极室(5)的上部区段和所述第二气体分离装置(21)连接；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·哈恩，H·赫尔施，S·鲁克特，T·普鲁克，A·施皮斯，J·斯特劳布，R·瓦格纳，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE