[发明专利]用于电解装置的分离器

说明书

一种包括分离器腔室(11)的分离器(9，10)，具有：第一入口(12)；第二入口(13)；气体出口(14)；液体出口(15)，其中，该分离器(9，10)被配置用于将被引入该第一入口(12)中的气体与液体的混合物分离，使得该气体被提供在该气体出口(14)处，而该液体被提供在该液体出口(15)处，其中，分隔元件(16)布置在该分离器腔室(11)中，以在该分离器腔室(11)的内表面(18)与该分隔元件(16)之间形成通道(17)，其中，该第二入口(13)开向该通道(17)，并且其中，该分隔元件(16)具有低于该第二入口(13)布置的可渗透区段(19)。由于该通道(17)，该分离器(9，10)可以用于在相对高的温度下进行电解。因此，该分离器(9，10)的外壳(29)不必由特别耐热的材料制成。

本发明涉及一种用于电解装置的分离器、一种相应的电解装置、以及一种用于执行电解的方法。

在工业规模上，通常使用电解池堆叠体来执行电解。通过电解池，可以执行对液态介质的电解。电解产物通常是气态的，并且可以与未反应的介质一起从堆叠体中提取。随后，必须将气态产物与液态介质分离。因此，气/液分离器是已知的。在操作中，分离器暴露于介质。由于介质的高温和/或由于腐蚀一起，这可能对分离器造成损坏。对于碱性系统，在浓碱溶液中温度90℃时，应力腐蚀开裂是关键问题。因此，必须降低介质的温度，这是低效的，或者必须对分离器使用昂贵的材料、比如镍合金，而这是昂贵的。替代性地，已经建议分离器的内表面为聚合物衬里。然而，难以在分离器的整个寿命内都获得对内表面的100％覆盖。

本发明的目的是改进现有技术，从而提供一种可以承受高介质温度而不需要昂贵材料的分离器。

该目的是通过根据独立权利要求的分离器、电解装置和方法来解决。在从属权利要求中提出了有利的改进。权利要求和说明书中描述的特征可以以任何技术上合理的方式彼此组合。

根据本发明，提出了一种分离器，该分离器包括分离器腔室，该分离器具有：

■第一入口；

■第二入口；

■气体出口；

■液体出口，

其中，该分离器被配置用于将被引入该第一入口中的气体与液体的混合物分离，使得该气体被提供在该气体出口，而该液体被提供在该液体出口处，其中，分隔元件布置在该分离器腔室中，以在该分离器腔室的内表面与该分隔元件之间形成通道，其中，该第二入口开向该通道，并且其中，该分隔元件具有低于该第二入口布置的可渗透区段。

该分离器可以用于将气体与液体分离。气体可以是通过将液体电解而获得的电解产物。例如，在水的电解中，可以提供相应的分离器以将气态氢与水分离并且将气态氧与水分离。

该分离器包括分离器腔室。该分离器腔室可以是容器，其中可以容纳气体和液体。例如，分离器腔室可以被配置为尤其具有圆形截面的器皿。分离器腔室的内直径优选地在0.8至2m、尤其在1至1.6m的范围内。分离器的长度优选地为4至15m、尤其为6至10m。优选地，除了本文明确描述的入口和出口之外，分离器腔室的所有侧面都是关闭的。这尤其适用于第一入口、第二入口、气体出口、以及液体出口。第一入口可以用于将气体与液体的混合物引入分离器腔室中。该分离器被配置为将混合物分离成气体和液体。气体可以经由气体出口从分离器腔室中提取，而液体可以经由液体出口从分离器腔室中提取。气体出口优选地由镍合金、或衬有聚合物的材料制成。

分离器具有单一第一入口、单一第二入口、单一气体出口、以及单一液体出口就足够了。然而，还可能的是，存在多个第一入口、多个第二入口、多个气体出口、和/或多个液体出口。例如，分离器可以连接至多个电解堆叠体，其中，每个电解堆叠体连接至分离器的相应第一入口。