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1. (WO2019038440) VORRICHTUNG ZUR GEWINNUNG VON PRODUKTEN DER ELEKTROLYSE VON ALKALIMETALLCHLORIDLÖSUNG
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Veröff.-Nr.: WO/2019/038440 Internationale Anmeldenummer PCT/EP2018/072925
Veröffentlichungsdatum: 28.02.2019 Internationales Anmeldedatum: 24.08.2018
IPC:
C25B 9/08 (2006.01) ,C02F 1/467 (2006.01) ,C25B 15/08 (2006.01) ,C25B 1/26 (2006.01)
C Chemie; Hüttenwesen
25
Elektrolytische oder elektrophoretische Verfahren; Vorrichtungen dafür
B
Elektrolytische oder elektrophoretische Verfahren für die Herstellung von Verbindungen oder von nichtmetallischen Elementen; Vorrichtungen dafür
9
Zellen oder Zusammenbauten von Zellen; Konstruktionsteile für Zellen; Zusammenbauten von Konstruktionsteilen, z.B. Elektroden-Membran-Einheiten
06
Zellen, die dimensionsstabile, nicht-bewegliche Elektroden enthalten; deren Zusammenbau aus Konstruktionsteilen
08
mit Membranen
C Chemie; Hüttenwesen
02
Behandlung von Wasser, Schmutzwasser, Abwasser oder von Abwasserschlamm
F
Behandlung von Wasser, Schmutzwasser, Abwasser oder von Abwasserschlamm
1
Behandlung von Wasser, Schmutzwasser oder Abwasser
46
durch elektrochemische Methoden
461
durch Elektrolyse
467
durch elektrochemische Desinfektion
C Chemie; Hüttenwesen
25
Elektrolytische oder elektrophoretische Verfahren; Vorrichtungen dafür
B
Elektrolytische oder elektrophoretische Verfahren für die Herstellung von Verbindungen oder von nichtmetallischen Elementen; Vorrichtungen dafür
15
Betrieb oder Wartung von Zellen
08
Zu- oder Abführen von Reaktionsstoffen oder Elektrolyten; Regeneration von Elektrolyten
C Chemie; Hüttenwesen
25
Elektrolytische oder elektrophoretische Verfahren; Vorrichtungen dafür
B
Elektrolytische oder elektrophoretische Verfahren für die Herstellung von Verbindungen oder von nichtmetallischen Elementen; Vorrichtungen dafür
1
Elektrolytische Herstellung von anorganischen Verbindungen oder von nichtmetallischen Elementen
24
von Halogenen oder deren Verbindungen
26
Chlor; Chlorverbindungen
Anmelder:
BLUE SAFETY GMBH [DE/DE]; Siemensstr. 57 48153 Münster, DE
Erfinder:
BAKHIR, Vitold; RU
Vertreter:
GULDE & PARTNER PATENT- UND RECHTSANWALTSKANZLEI MBB; Wallstr. 58/59 10179 Berlin, DE
Prioritätsdaten:
10 2017 119 566.125.08.2017DE
Titel (EN) DEVICE FOR THE RECOVERY OF PRODUCTS OF THE ELECTROLYSIS OF AN ALKALI METAL CHLORIDE SOLUTION
(FR) DISPOSITIF POUR L’OBTENTION DES PRODUITS DE L’ÉLECTROLYSE D'UNE SOLUTION DE CHLORURE DE MÉTAL ALCALIN
(DE) VORRICHTUNG ZUR GEWINNUNG VON PRODUKTEN DER ELEKTROLYSE VON ALKALIMETALLCHLORIDLÖSUNG
Zusammenfassung:
(EN) The invention relates to a device for the recovery of products of the electrolysis of an alkali metal chloride solution, said device containing an electrochemical reactor that is represented by one or a plurality of modular electrochemical elements (cells) which are hydraulically connected in parallel, wherein the anode chamber and the cathode chamber of the reactor are divided by a porous, tubular, ceramic diaphragm that is arranged coaxially between the electrodes of the modular electrochemical elements (cells), wherein the inlet of the anode chamber is connected to the device for the supply of saline solution under pressure, the outlet being connected to the device for stabilizing the predetermined overpressure in the anode chamber, which is connected to the mixing device for gaseous products of the anodic electrochemical reaction with fresh water current. The cathode chamber of the electrochemical reactor is an integral part of the catholyte circuit which likewise contains a capacitive (volume) separator for the separation of hydrogen from the catholyte, a device for discharging the excess catholyte from the receiving container of the separator and a heat exchanger for cooling the circulating catholyte. According to the invention, the device contains a metering apparatus for the addition of catholyte to the oxidation agent solution for the purpose of regulating the pH value. It is provided according to the invention that a circulating pump with an overflow device for the return flow of the pump liquid is incorporated in the cathode circuit, said circulating pump ensuring the forced circulation of the catholyte continuously via the heat exchanger, the cathode chamber and the capacitive (volume) separator for separating the hydrogen from the catholyte. The receiving container of the separator, which is connected to the pump inlet, is situated lower than the electrochemical reactor, namely in such a way that the level of the catholyte in the receiving container of the separator, which is intended for the discharge of the excess catholyte from the circuit by the position of the connecting piece (extension tube), is located below the inlet connecting piece (the inlet connecting pieces) in the cathode chamber of the electrochemical reactor and that a cooled moisture separator is installed in the discharge of the hydrogen from the capacitive (volume) separator for separating the hydrogen from the catholyte, the condensate collecting container of said moisture separator being connected to the supply line of the fresh water to the mixing device of the fresh water stream with the gaseous oxidation agent mixture via a metering pump.
(FR) L’invention concerne un dispositif pour l’obtention des produits de l’électrolyse d'une solution de chlorure de métal alcalin, qui comprend un réacteur électrochimique, qui est représenté par un ou plusieurs éléments (cellules) électrochimiques modulaires qui sont connectés hydrauliquement de façon parallèle, l’espace anodique et l’espace cathodique du réacteur sont divisés par un diaphragme céramique poreux tubulaire, qui est disposé coaxialement entre les électrodes des éléments (cellules) électrochimiques modulaires, l’entrée de l’espace anodique est connectée à un dispositif pour l’apport de solution saline sous pression, la sortie avec le dispositif pour la stabilisation de la surpression prédéfinie dans l’espace anodique, qui est connecté avec le dispositif de mélange pour des produits gazeux de la réaction électrochimique anodique avec un flux d’eau douce, l’espace cathodique du réacteur électrochimique fait partie du circuit de catholyte, qui comprend en outre un séparateur capacitif (volumétrique) pour la séparation de l’hydrogène du catholyte, un dispositif pour l’évacuation de l’excèdent de catholyte du récipient de réception du séparateur et un échangeur de chaleur pour le refroidissement du catholyte en circulation, le dispositif contenant un appareil de dosage pour l’ajout de catholyte à la solution d’oxydant pour la régulation de son pH. Selon l’invention, le circuit cathodique inclut une pompe de circulation comprenant un dispositif de trop-plein pour le retour du liquide pompé, qui assure continuellement la circulation forcée du catholyte à travers l’échangeur de chaleur, l’espace cathodique et le séparateur capacitif (volumétrique) pour la séparation de l’hydrogène du catholyte, le récipient de réception du séparateur, connecté à l’entrée de la pompe, étant situé plus bas que le réacteur électrochimique, et ce de telle façon que le niveau du catholyte dans le récipient de réception du séparateur, qui est fixé par la position de l’embout (tube de rallonge) pour l’évacuation de l’excédent de catholyte du circuit, un séparateur d’humidité refroidi étant installé en dessous de la tubulure d’entrée (les tubulures d’entrée) dans l’espace cathodique du réacteur électrochimiques et dans l’évacuation de l’hydrogène du séparateur capacitif (volumétrique) pour la séparation de l’hydrogène du catholyte, le récipient de collecte de condensation du séparateur d’humidité étant connecté au moyen d’une pompe de dosage à la conduite d’amenée de l’eau douce au dispositif de mélange du flux d’eau douce avec le mélange d’oxydant gazeux.
(DE) Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gewinnung von Produkten der Elektrolyse von Alkalimetallchloridlösung, die einen elektrochemischen Reaktor enthält, der von einem oder mehreren modularen elektrochemischen Elementen (Zellen) repräsentiert wird, die hydraulisch parallel geschaltet sind, der Anoden- und der Kathodenraum des Reaktors sind durch eine poröses röhrenförmiges keramisches Diaphragma geteilt, das koaxial zwischen den Elektroden der modularen elektrochemischen Elemente (Zellen) angeordnet ist, der Eingang des Anodenraums ist mit der Vorrichtung für die Zuführung von Salzlösung unter Druck verbunden, der Ausgang mit der Vorrichtung zur Stabilisierung des vorgegebenen Überdrucks im Anodenraum, die mit der Mischvorrichtung für gasförmige Produkte der anodischen elektrochemischen Reaktion mit Süßwasserstrom verbunden ist, der Kathodenraum des elektrochemischen Reaktors ist Bestandteil des Katholytkreislaufs, der ebenfalls einen kapazitiven (Volumen-)Separator für die Trennung des Wasserstoffs vom Katholyt enthält, eine Einrichtung zur Ableitung des überschüssigen Katholyts aus dem Annahmebehälter des Separators und einen Wärmetauscher zur Kühlung des umlaufenden Katholyts, dabei enthält die Vorrichtung einen Dosierapparat für die Zugabe des Katholyts zur Oxydationsmittellösung zwecks Regulierung ihres pH-Wertes. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass im Kathodenkreislauf eine Umlaufpumpe mit Überlaufvorrichtung für den Rücklauf der Pumpflüssigkeit einbegriffen ist, die den Zwangsumlauf des Katholyts kontinuierlich über den Wärmetauscher, den Kathodenraum und den kapazitiven (Volumen)-Abscheider zur Trennung des Wasserstoffs vom Katholyt sicherstellt, dabei liegt der Annahmebehälter des Separators, der mit dem Pumpeneingang verbunden ist, tiefer als der elektrochemische Reaktor, und zwar so, dass der Pegel des Katholyts im Annahmebehälter des Separators, der durch die Lage des Stutzens (Ansatzrohrs) für die Ableitung des überschüssigen Katholyts aus dem Kreislauf bestimmt wird, unter dem Einlaufstutzen (den Einlaufstutzen) in den Kathodenraum des elektrochemischen Reaktors und in der Ableitung des Wasserstoffs aus dem kapazitiven (Volumen-) Separator für die Trennung des Wasserstoffs vom Katholyt ein gekühlter Feuchtigkeitsabscheider installiert ist, dessen Kondensatsammelbehälter über eine Dosierpumpe mit der Zuleitung des Süßwassers zur Mischvorrichtung des Süßwasserstroms mit der gasförmigen Oxydationsmittelmischung verbunden ist.
Designierte Staaten: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JO, JP, KE, KG, KH, KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW
African Regional Intellectual Property Organization (ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Eurasische Patentorganisation (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
Europäisches Patentamt (EPO) (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
Veröffentlichungssprache: Deutsch (DE)
Anmeldesprache: Deutsch (DE)