KR102625513B1 - Separate type bop applied water electrolysis device - Google Patents
Separate type bop applied water electrolysis device Download PDFInfo
- Publication number
- KR102625513B1 KR102625513B1 KR1020210136098A KR20210136098A KR102625513B1 KR 102625513 B1 KR102625513 B1 KR 102625513B1 KR 1020210136098 A KR1020210136098 A KR 1020210136098A KR 20210136098 A KR20210136098 A KR 20210136098A KR 102625513 B1 KR102625513 B1 KR 102625513B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- liquid separator
- gas
- pressure
- cathode
- anode
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 111
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 107
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 41
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 32
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 239000003011 anion exchange membrane Substances 0.000 claims abstract description 9
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- -1 hydroxide ions Chemical class 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B15/00—Operating or servicing cells
- C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
- C25B15/083—Separating products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/02—Hydrogen or oxygen
- C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B15/00—Operating or servicing cells
- C25B15/02—Process control or regulation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B15/00—Operating or servicing cells
- C25B15/02—Process control or regulation
- C25B15/023—Measuring, analysing or testing during electrolytic production
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B15/00—Operating or servicing cells
- C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B15/00—Operating or servicing cells
- C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
- C25B15/085—Removing impurities
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
- C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
- C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
- C25B9/23—Cells 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/60—Constructional parts of cells
- C25B9/67—Heating or cooling means
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
분리형 BOP 적용 수전해장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 분리형 BOP 적용 수전해장치는 전기분해에 의해 산소와 수소가 각각 생성되는 양극실과 음극실 및 상기 양극실과 상기 음극실 사이에서 음이온이 교환되는 음이온 교환막을 포함하는 수전해조; 상기 양극실 및 상기 음극실에서 생성된 상기 산소 또는 상기 수소와 전해액을 각각 분리시키는 양극 기액분리기 및 음극 기액분리기; 상기 양극 기액분리기 및 상기 음극 기액분리기에서 배출되는 산소 및 수소의 압력을 측정하는 한 쌍의 압력계; 상기 한 쌍의 압력계 사이의 압력차를 검출하고 일정 차압을 유지하도록 제어하는 압력제어부;및 상기 양극 기액분리기와 상기 음극 기액분리기 사이에 경사진 형태로 설치되는 경사형 액관;을 포함한다.A separate BOP applied water electrolysis device is provided. A separate BOP applied water electrolysis device according to an embodiment of the present invention is a water electrolyzer comprising an anode chamber and a cathode chamber in which oxygen and hydrogen are respectively generated by electrolysis, and an anion exchange membrane in which anions are exchanged between the anode chamber and the cathode chamber. ; an anode gas-liquid separator and a cathode gas-liquid separator that separate the oxygen or hydrogen generated in the anode chamber and the cathode chamber from the electrolyte, respectively; a pair of pressure gauges that measure the pressures of oxygen and hydrogen discharged from the anode gas-liquid separator and the cathode gas-liquid separator; It includes a pressure control unit that detects the pressure difference between the pair of pressure gauges and controls the differential pressure to maintain a constant pressure; and an inclined liquid pipe installed in an inclined shape between the anode gas-liquid separator and the cathode gas-liquid separator.
Description
본 발명은 분리형 BOP 적용 수전해장치에 관한 것이다.The present invention relates to a separate BOP applied water electrolysis device.
일반적으로 수전해장치는 수전해모듈을 구비하여 수분을 전기분해함으로써 산소가스 및 수소가스를 발생시킨다. 수전해모듈은 스택과 BOP(Balance Of Plants)로 구성될 수 있다. 스택은 물을 분해해 수소를 생산하는 주요 장치로서 전극, 분리막 및 분리판 등 단위 부품을 여러 개 적층하여 구성된다. BOP는 물의 전기분해 반응이 일어나는 스택 외에 수소생산 설비를 구성하는 장치들로 운전 환경제어 및 후처리 과정에 필요한 펌프, 압축기, 열교환기 및 기액분리기 등 주변 장치들을 말한다.Generally, a water electrolysis device is equipped with a water electrolysis module to electrolyze moisture to generate oxygen gas and hydrogen gas. The water electrolysis module can be composed of a stack and BOP (Balance of Plants). A stack is a main device that produces hydrogen by decomposing water, and is composed of stacking several unit parts such as electrodes, separators, and separator plates. BOP refers to the devices that make up the hydrogen production facility in addition to the stack where the water electrolysis reaction occurs, and includes peripheral devices such as pumps, compressors, heat exchangers, and gas-liquid separators required for operating environment control and post-treatment processes.
종래의 수전해장치에 있어서는 수전해장치에서 생성된 가스를 압력제어 밸브를 통해 방출함으로써, 압력을 조정하고 수전해조의 양극실과 음극실의 압력을 소정 값 이하로 억제하여 양극실과 음극실을 분리하는 분리막의 파손을 방지한다. 이러한 수전해장치는 수전해를 시작한 후 정상운전에 이르는 과도 시나 전해전류가 변화하는 과도 시에는 양극측과 음극측에서 가스 발생량의 차이에 의한 압력차의 증가로 인해 양극실과 음극실을 구분하는 분리막이 파손되는 문제가 있었다.In a conventional water electrolyzer, the gas generated in the water electrolyzer is released through a pressure control valve to adjust the pressure and suppress the pressure in the anode and cathode chambers of the water electrolyzer to below a predetermined value to separate the anode and cathode chambers. Prevents damage to the separator. This water electrolysis device has a separator that separates the anode chamber from the cathode chamber due to an increase in pressure difference due to the difference in the amount of gas generated on the anode side and the cathode side during transient periods between water electrolysis and normal operation or transient changes in electrolysis current. There was a problem with this being damaged.
또한, 수전해 장치는 수전해의 진행에 따라 소비된 순수를 보충하기 위해 순수탱크에서 수소 기액분리기로 순수공급을 하게 된다. 이때, 기액분리의 수위변화에 따라 기액분리기 내의 가스용적이 변화하고, 그에 따라 가스압력이 변화한다. 이때, 양극실과 음극실의 차압이 과도하게 증가하여 분리막이 파손되고 그에 따라 수소와 산소가 혼합되는 경우가 발생하게 된다.In addition, the water electrolysis device supplies pure water from the pure water tank to the hydrogen gas-liquid separator to replenish the consumed pure water as water electrolysis progresses. At this time, the gas volume in the gas-liquid separator changes according to the change in the water level of the gas-liquid separation, and the gas pressure changes accordingly. At this time, the differential pressure between the anode chamber and the cathode chamber increases excessively, causing damage to the separator and resulting in mixing of hydrogen and oxygen.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 산소배출계와 수소배출계 사이에서 일정 차압을 유지하여 수전해조 내의 분리막 파열을 억제할 수 있는 분리형 BOP 적용 수전해장치를 제공하고자 한다.In order to solve the problems of the prior art as described above, an embodiment of the present invention provides a separate BOP applied water electrolysis device that can prevent rupture of the separator in the water electrolyzer by maintaining a certain differential pressure between the oxygen emission system and the hydrogen emission system. We would like to provide
또한, 본 발명의 일 실시예는 양극 기액분리기와 음극 기액분리기 사이의 전해액이 이동하여 양극실과 음극실 사이의 과도한 압력의 차이를 방지할 수 있는 분리형 BOP 적용 수전해장치를 제공하고자 한다.In addition, an embodiment of the present invention seeks to provide a separate BOP applied water electrolysis device that can prevent excessive pressure difference between the anode chamber and the cathode chamber by moving the electrolyte between the anode gas-liquid separator and the cathode gas-liquid separator.
또한, 본 발명의 일 실시예는 기액분리기로부터 양극실과 음극실로의 통로를 분리하여 전해액에 잔존하는 산소와 수소의 혼합을 방지할 수 있는 분리형 BOP 적용 수전해장치를 제공하고자 한다.In addition, an embodiment of the present invention seeks to provide a separate BOP applied water electrolysis device that can prevent mixing of oxygen and hydrogen remaining in the electrolyte solution by separating the passage from the gas-liquid separator to the anode chamber and the cathode chamber.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전기분해에 의해 산소와 수소가 각각 생성되는 양극실과 음극실 및 상기 양극실과 상기 음극실 사이에서 음이온이 교환되는 음이온 교환막을 포함하는 수전해조; 상기 양극실 및 상기 음극실에서 생성된 상기 산소 또는 상기 수소와 전해액을 각각 분리시키는 양극 기액분리기 및 음극 기액분리기; 상기 양극 기액분리기 및 상기 음극 기액분리기에서 배출되는 산소 및 수소의 압력을 측정하는 한 쌍의 압력계; 상기 한 쌍의 압력계 사이의 압력차를 검출하고 일정 차압을 유지하도록 제어하는 압력제어부;및 상기 양극 기액분리기와 상기 음극 기액분리기 사이에 경사진 형태로 설치되는 경사형 액관;을 포함하는 분리형 BOP 적용 수전해장치가 제공된다.According to one aspect of the present invention, a water electrolyzer including an anode chamber and a cathode chamber in which oxygen and hydrogen are respectively generated by electrolysis, and an anion exchange membrane in which anions are exchanged between the anode chamber and the cathode chamber; an anode gas-liquid separator and a cathode gas-liquid separator that separate the oxygen or hydrogen generated in the anode chamber and the cathode chamber from the electrolyte, respectively; a pair of pressure gauges that measure the pressures of oxygen and hydrogen discharged from the anode gas-liquid separator and the cathode gas-liquid separator; Separate BOP application including a pressure control unit that detects the pressure difference between the pair of pressure gauges and controls to maintain a constant differential pressure; and an inclined liquid pipe installed in an inclined form between the anode gas-liquid separator and the cathode gas-liquid separator. A water electrolysis device is provided.
일 실시예에서, 상기 압력제어부는, 상기 한 쌍의 압력계 사이의 압력차를 검출하는 차압검출계를 포함하고, 상기 차압검출계의 측정 값에 따라 압력조정밸브를 개폐하여 일정 차압을 유지하도록 제어하는 압력제어장치를 포함할 수 있다.In one embodiment, the pressure control unit includes a differential pressure detector that detects a pressure difference between the pair of pressure gauges, and controls the pressure adjustment valve to open and close according to the measured value of the differential pressure detector to maintain a constant differential pressure. It may include a pressure control device.
일 실시예에서, 상기 경사형 액관은, 상기 양극 기액분리기와 상기 음극 기액분리기 사이에 ‘V’형상으로 경사지게 구비되어, 상기 양극 기액분리기와 상기 음극 기액분리기 사이의 밀도차에 의해 상기 전해액이 이동할 수 있다.In one embodiment, the inclined liquid pipe is provided to be inclined in a 'V' shape between the anode gas-liquid separator and the cathode gas-liquid separator, so that the electrolyte moves due to the density difference between the anode gas-liquid separator and the cathode gas-liquid separator. You can.
일 실시예에서, 상기 양극 기액분리기로부터 상기 수전해조로 순환되는 상기 전해액의 통로와 상기 음극 기액분리기로부터 상기 수전해조로 순환되는 상기 전해액의 통로가 분리되고 각각의 통로에 순환펌프가 구비될 수 있다.In one embodiment, the passage of the electrolyte circulating from the anode gas-liquid separator to the water electrolyzer and the passage of the electrolyte circulating from the cathode gas-liquid separator to the water electrolyzer are separated, and a circulation pump may be provided in each passage. .
일 실시예에서, 상기 양극 기액분리기 및 상기 음극 기액분리기에서 생성된 상기 산소 및 상기 수소를 냉각시키는 열교환기; 상기 열교환기에서 냉각된 상기 산소 및 상기 수소의 수분을 제거하는 수분제거기;를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, a heat exchanger that cools the oxygen and hydrogen generated in the anode gas-liquid separator and the cathode gas-liquid separator; It may further include a moisture remover that removes moisture from the oxygen and hydrogen cooled in the heat exchanger.
본 발명의 일 실시예에 따른 분리형 BOP 적용 수전해장치는 산소 배출계와 수소배출계 사이에서 일정 차압을 유지함으로써, 수전해조 내의 분리막 파열을 억제할 수 있으므로 사용의 안전성을 향상시킬 수 있다.The separated BOP applied water electrolysis device according to an embodiment of the present invention can prevent rupture of the separator in the water electrolyzer by maintaining a certain differential pressure between the oxygen discharge system and the hydrogen discharge system, thereby improving the safety of use.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 분리형 BOP 적용 수전해장치는 양극 기액분리기와 음극 기액분리기 사이에 경사형 액관을 구비함으로써, 기액분리기 사이의 농도차이 발생 시 전해액이 경사형 액관을 통해 이동하여 농도를 균일하게 할 수 있으므로 양극실과 음극실 사이의 과도한 압력의 차이를 방지하여 분리막의 파열을 억제할 수 있다.In addition, the separate BOP applied water electrolyzer according to an embodiment of the present invention is provided with an inclined liquid pipe between the anode gas-liquid separator and the cathode gas-liquid separator, so that when a concentration difference occurs between the gas-liquid separators, the electrolyte moves through the inclined liquid pipe. Since the concentration can be made uniform, rupture of the separator can be suppressed by preventing excessive pressure difference between the anode chamber and the cathode chamber.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 분리형 BOP 적용 수전해장치는 양극 기액분리기 및 음극 기액분리기와 수전해조 사이의 통로에 순환펌프를 각각 구비함으로써, 기액분리기로부터 수전해조로의 전해액 순환 통로를 독립적으로 구성할 수 있어 전해액에 잔존하는 수소와 산소의 혼합을 방지할 수 있으므로 전기분해 과정에서의 발화를 방지할 수 있다. In addition, the separate BOP applied water electrolyzer according to an embodiment of the present invention is provided with a circulation pump in the passage between the anode gas-liquid separator and the cathode gas-liquid separator and the water electrolyzer, thereby providing an independent electrolyte circulation passage from the gas-liquid separator to the water electrolyzer. It can be configured to prevent mixing of hydrogen and oxygen remaining in the electrolyte, thereby preventing ignition during the electrolysis process.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분리형 BOP 적용 수전해장치를 나타낸 구성도이다. Figure 1 is a configuration diagram showing a separate BOP applied water electrolysis device according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. The present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts not related to the description are omitted, and identical or similar components are given the same reference numerals throughout the specification.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 분리형 BOP 적용 수전해장치를 보다 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, a separate BOP applied water electrolysis device according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분리형 BOP 적용 수전해장치를 나타낸 구성도이다.Figure 1 is a configuration diagram showing a separate BOP applied water electrolysis device according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분리형 BOP 적용 수전해장치(100)는 수전해조(110), 산소배출계(120), 수소배출계(130), 압력제어부(140), 순수공급부(150), 수위제어장치(160), 배출구(170) 및 경사형 액관(180)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the separate BOP applied water electrolysis device 100 according to an embodiment of the present invention includes a water electrolyzer 110, an oxygen discharge meter 120, a hydrogen discharge meter 130, a pressure control unit 140, It may include a pure water supply unit 150, a water level control device 160, an outlet 170, and an inclined liquid pipe 180.
분리형 BOP 적용 수전해장치(100)는 전기분해에 의해 전해액으로부터 산소와 수소를 분리함으로써 산소와 수소를 얻는 장치일 수 있다. 이때, 분리형 BOP 적용 수전해장치(100)에 사용되는 전해액은 알칼리 용액일 수 있다.The separate BOP applied water electrolysis device 100 may be a device that obtains oxygen and hydrogen by separating oxygen and hydrogen from the electrolyte solution through electrolysis. At this time, the electrolyte solution used in the separate BOP applied water electrolysis device 100 may be an alkaline solution.
수전해조(110)는 양쪽의 전극판이 수분을 공급받은 상태에서 통전됨에 따라 산소와 수소를 발생시킬 수 있다. 이러한 수전해조(110)는 양극실(111), 음극실(112) 및 음이온 교환막(113)을 포함할 수 있다.The water electrolysis tank 110 can generate oxygen and hydrogen as electricity is applied while both electrode plates are supplied with moisture. This water electrolysis tank 110 may include an anode chamber 111, a cathode chamber 112, and an anion exchange membrane 113.
양극실(111)은 양극 전극을 포함할 수 있다. 이때, 양극실(111)은 전기분해 시 전해액으로부터 산소와 순수의 혼합물이 발생될 수 있다.The anode chamber 111 may include an anode electrode. At this time, the anode chamber 111 may generate a mixture of oxygen and pure water from the electrolyte during electrolysis.
음극실(112)은 음극 전극을 포함할 수 있다. 이때, 음극실(112)은 전기분해 시 수전해조(110)에 공급된 수분이 해리되면서 수소와 수산화이온이 발생될 수 있다.The cathode chamber 112 may include a cathode electrode. At this time, the cathode chamber 112 may generate hydrogen and hydroxide ions as moisture supplied to the water electrolyzer 110 is dissociated during electrolysis.
이때, 양극실(111)과 음극실(112)에는 촉매전극(미도시)과 다공질 전원 공급체(미도시)가 구비될 수 있다.At this time, the anode chamber 111 and the cathode chamber 112 may be provided with a catalyst electrode (not shown) and a porous power supply (not shown).
음이온 교환막(113)은 양극실(111)과 음극실(112)사이에 구비되어, 양극실(111)과 음극실(112)을 분리할 수 있다. 이때, 음이온 교환막(113)은 이온이 이동되도록 구성된 분리막일 수 있다.The anion exchange membrane 113 is provided between the anode chamber 111 and the cathode chamber 112 to separate the anode chamber 111 and the cathode chamber 112. At this time, the anion exchange membrane 113 may be a separation membrane configured to allow ions to move.
산소배출계(120)는 양극실(111)에서 발생한 산소가 이동하여 배출되는 관로일 수 있다. 이러한 산소배출계(120)는 양극 기액분리기(121), 순환펌프(122), 열교환기(123), 수분제거기(124), 역류압력 조정기(125), 압력계(126) 및 수위계(127)를 포함할 수 있다.The oxygen discharge system 120 may be a pipe through which oxygen generated in the anode chamber 111 moves and is discharged. This oxygen discharge system 120 includes an anode gas-liquid separator 121, circulation pump 122, heat exchanger 123, moisture remover 124, backflow pressure regulator 125, pressure gauge 126, and water level gauge 127. It can be included.
양극 기액분리기(121)는 양극실(111)에 연결되어, 양극실(111)에서 발생한 산소와 순수의 혼합물을 포함하는 전해액이 유입될 수 있다. 여기서, 양극 기액분리기(121)는 산소와 순수의 혼합물을 산소가스와 순수로 분리할 수 있다.The anode gas-liquid separator 121 is connected to the anode chamber 111, so that an electrolyte solution containing a mixture of oxygen and pure water generated in the anode chamber 111 can be introduced. Here, the anode gas-liquid separator 121 can separate the mixture of oxygen and pure water into oxygen gas and pure water.
순환펌프(122)는 양극 기액분리기(121)와 양극실(111) 사이에 연결되어, 양극 기액분리기(121)에 잔존하는 전해액을 양극실(111)로 보낼 수 있다.The circulation pump 122 is connected between the anode gas-liquid separator 121 and the anode chamber 111 and can send the electrolyte remaining in the anode gas-liquid separator 121 to the anode chamber 111.
열교환기(123)는 양극 기액분리기(121)의 출력단에 연결되어, 양극 기액분리기(121)에서 분리된 산소가스를 냉각시킬 수 있다.The heat exchanger 123 is connected to the output terminal of the anode gas-liquid separator 121 and can cool the oxygen gas separated in the anode gas-liquid separator 121.
수분제거기(124)는 열교환기(123)의 출력단에 연결되어, 열교환기(123)에서 냉각된 산소가스의 수분을 제거할 수 있다.The moisture remover 124 is connected to the output terminal of the heat exchanger 123 and can remove moisture from the oxygen gas cooled in the heat exchanger 123.
역류압력 조정기(125)는 수분제거기(124)의 출력단에 연결되어, 수분제거기(124)에서 수분이 제거된 산소가스를 외부로 방출할 수 있다.The backflow pressure regulator 125 is connected to the output terminal of the moisture remover 124 and can discharge oxygen gas from which moisture has been removed from the moisture remover 124 to the outside.
압력계(126)는 산소배출계(120)의 압력을 측정할 수 있다. 일례로, 압력계(126)는 양극 기액분리기(121)와 수분제거기(124) 사이의 관로 상의 압력을 측정할 수 있다.The pressure gauge 126 can measure the pressure of the oxygen exhaust gauge 120. For example, the pressure gauge 126 can measure the pressure on the pipe between the anode gas-liquid separator 121 and the moisture remover 124.
수위계(127)는 양극 기액분리기(121) 내에 구비되어 양극 기액분리기(121) 내의 수위를 검출할 수 있다. 이때, 수위계(127)는 분리형 BOP 적용 수전해장치(100)의 정상 작동시 양극 기액분리기(121)내의 전해액의 수위 변화량을 측정할 수 있다.The water level gauge 127 is provided within the anode gas-liquid separator 121 and can detect the water level within the anode gas-liquid separator 121. At this time, the water level gauge 127 can measure the amount of change in the water level of the electrolyte in the anode gas-liquid separator 121 during normal operation of the separate BOP applied water electrolyzer 100.
예를 들어, 수위계(127)는 초음파 등에 의해 수면의 높이를 지속적으로 검출하는 센서일 수 있다. 이때, 수위계는 하나 또는 복수의 센서로 구비될 수 있다.For example, the water level gauge 127 may be a sensor that continuously detects the height of the water surface using ultrasonic waves or the like. At this time, the water level gauge may be provided with one or multiple sensors.
수소배출계(130)는 음극 기액분리기(131), 순환펌프(132), 열교환기(133), 수분제거기(134), 역류압력 조정기(135), 압력계(136), 수위계(137) 및 수소저장탱크(138)를 포함할 수 있다.The hydrogen discharge system 130 includes a cathode gas-liquid separator 131, a circulation pump 132, a heat exchanger 133, a moisture remover 134, a backflow pressure regulator 135, a pressure gauge 136, a water level gauge 137, and a hydrogen It may include a storage tank 138.
음극 기액분리기(131)는 음극실(112)에 연결되어, 음극실(112)에서 발생한 수소와 순수의 혼합물을 포함하는 전해액이 유입될 수 있다. 여기서, 음극 기액분리기(131)는 수소와 순수의 혼합물을 수소가스와 순수로 분리할 수 있다.The cathode gas-liquid separator 131 is connected to the cathode chamber 112, so that an electrolyte solution containing a mixture of hydrogen and pure water generated in the cathode chamber 112 can be introduced. Here, the cathode gas-liquid separator 131 can separate the mixture of hydrogen and pure water into hydrogen gas and pure water.
순환펌프(132)는 음극 기액분리기(131)와 음극실(112) 사이에 연결되어, 음극 기액분리기(131)에 잔존하는 전해액을 음극실(112)로 보낼 수 있다. 이때, 순환펌프(122, 132)는 한 쌍으로 구비되어 양극 기액분리기(121)의 전해액은 순환펌프(122)를 통해 상기 양극실(111)로 이동시키고, 음극 기액분리기(131)의 전해액은 순환펌프(132)를 통해 상기 음극실로 이동시켜, 양극 기액분리기(121) 및 상기 음극 기액분리기(131)에서 수전해조(110)로 이동하는 전해액을 독립적으로 순환시킬 수 있다. 즉, 전해액 순환 시, 산소측과 수소측이 분리되어 전해액이 혼합되지 않도록 관계를 형성할 수 있다. 여기서, 관계는 산소배출계(120)와 수소배출계(130)를 의미한다.The circulation pump 132 is connected between the cathode gas-liquid separator 131 and the cathode chamber 112 and can send the electrolyte solution remaining in the cathode gas-liquid separator 131 to the cathode chamber 112. At this time, the circulation pumps 122 and 132 are provided as a pair to move the electrolyte of the anode gas-liquid separator 121 to the anode chamber 111 through the circulation pump 122, and the electrolyte of the cathode gas-liquid separator 131 is moved to the anode chamber 111 through the circulation pump 122. By moving to the cathode chamber through the circulation pump 132, the electrolyte moving from the anode gas-liquid separator 121 and the cathode gas-liquid separator 131 to the water electrolyzer 110 can be independently circulated. That is, when the electrolyte is circulated, the oxygen side and the hydrogen side are separated and a relationship can be formed so that the electrolyte does not mix. Here, the relationship refers to the oxygen emission system 120 and the hydrogen emission system 130.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 분리형 BOP 적용 수전해장치(100)는 기액분리기로부터 수전해조(110)로의 전해액 순환 통로를 독립적으로 구성할 수 있어 전해액에 잔존하는 수소와 산소의 혼합을 방지할 수 있으므로 전기분해 과정에서의 발화를 방지할 수 있다.Through this, the separate BOP applied water electrolyzer 100 according to an embodiment of the present invention can independently configure the electrolyte circulation passage from the gas-liquid separator to the water electrolyzer 110, thereby preventing the mixing of hydrogen and oxygen remaining in the electrolyte solution. Therefore, ignition during the electrolysis process can be prevented.
열교환기(133)는 음극 기액분리기(131)의 출력단에 연결되어, 음극 기액분리기(131)에서 분리된 산소가스를 냉각시킬 수 있다.The heat exchanger 133 is connected to the output terminal of the cathode gas-liquid separator 131 and can cool the oxygen gas separated in the cathode gas-liquid separator 131.
수분제거기(134)는 열교환기(133)의 출력단에 연결되어, 열교환기(133)에서 냉각된 수소가스의 수분을 제거할 수 있다.The moisture remover 134 is connected to the output terminal of the heat exchanger 133 and can remove moisture from the hydrogen gas cooled in the heat exchanger 133.
역류압력 조정기(135)는 수분제거기(134)의 출력단에 연결되어, 수분제거기(134)에서 수분이 제거된 수소가스를 수소저장탱크(138)로 방출시킬 수 있다.The backflow pressure regulator 135 is connected to the output terminal of the moisture remover 134 and can discharge hydrogen gas from which moisture has been removed in the moisture remover 134 into the hydrogen storage tank 138.
압력계(136)는 수소배출계(130)의 압력을 측정할 수 있다. 일례로, 압력계(136)는 음극 기액분리기(131)와 수분제거기(134) 사이의 관로 상의 압력을 측정할 수 있다.The pressure gauge 136 can measure the pressure of the hydrogen discharge gauge 130. For example, the pressure gauge 136 can measure the pressure on the pipe between the cathode gas-liquid separator 131 and the moisture remover 134.
수위계(137)는 음극 기액분리기(131)내에 구비되어 음극 기액분리기(131) 내의 수위를 검출할 수 있다. 이때, 수위계(137)는 분리형 BOP 적용 수전해장치(100)의 정상 작동시 음극 기액분리기(131) 내의 전해액의 수위 변화량을 측정할 수 있다.The water level gauge 137 is provided in the cathode gas-liquid separator 131 and can detect the water level in the cathode gas-liquid separator 131. At this time, the water level gauge 137 can measure the amount of change in the water level of the electrolyte in the cathode gas-liquid separator 131 during normal operation of the separate BOP applied water electrolyzer 100.
압력제어부(140)는 한 쌍의 압력계(126, 136)사이의 압력차를 검출하고 일정 차압을 유지하도록 제어할 수 있다. 이러한, 압력제어부(140)는 차압검출계(141), 압력제어장치(142) 및 압력조정밸브(143, 144)를 포함할 수 있다.The pressure control unit 140 can detect the pressure difference between a pair of pressure gauges 126 and 136 and control the pressure difference to maintain a constant pressure. The pressure control unit 140 may include a differential pressure detector 141, a pressure control device 142, and pressure adjustment valves 143 and 144.
차압검출계(141)는 산소배출계(120)와 수소배출계(130)에 구비된 한 쌍의 압력계(126, 136)에서 측정된 압력 값의 압력차를 검출할 수 있다.The differential pressure detector 141 can detect the pressure difference between the pressure values measured by a pair of pressure gauges 126 and 136 provided in the oxygen emission meter 120 and the hydrogen emission meter 130.
압력제어장치(142)는 차압검출계(141)를 통해 검출된 압력차이를 조정할 수 있다. 이때, 압력제어장치(142)는 압력조정밸브(143, 144)의 개폐를 제어하여 산소배출계(120)와 수소배출계(130) 사이의 차압을 일정하게 유지할 수 있다. 이를 통해, 압력제어부(140)는 수분제거기(124) 이후의 산소배출계(120)와 수소배출계(130) 관계 압력을 조정하여 일정 차압을 유지하도록 할 수 있다. 즉, 양극 기액분리기(121)로의 전해액 공급 시 수위의 변화가 발생해도 가스압력의 변화는 작게 억제될 수 있다. 또한, 압력제어부(140)는 수전해를 시작한 후 정상 운전에 이르는 과도 시에도 산소배출계(120)와 수소배출계(130)의 압력을 일정하게 유지하여 양극실(111)과 음극실(112) 사이의 차압을 일정하게 유지할 수 있다.The pressure control device 142 can adjust the pressure difference detected through the differential pressure detector 141. At this time, the pressure control device 142 can control the opening and closing of the pressure adjustment valves 143 and 144 to keep the differential pressure between the oxygen exhaust system 120 and the hydrogen exhaust system 130 constant. Through this, the pressure control unit 140 can maintain a constant differential pressure by adjusting the pressures of the oxygen discharge system 120 and the hydrogen discharge system 130 after the moisture remover 124. That is, even if there is a change in the water level when supplying the electrolyte to the anode gas-liquid separator 121, the change in gas pressure can be suppressed to a small extent. In addition, the pressure control unit 140 maintains the pressure of the oxygen discharge system 120 and the hydrogen discharge system 130 constant even during the transition from water electrolysis to normal operation, thereby maintaining the anode chamber 111 and the cathode chamber 112. ) can be kept constant.
이에 의해, 압력제어부(140)는 수전해조(110) 내의 음이온 교환막(113)의 파열을 억제할 수 있으므로 사용의 안전성을 향상시킬 수 있다As a result, the pressure control unit 140 can suppress the rupture of the anion exchange membrane 113 in the water electrolysis tank 110, thereby improving the safety of use.
순수공급부(150)는 수전해의 진행에 따라 음극 기액분리기(131)에서 소비된 순수를 보충할 수 있다. 이러한 순수공급부(150)는 순수저장탱크(151) 및 순수공급펌프(152)를 포함할 수 있다. The pure water supply unit 150 may replenish the pure water consumed in the cathode gas-liquid separator 131 as water electrolysis progresses. This pure water supply unit 150 may include a pure water storage tank 151 and a pure water supply pump 152.
순수저장탱크(151)는 음극 기액분리기(131)로 공급할 순수를 저장하는 탱크일 수 있다.The pure water storage tank 151 may be a tank that stores pure water to be supplied to the cathode gas-liquid separator 131.
순수공급펌프(152)는 음극 기액분리기(131)와 순수저장탱크(151) 사이에 배치되어 순수저장탱크(151)의 순수를 음극 기액분리기(131)로 공급할 수 있다.The pure water supply pump 152 is disposed between the cathode gas-liquid separator 131 and the pure water storage tank 151 and can supply pure water from the pure water storage tank 151 to the cathode gas-liquid separator 131.
수위제어장치(160)는 한 쌍의 수위계(127, 137)에 연결되어, 양극 기액분리기(121) 및 음극 기액분리기(131)의 수위를 제어할 수 있다.The water level control device 160 is connected to a pair of water level gauges 127 and 137 and can control the water levels of the anode gas-liquid separator 121 and the cathode gas-liquid separator 131.
배출구(170)는 수전해조(110)에 연결되어 수전해조(110) 내의 전해액을 외부로 배출할 수 있다.The outlet 170 is connected to the water electrolysis tank 110 to discharge the electrolyte in the water electrolysis tank 110 to the outside.
경사형 액관(180)은 양극 기액분리기(121)와 음극 기액분리기(131) 사이에 'V'형상으로 구비될 수 있다. 이때, 경사형 액관(180)은 전해액의 이동 통로가 될 수 있다. 일례로, 전기분해 과정에서, 분리형 BOP 적용 수전해장치(100)의 양극측은 순수가 생성되어 양극 기액분리기(121) 내의 전해액의 농도가 희석되고, 음극측은 순수가 소비되어 음극 기액분리기(131) 내의 전해액의 농도가 증가할 수 있다. 이와 같이, 양극 기액분리기(121)와 음극 기액분리기(131)사이의 전해액 농도 차이가 발생할 때, 경사형 액관(180)은 전해액의 이동통로로 기능할 수 있다. 이때, 경사형 액관(180)을 통하여 전해액이 이동함으로써, 양극 기액분리기(121)와 음극 기액분리기(131)사이의 농도가 균일해질 수 있다. 또한, 경사형 액관(180)의 일정 경사각을 가진 형상은 전해질 유동의 자연순환력을 높여주고, 이에 따라 차압을 유지할 수 있다.The inclined liquid pipe 180 may be provided in a 'V' shape between the anode gas-liquid separator 121 and the cathode gas-liquid separator 131. At this time, the inclined liquid pipe 180 may serve as a passage for the electrolyte. For example, during the electrolysis process, pure water is generated on the anode side of the separate BOP applied water electrolysis device 100, diluting the concentration of the electrolyte in the anode gas-liquid separator 121, and pure water is consumed on the cathode side, thereby forming the cathode gas-liquid separator 131. The concentration of electrolyte within may increase. In this way, when a difference in electrolyte concentration occurs between the anode gas-liquid separator 121 and the cathode gas-liquid separator 131, the inclined liquid pipe 180 can function as a movement path for the electrolyte. At this time, as the electrolyte moves through the inclined liquid pipe 180, the concentration between the anode gas-liquid separator 121 and the cathode gas-liquid separator 131 can be made uniform. In addition, the shape of the inclined liquid pipe 180 with a certain inclination angle increases the natural circulation of electrolyte flow, thereby maintaining the differential pressure.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 분리형 BOP 적용 수전해장치(100)는 기액분리기 사이의 농도차이 발생 시 전해액이 경사형 액관(180)을 통해 이동하여 농도를 균일하게 할 수 있으므로 양극실(111)과 음극실(112) 사이의 과도한 압력의 차이를 방지하여 음이온 교환막(113)의 파열을 억제할 수 있다.Through this, the separable BOP applied water electrolysis device 100 according to an embodiment of the present invention allows the electrolyte to move through the inclined liquid pipe 180 to equalize the concentration when a concentration difference occurs between the gas-liquid separators. By preventing excessive pressure difference between the (111) and the cathode chamber (112), rupture of the anion exchange membrane (113) can be suppressed.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiment presented in the present specification, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention can add components within the scope of the same spirit. , other embodiments can be easily proposed by change, deletion, addition, etc., but this will also be said to be within the scope of the present invention.
100 : 분리형 BOP 적용 수전해장치 110 : 수전해조
111 : 양극실 112 : 음극실
113 : 음이온 교환막 120 : 산소배출계
121 : 양극 기액분리기 122 : 순환펌프
123 : 열교환기 124 : 수분제거기
125 : 역류압력 조정기 126 : 압력계
127 : 수위계 130 : 수소배출계
131 : 음극 기액분리기 132 : 순환펌프
133 : 열교환기 134 : 수분제거기
135 : 역류압력 조정기 136 : 압력계
137 : 수위계 138 : 수소저장탱크
140 : 압력제어부 141 : 차압검출계
142 : 압력제어장치 143, 144 : 압력조정밸브
150 : 순수공급부 151 : 순수저장탱크
152 : 순수공급펌프 160 : 수위제어장치
170 : 배출구 180 : 경사형 액관100: Separate BOP applied water electrolysis device 110: Water electrolysis tank
111: anode room 112: cathode room
113: anion exchange membrane 120: oxygen emission system
121: anode gas-liquid separator 122: circulation pump
123: heat exchanger 124: moisture remover
125: backflow pressure regulator 126: pressure gauge
127: water level gauge 130: hydrogen discharge gauge
131: cathode gas-liquid separator 132: circulation pump
133: heat exchanger 134: moisture remover
135: backflow pressure regulator 136: pressure gauge
137: water level gauge 138: hydrogen storage tank
140: pressure control unit 141: differential pressure detection system
142: pressure control device 143, 144: pressure adjustment valve
150: pure water supply unit 151: pure water storage tank
152: pure water supply pump 160: water level control device
170: outlet 180: inclined liquid pipe
Claims (5)
상기 양극실 및 상기 음극실에서 생성된 상기 산소 또는 상기 수소와 전해액을 각각 분리시키는 양극 기액분리기 및 음극 기액분리기;
상기 양극 기액분리기 및 상기 음극 기액분리기에서 배출되는 산소 및 수소의 압력을 측정하는 한 쌍의 압력계;
상기 한 쌍의 압력계 사이의 압력차를 검출하고 일정 차압을 유지하도록 제어하는 압력제어부;및
상기 양극 기액분리기와 상기 음극 기액분리기 사이에 경사진 형태로 설치되는 경사형 액관;을 포함하고,
상기 경사형 액관은 상기 양극 기액분리기와 상기 음극 기액분리기 사이에 'V'형상으로 경사지게 구비되어, 상기 양극 기액분리기와 상기 음극 기액분리기 사이의 전해액의 농도 차이가 발생하면 농도가 균일해지도록 상기 전해액이 이동하는 분리형 BOP 적용 수전해장치.A water electrolysis tank including an anode chamber and a cathode chamber in which oxygen and hydrogen are respectively generated by electrolysis, and an anion exchange membrane in which anions are exchanged between the anode chamber and the cathode chamber;
an anode gas-liquid separator and a cathode gas-liquid separator that separate the oxygen or hydrogen generated in the anode chamber and the cathode chamber from the electrolyte, respectively;
a pair of pressure gauges that measure the pressures of oxygen and hydrogen discharged from the anode gas-liquid separator and the cathode gas-liquid separator;
A pressure control unit that detects the pressure difference between the pair of pressure gauges and controls to maintain a constant pressure differential; And
It includes; an inclined liquid pipe installed in an inclined form between the anode gas-liquid separator and the cathode gas-liquid separator;
The inclined liquid pipe is provided to be inclined in a 'V' shape between the anode gas-liquid separator and the cathode gas-liquid separator, so that when a difference in concentration of the electrolyte solution occurs between the anode gas-liquid separator and the cathode gas-liquid separator, the electrolyte solution becomes uniform in concentration. This mobile, separate BOP applied water electrolysis device.
상기 압력제어부는,
상기 한 쌍의 압력계 사이의 압력차를 검출하는 차압검출계를 포함하고,
상기 차압검출계의 측정 값에 따라 압력조정밸브를 개폐하여 일정 차압을 유지하도록 제어하는 압력제어장치를 포함하는 분리형 BOP 적용 수전해장치.According to claim 1,
The pressure control unit,
It includes a differential pressure detection system that detects the pressure difference between the pair of pressure gauges,
A separate BOP applied water electrolysis device including a pressure control device that controls to maintain a constant differential pressure by opening and closing the pressure adjustment valve according to the measured value of the differential pressure detector.
상기 양극 기액분리기로부터 상기 수전해조로 순환되는 전해액의 통로와 상기 음극 기액분리기로부터 상기 수전해조로 순환되는 전해액의 통로가 분리되고 각각의 통로에 순환펌프가 구비되는 분리형 BOP 적용 수전해장치.According to claim 1,
A separate BOP applied water electrolyzer in which a passage for the electrolyte circulating from the anode gas-liquid separator to the water electrolyzer and a passage for the electrolyte circulating from the cathode gas-liquid separator to the water electrolyzer are separated, and a circulation pump is provided in each passage.
상기 양극 기액분리기 및 상기 음극 기액분리기에서 생성된 상기 산소 및 상기 수소를 냉각시키는 열교환기;
상기 열교환기에서 냉각된 상기 산소 및 상기 수소의 수분을 제거하는 수분제거기;를 더 포함하는 분리형 BOP 적용 수전해장치.
According to claim 1,
a heat exchanger that cools the oxygen and hydrogen generated in the anode gas-liquid separator and the cathode gas-liquid separator;
A separate BOP applied water electrolysis device further comprising a moisture remover that removes moisture from the oxygen and hydrogen cooled in the heat exchanger.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210136098A KR102625513B1 (en) | 2021-10-13 | 2021-10-13 | Separate type bop applied water electrolysis device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210136098A KR102625513B1 (en) | 2021-10-13 | 2021-10-13 | Separate type bop applied water electrolysis device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230052728A KR20230052728A (en) | 2023-04-20 |
| KR102625513B1 true KR102625513B1 (en) | 2024-01-16 |
Family
ID=86143647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210136098A KR102625513B1 (en) | 2021-10-13 | 2021-10-13 | Separate type bop applied water electrolysis device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102625513B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102694582B1 (en) * | 2024-02-06 | 2024-08-13 | (주)지필로스 | Water electrolysis system and operation method thereof |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020056061A (en) | 2018-10-01 | 2020-04-09 | 株式会社ＴｒアンドＫ | Hydrogen gas generator |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130098723A (en) * | 2012-02-28 | 2013-09-05 | 세방전지(주) | Electrolyte branding apparatus |
| CA3107396A1 (en) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | Tokuyama Corporation | Gas production apparatus and gas production method |
| KR102158384B1 (en) | 2018-10-30 | 2020-09-22 | 한국에너지기술연구원 | Flat tubular solid oxide fuel cell or water electrolysis apparatus with integrated current collector and manufacturing method using the same |
-
2021
- 2021-10-13 KR KR1020210136098A patent/KR102625513B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020056061A (en) | 2018-10-01 | 2020-04-09 | 株式会社ＴｒアンドＫ | Hydrogen gas generator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20230052728A (en) | 2023-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9580825B2 (en) | Electrolyzer cell stack system | |
| US20050183948A1 (en) | Apparatus and method for reducing instances of pump de-priming | |
| US8741123B2 (en) | Water electrolysis system and method for shutting down the same | |
| CN114540830B (en) | Control method for hydrogen-oxygen production system and hydrogen-oxygen production system | |
| CA2333859A1 (en) | Electrochemical cell stacks | |
| CN110042410B (en) | Water electrolysis system | |
| JP7363419B2 (en) | water electrolysis system | |
| KR20160032233A (en) | Method for operating a fuel cell stack, fuel cell stack and fuel cell system | |
| KR102625513B1 (en) | Separate type bop applied water electrolysis device | |
| CN111826668B (en) | Water electrolysis system and control method thereof | |
| US11618958B2 (en) | Hydrogen-oxygen generation system and hydrogen-oxygen generation method | |
| US9540739B2 (en) | High differential pressure water electrolysis system and method for starting the same | |
| JP4000415B2 (en) | Solid polymer water electrolyzer | |
| JP2000054175A (en) | Solid polymer membrane-type water electrolyzer | |
| US20120255867A1 (en) | Water electrolysis system and method of operating water electrolysis system | |
| JP2017210665A (en) | Depressurization method of high-pressure water electrolysis system | |
| JP2000104191A (en) | Hydrogen and oxygen generating device | |
| US20220325423A1 (en) | Electrolysis arrangement for alkaline electrolysis | |
| AU2021279136B2 (en) | Electrolytic cell, method for operating a cell of this type and electrolyser | |
| KR20220149084A (en) | Water electrolysis system and control method thereof | |
| JP2015168836A (en) | Hydrogen and oxygen generator | |
| JP7436171B2 (en) | water electrolysis system | |
| KR20240039225A (en) | Method for electrolysis of water at variable current densities | |
| CN115513494A (en) | Control system for automatic hydrogen-air pressure following of fuel cell | |
| JP2012219291A (en) | Method for shutting down water electrolysis system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |