[发明专利]用于电制氢的装置

权利要求书

1.一种用于由水电制氢的装置，具有PEM类型的电解槽（1），所述电解槽包括用于供给水的输入端（2）和用于富含水和/或水蒸汽的在所述电解槽（1）中产生的氢气的第一输出端（9）以及用于氧气和水的第二输出端（4）；并具有水分离装置（7），该水分离装置的输入端与所述电解槽（1）的第一输出端（3）导通连接，并且该水分离装置的导气输出端引向位于所述装置中或在所述装置上的氢气提取端口（17），其中，所述水分离装置（7）具有至少一个第一热分离级（10）。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，第二分离级（14）连接到所述第一分离级（10）的下游。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述第二分离级（14）是热分离级（14）。

4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述第一和第二热分离级（10、14）连接到共同的冷却回路。

5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述第二分离级（14）包括变压吸附装置。

6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，在所述电解槽（1）的第一输出端（3）与所述热分离级（10）的输入端之间连接有机械预分离器（8）。

7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，在所述第一分离级（10）和/或第二分离级（14）分离出的水经过返回管线（20，21）输送到所述预分离器（8）。

8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述返回管线设有截止阀（19、22）；跨接所述预分离器（8）的旁路管线（23），该旁路管线可以通过阀（26）来关断；并且其中，所述预分离器（8）的导气输入和输出管线可以借助阀（24、25）来关断。

9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述预分离器（8）通过可借助阀（28）关断的返回管线（27）与所述输入端（2）导通连接，用于输送水。

10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述水分离装置（7）包括至少所述第一分离级（10）的导水输出端（21），该输出端至少断续地与所述电解槽（1）的输入端（2）导通连接以返回水。

11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述热分离级（10、14）包括电驱动的冷却装置。

12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述冷却装置具有吸收器制冷装置、压缩机制冷装置（16）或使用珀耳帖元件工作的制冷装置。

13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述第一分离级（10）被设计成，将从所述电解槽（1）出来的、富含水和/或水蒸汽的氢气冷却至低于5℃但在冰点之上的温度。

14.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述的第二分离级（14）是热工的，其被设计成，将从所述第一分离级（10）出来的、富含水和/或水蒸汽的氢气冷却至低于0℃，优选冷却至低于-35℃。

15.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述第二分离级（14）是热工的并且被间歇地驱动。

16.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，该装置被设计成，以20巴或更大的压力、优选为超过30巴的压力来生成氢气并加以保持。