[发明专利]电解单元和用于运行电解单元的方法

权利要求书

1.一种用于将水(H₂O)电化学分解为氢气(H₂)和氧气(O₂)的电解单元(1)，

-具有至少两个电解模块(40)；

-具有刚好一个第一气体分离设备(20)，用于包含氧气的第一产物气体，

-具有刚好一个第二气体分离设备(21)，用于包含氢气的第二产物气体，

其中所述第一气体分离设备(20)经由相应的一个第一管线(9)与所述至少两个电解模块(40)中的每个电解模块连接，并且所述第二气体分离设备(21)经由相应的一个第二管线(10)与所述电解模块(40)中的每个电解模块连接，其中至少两个所述第一管线(9)具有相同的第一长度，并且至少两个所述第二管线(10)具有相同的第二长度，

其中所述第一气体分离设备(20)和所述第二气体分离设备(21)彼此交错设置，其中所述第一气体分离设备(20)和所述第二气体分离设备(21)中的一个被构成为具有外套和底部的容器，并且所述第一气体分离设备(20)和所述第二气体分离设备(21)中的另一个被构成为伸入到所述容器中的管。

2.根据权利要求1所述的电解单元(1)，其中所述至少两个电解模块(40)中的一个电解模块(40)包括至少两个电解池(2)，并且每个电解池(2)包括具有一个阳极(7)的一个阳极室(4)和具有一个阴极(8)的一个阴极室(5)，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)分开，并且所述阳极室(4)适合于容纳水(H₂O)并且在所述阳极(7)处将水氧化成包含氧气(O₂)的第一产物，并且所述阴极室(5)适合于容纳水(H₂O)并且在所述阴极(8)处将水还原成包括氢气(H₂)的第二产物。

3.根据权利要求2所述的电解单元(1)，其中所述阴极室(5)与所述第二气体分离设备(21)连接，并且所述阳极室(4)与所述第一气体分离设备(20)连接。

4.根据权利要求1所述的电解单元(1)，其中所述管在朝所述底部的方向上具有一个封闭面(41)，其中所述封闭面(41)构成为一个网格、一个孔板或一个网。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电解单元(1)，其中所述套和/或所述管的横截面是圆形的或者是多边形的。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的电解单元(1)，其中所述第一气体分离设备(20)与一个第一压力维持设备(46)连接，并且所述第二气体分离设备(21)与一个第二压力维持设备(47)连接。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的电解单元(1)，其中在所述第一气体分离设备(20)和/或所述第二气体分离设备(21)与所述电解模块(40)之间设置有至少一个泵(48)。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的电解单元(1)，所述电解单元具有至少三个电解模块(40)，其中所述电解模块(40)圆形地设置，并且所述第一气体分离设备(20)和所述第二气体分离设备(21)中央地设置在所述模块之间的中点。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的电解单元(1)，其中所述第一气体分离设备(20)和/或所述第二气体分离设备(21)与刚好一个换热器(50)连接以用于冷却分离的水(H₂O)。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的电解单元(1)，其中所述第一气体分离设备(20)或所述第二气体分离设备(21)与刚好一个水处理设备(60)连接。

11.根据权利要求10所述的电解单元(1)，其中所述水处理设备(60)包括一个泵、一个冷却设备和一个离子交换设备。