DE3603244A1

DE3603244A1 - Safety device for electrolysis cells

Info

Publication number: DE3603244A1
Application number: DE19863603244
Authority: DE
Inventors: Werner Ziem
Original assignee: HT HYDROTECHNIK GmbH
Current assignee: HT HYDROTECHNIK GmbH
Priority date: 1986-02-03
Filing date: 1986-02-03
Publication date: 1987-08-06

Abstract

In a safety device for electrolysis cells having a first and a second gas outlet, a dip is arranged at the respective gas outlet side in such a way that actuating a liquid drain valve lowers the liquid in the dip to such an extent that gas is removed through the safety dip and not through the production line.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Sicherheitsein richtungen für Elektrolysezellen. In einer speziellen Aus führungsform bezieht sich die Erfindung auf Sicherheitsvor richtungen für Elektrolysezellen, die unter Druck betrieben werden.The present invention relates to security directions for electrolytic cells. In a special out leadership form, the invention relates to security directions for electrolysis cells operated under pressure will.

Bei Elektrolysezellen, und insbesondere solchen, die unter Druck betrieben werden, besteht die Gefahr, daß durch Un symmetrien oder sonstigen Störungen eine Verunreinigung des einen Gases durch das andere Gas entsteht. Falls derartige Verunreinigungen ein kritisches Ausmaß überschreiten, kann es, z.B. bei Wasserelektrolyseuren, zu Explosionsgefahr kommen. Aus diesem Grunde besteht in manchen Ländern eine Vorschrift, daß z.B. der Wasserstoffgehalt im Sauerstoff bei Wasserelektrolyseuren überwacht wird und der Elektroly seur bei Überschreiten einer bestimmten Wasserstoffkonzen tration in dem Sauerstoff ausgeschaltet wird und die Gase über Dach abgeleitet werden und der Elektrolyseur mit Stickstoff gespült wird.In the case of electrolytic cells, and in particular those which are under Pressure, there is a risk that Un symmetries or other disturbances a contamination of the one gas is created by the other gas. If such Contamination can exceed a critical level it, e.g. with water electrolysers, risk of explosion come. For this reason, there is one in some countries Regulation that e.g. the hydrogen content in oxygen in water electrolysers is monitored and the electroly seur when a certain hydrogen concentration is exceeded tration in which oxygen is switched off and the gases are discharged via the roof and the electrolyser Nitrogen is purged.

Es sind im Stande der Technik bereits Vorrichtungen be kannt, bei denen bei Vorliegen einer zu hohen Konzentration Wasserstoff im Sauerstoff die Leitungen zum Verbraucher oder Speicher abgeschaltet werden. Dabei finden pneumatisch oder elektrisch betätigte Absperrklappen in den Leitungen zum Gasometer Anwendung, damit die Gase über Dach abgelei tet werden können.Devices are already in the state of the art knows, where there is too high a concentration Hydrogen in oxygen leads to the consumer or memory can be switched off. Doing this pneumatically or electrically operated butterfly valves in the lines to the gasometer application, so that the gases run off the roof can be tet.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches und preiswertes Sicherheitssystem zu schaffen, bei dem in einfacher Weise Sicherheitsrisiken vermieden sind. Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine derartige Sicherheits vorrichtung für Elektrolysezellen zu schaffen, bei der die Gasabfuhr aus beiden Seiten, nämlich dem Kathodenraum und dem Anodenraum der Elektrolysezelle, unter im wesentlichen gleichem, und vorzugsweise konstantem Druck erfolgt, so daß eine gerichtete Flüssigkeitsströmung durch die Membran weitestgehend vermieden wird. Ein weiteres Ziel und eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Sicherheitsvorrichtung zu schaffen, bei der im Falle einer Störung eine Umleitung des jeweiligen Gasstroms, beispielsweise über Dach, durch eine einfache, preiswerte und störunanfällige Einrichtung bewirkt werden kann. Insbe sondere sollen dabei die aufwendigen pneumatisch oder elek trisch betätigten Absperrklappen in den Gashauptleitungen vermieden werden.The object of the invention is a simple and inexpensive Create security system in a simple way Security risks are avoided. In particular, the Invention the task of such a security to create device for electrolytic cells, in which the Gas discharge from both sides, namely the cathode compartment and the anode compartment of the electrolytic cell, under essentially the same, and preferably constant pressure, so that a directed flow of liquid through the membrane is largely avoided. Another goal and one Another object of the present invention is to create a safety device in the event of a disturbance a diversion of the respective gas flow, for example over the roof, through a simple, inexpensive and failure-prone installation can be effected. In particular the elaborate pneumatic or elec shutters in the main gas pipes be avoided.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch Vorrichtungen gelöst, wie sie im einzelnen in den Ansprüchen definiert sind.According to the invention, these objects are achieved by means of devices solved as defined in detail in the claims are.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist eine Sicherheitsvorrichtung für Elektrolysezellen also derart ausgebildet, daß mit zumindest einem der Gasauslässe der Elektrolysezelle sowohl die Produktions-Abtauchung als auch eine Sicherheits-Abtauchung verbunden ist. Die Abtauchungen weisen beide einen Flüssigkeitsraum auf, in den jeweils eine Gasleitung führt. Der durch die Auslaßöffnung dieser Gasleitung und das darüber liegende Flüssigkeitsniveau bestimmte hydrostatische Druck, der von dem Gas in der jeweiligen Abtauchung zu überwinden ist, ist derart bemes sen, daß bei normalem Betrieb dieses Flüssigkeitsniveau in der Sicherheits-Abtauchung beträchtlich größer ist als in der Produktions-Abtauchung. Erfindungsgemäß ist ein Magnet ventil derart angeordnet, daß die Flüssigkeit in der Sicherheits-Abtauchung bei Vorliegen des entsprechenden Signals abgesenkt wird, wodurch der zu überwindende hydro statische Druck in der Sicherheits-Abtauchung absinkt und das Gas dann durch die Sicherheits-Abtauchung und von da z. B. über Dach abströmt, wenn der verbleibende hydrostatische Druck in der Sicherheits-Abtauchung kleiner geworden ist als derjenige, den das Gas in der Produktions-Abtauchung zu überwinden hat.According to a first embodiment of the invention Safety device for electrolysis cells so trained that with at least one of the gas outlets Electrolysis cell both the production immersion as well a safety dive is connected. The dives both have a liquid space in each a gas pipe leads. The through the outlet opening of this Gas line and the liquid level above determined hydrostatic pressure by the gas in the each submersion is to be overcome sen that in normal operation this liquid level in the safety immersion is considerably larger than in the production immersion. According to the invention is a magnet valve arranged so that the liquid in the Safety immersion if the corresponding one is present Signal is lowered, causing the hydro to be overcome static pressure in the safety immersion drops and the gas then through the safety immersion and from there z. B. flows out through the roof when the remaining hydrostatic Pressure in the safety immersion has decreased than the one that the gas goes into during production immersion has overcome.

Bei der weiteren Ausführungsform der Erfindung wird, insbe sondere bei unter Druck betriebenen Elektrolysezellen, der Gasfluß zum Verbraucher über ein Druckregelventil ge steuert. Der Gasfluß des anderen Gases wird indessen über ein Regelventil gesteuert, welches über eine Niveau-Signal geber-Schaltung betätigt wird, die mit einer ersten Sicher heits-Abtauchung zusammenarbeitet. Diese erste Sicherheits- Abtauchung ist mit dem ersten Gasauslaß verbunden. Der zweite Gasauslaß ist mit einer zweiten Sicherheits-Abtau chung verbunden. Die erste und die zweite Sicherheits- Abtauchung kommunizieren über ihre jeweiligen Flüssigkeits räume miteinander. Damit ist gemäß dieser zweiten Ausfüh rungsform der Erfindung die sonst erforderliche Druckrege lung der zweiten Gasleitung durch eine Niveauregulierung ersetzt, bei der bei Überschreiten oder Unterschreiten des Relativniveaus zwischen den beiden miteinander kommunizie renden Sicherheits-Abtauchungen eine Regelung in der einen oder der anderen Richtung an dem Ventil in der entsprechen den Gasleitung vorgenommen wird. In einfacher Weise wird daher sichergestellt, daß der Druckunterschied zwischen den beiden Gasräumen der Elektrolysezelle einen absoluten Höchstwert nach oben oder unten nicht überschreitet.In the further embodiment of the invention, in particular especially with electrolysis cells operated under pressure, the Gas flow to the consumer via a pressure control valve controls. The gas flow of the other gas is however over a control valve controlled which via a level signal encoder circuit is operated with a first safe immersion works together. This first security Descent is connected to the first gas outlet. The second gas outlet is with a second safety defrost connected. The first and the second security Immersion communicates through their respective fluids clear with each other. This is according to this second embodiment Form of the invention, the otherwise required pressure rain leveling the second gas line replaced, in the case of exceeding or falling below the Relative levels between the two communicating with each other security dives a regulation in one or the other direction on the valve in the corresponding the gas line is made. In a simple way therefore ensured that the pressure difference between the an absolute gas space in the electrolysis cell Do not exceed the maximum value up or down.

Weitere bevorzugte Merkmale sind in der Zeichnung darge stellt. Es zeigen: Further preferred features are shown in the drawing poses. Show it:

Fig. 1 eine Sicherheitsvorrichtung für eine Elektrolyse zelle mit parallel geschalteten Sicherheitsabtau chungen, und Fig. 1 shows a safety device for an electrolysis cell with parallel safety Abtau, and

Fig. 2 eine Sicherheitsvorrichtung für Elektrolysezellen, die unter Druck betrieben werden. Fig. 2 shows a safety device for electrolytic cells that are operated under pressure.

In den Fig. 1 und 2 sind erfindungsgemäße Sicherheitsan ordnungen beschrieben. In Fig. 1 ist eine Elektrolysezelle 500 mit Kathode 103 und Anode 104 sowie dem Diaphragma 101 schematisch dargestellt. Über Leitungen 503 und 504 wird Wasserstoff bzw. Sauerstoff aus der Zelle entnommen. Die Wasserstoffleitung 503 ist in paralleler Schaltung mit einer normalen Druckausgleichabtauchung 513 und mit einer Sicherheitsdruckabtauchung 523 verbunden. Die Druckaus gleichsabtauchung 513 weist eine Füllkörperkolonne 533, die auf einem Kolonnenboden 543 angeordnet ist, auf. Durch diese Anordnung wird das über das Tauchrohr 553 zugeführte Gas gereinigt. Die Gase steigen fein verteilt durch die Füllkörperkolonne 533 nach oben und kommen intensiv mit dem Spülwasser in Berührung, das sich normalerweise auf dem oberen Niveau 563 befindet.In Figs. 1 and 2 according to the invention are described Sicherheitsan orders. In Fig. 1, an electrolysis cell 500 with cathode 103 and anode 104 and the diaphragm 101 is shown schematically. Lines 503 and 504 are used to remove hydrogen or oxygen from the cell. The hydrogen line 503 is connected in parallel with a normal pressure equalization immersion 513 and with a safety pressure immersion 523 . The pressure compensation 513 has a packed column 533 , which is arranged on a column plate 543 . With this arrangement, the gas supplied through the dip pipe 553 is cleaned. The gases rise finely distributed through the packed column 533 and come into intensive contact with the flushing water, which is normally at the upper level 563 .

Die Sauerstoffseite ist im wesentlichen symmetrisch hierzu aufgebaut. Die Sauerstoffleitung 504 ist ebenfalls an eine Druckausgleichsabtauchung 514 und parallel dazu an eine Sicherheitsabtauchung 524 angeschlossen. Die Druckabtau chung 514 weist eine Füllkörperkolonne 534 auf einem Kolon nenboden 544 auf. Sauerstoff wird der Druckabtauchung 514 über das Tauchrohr 554 zugeführt. Das Spülwasser befindet sich normalerweise auf dem Niveau 564.The oxygen side is essentially symmetrical. The oxygen line 504 is also connected to a pressure compensation submersion 514 and in parallel to a safety submersion 524 . The pressure defrosting 514 has a packed column 534 on a column base 544 . Oxygen is supplied to the pressure immersion 514 via the dip tube 554 . The rinse water is normally at level 564 .

Auf der Wasserstoffseite ist in der Sicherheitsabtauchung 523 ein Abtauchrohr 573 vorgesehen, das bis in eine Tiefe der in der Sicherheitsabtauchung befindlichen Flüssigkeits menge reicht, die ausreicht, daß im Normalbetrieb kein Wasserstoff über die Sicherheitsabtauchung 523 strömt, da der in der Sicherheitsabtauchung 523 zu überwindende hydro statische Druck größer ist als der in der normalen Druck ausgleichsabtauchung 513. Mit anderen Worten, bei gleichem Flüssigkeitsnormalniveau in der Sicherheitsabtauchung 523 und der Druckabtauchung 513 reicht das Tauchrohr 573 tiefer nach unten als das Tauchrohr 553. Dasselbe gilt für die Anordnung des Tauchrohrs 574 in der Sicherheitsabtauchung 524 auf der Sauerstoffseite. Im Normalbetrieb wird der gereinigte Wasserstoff aus der Druckabtauchung 513 über die Leitung 583, ein Steuerventil 593 zu einem Verbraucher oder Vorratsbehälter 603 geleitet. In entsprechender Weise wird der Sauerstoff aus der Druckabtauchung 514 über eine Lei tung 584, ein Regelventil 594 zu einem Verbraucher 604 geleitet.On the hydrogen side, an immersion tube 573 is provided in the safety immersion 523 , which extends to a depth of the amount of liquid in the safety immersion, which is sufficient for no hydrogen to flow over the safety immersion 523 in normal operation, since the hydro to be overcome in the safety immersion 523 static pressure is greater than that in normal pressure equalization 513 . In other words, with the same liquid normal level in the safety immersion 523 and the pressure immersion 513, the dip tube 573 extends lower than the dip tube 553 . The same applies to the arrangement of the immersion tube 574 in the safety immersion 524 on the oxygen side. In normal operation, the purified hydrogen from the pressure immersion 513 is passed via line 583 , a control valve 593 to a consumer or storage container 603 . In a corresponding manner, the oxygen from the pressure immersion 514 is passed to a consumer 604 via a line 584 , a control valve 594 .

Um die Ausbildung explosiver Gasgemische zu verhindern, wird der Sauerstoff in der Leitung 504 durch einen Analysa tor 614 auf den Wasserstoffgehalt hin analysiert. Der ge messene Wert wird als Wasserstoffsignal einem Steuergerät 624 zugeführt. Dieses Steuergerät 624 gibt ein Steuersignal dann ab, wenn das Wasserstoffsignal die Überschreitung eines Höchstwertes der Wasserstoffkonzentration in dem Sauerstoff anzeigt. Dieses Steuersignal wird über eine Verbindung 634 einem Magnetventil 644 zugeführt. Dieses Magnetventil öffnet dann aufgrund des Steuersignals und bewirkt eine Niveausenkung der Flüssigkeit in der Sicher heitsabtauchung 523, ohne das dabei auch eine Niveausenkung in der normalen Abtauchung 513 vor sich geht. Das Magnet ventil senkt dabei das Niveau der Flüssigkeit auf den niedrigeren Wert, der bei 653 bzw. 654 angedeutet ist, ab. Vorzugsweise erfolgt das Absenken in beiden Sicherheitsab tauchungen 523 und 524 durch ein Magnetventil 644, indem die beiden Sicherheitsabtauchungen kommunizierend durch eine Verbindungsleitung 666 miteinander in Verbindung ste hen.In order to prevent the formation of explosive gas mixtures, the oxygen in the line 504 is analyzed for the hydrogen content by an analyzer 614 . The measured value is supplied to a control unit 624 as a hydrogen signal. This control unit 624 outputs a control signal when the hydrogen signal indicates that a maximum value of the hydrogen concentration in the oxygen has been exceeded. This control signal is fed via a connection 634 to a solenoid valve 644 . This solenoid valve then opens on the basis of the control signal and causes the level in the liquid in the safety immersion 523 to be lowered without the level lowering in the normal immersion 513 taking place in the process. The solenoid valve lowers the level of the liquid to the lower value, which is indicated at 653 or 654 . Preferably, the lowering takes place in both safety dives 523 and 524 by means of a solenoid valve 644 , in that the two safety dives are communicating with one another through a connecting line 666 .

Nach Absenken des Niveaus wählen sowohl der Wasserstoff der Leitung 503 als auch der Sauerstoff der Leitung 504 den Weg des geringsten Druckwiderstandes, nämlich den durch die Sicherheitsabtauchungen 523 bzw. 524; dadurch gelangen beide Gase zu einer Ablaßleitung 673 bzw 674 und damit zu einer Entleerung über Dach.After lowering the level, both the hydrogen of line 503 and the oxygen of line 504 choose the path of the lowest pressure resistance, namely that of the safety dives 523 and 524 ; As a result, both gases reach a drain line 673 or 674 and thus an emptying via the roof.

Gleichzeitig und vorzugsweise kann das von der Steuerein heit 624 abgegebene Steuersignal auch über eine Steuerlei tung 633 einem in einer Stickstoffleitung 632 befindlichen Magnetventil zugeführt werden. Über dieses Magnetventil wird Stickstoff gleichzeitig in die normalen Druckabtau chungen 513 und 514 geblasen. Damit wird der Sauerstoff und der Wasserstoff mit Stickstoff verdünnt und eine Explo sionsgefahr damit weitestgehend ausgeschlossen.Simultaneously and preferably, the control signal emitted by the control unit 624 can also be supplied via a control line 633 to a solenoid valve located in a nitrogen line 632 . Nitrogen is simultaneously blown into the normal pressure defrosts 513 and 514 via this solenoid valve. This dilutes the oxygen and hydrogen with nitrogen, thereby largely eliminating the risk of explosion.

In Fig. 2 ist schematisch ein Sicherheitssteuersystem für eine unter Druck betriebene Wasserelektrolysezelle 500 dargestellt. Der in der Elektrolysezelle erzeugte Sauer stoff wird über die Leitung 504 entnommen und einem Gas- Elektrolyt-Separator 704 zugeführt, der eine Füllkörper kolonne 714 aufweist. In diesem Separator wird der Sauer stoff weitgehend von mitgeführtem Elektrolyt getrennt. Der Elektrolyt wird aus dem Separator 704 gegebenenfalls über Wärmetauscher 733 und Filter 743 der Elektrolysezelle 500 wieder zugeführt durch die Leitung 723. Von dem Separator 704 gelangt der Sauerstoff über einen Wärmetauscher 754 in die Tauchleitung 764, die sich in der Abtauchung 774 befin det. In dieser Abtauchung befindet sich vorzugsweise eine Waschflüssigkeit, insbesondere Wasser mit einem Normal niveau, das bei 784 angedeutet ist. In der Abtauchung 774 ist auch ein Niveausignalgeber 794 vorgesehen. Dieser kann aus einem Schwimmer, der in einem Steigrohr auf und ab bewegbar ist, sowie zumindest einem Sensor bestehen, der die Position des Schwimmers feststellt. Da derartige Ni veausignalgeber im Stand der Technik bekannt sind, kann hier auf eine eingehende Beschreibung verzichtet werden. FIG. 2 schematically shows a safety control system for a water electrolysis cell 500 operated under pressure. The oxygen generated in the electrolytic cell is removed via line 504 and fed to a gas-electrolyte separator 704 , which has a packed column 714 . The oxygen is largely separated from entrained electrolyte in this separator. The electrolyte is fed from the separator 704 back to the electrolytic cell 500 , if necessary via the heat exchanger 733 and filter 743, through the line 723 . From the separator 704 , the oxygen passes through a heat exchanger 754 into the immersion line 764 , which is in the submersion 774 . In this submersion there is preferably a washing liquid, in particular water with a normal level, which is indicated at 784. A level signal transmitter 794 is also provided in the immersion 774 . This can consist of a float, which can be moved up and down in a riser, and at least one sensor, which detects the position of the float. Since such level signal transmitters are known in the prior art, a detailed description can be dispensed with here.

Auf der Wasserstoffseite ist die Vorrichtung im wesent lichen symmetrisch ausgebaut. Die Wasserstoffentnahme er folgt über die Leitung 503, und der Wasserstoff wird von mitgeführtem Elektrolyt weitgehend in der Gas-Elektrolyt- Separatoreinrichtung 703 getrennt, die ebenfalls eine Füll körperkolonne 713 aufweist. Über eine Wärmetauscherein richtung 753 gelangt das von Elektrolyt weitestgehend be freite Wasserstoffgas zu der Abtauchung 773 über die Tauch leitung 763. In dieser Abtaucheinrichtung 773 ist eine Niveaukontroll-Einrichtung 793 vorgesehen, die in Fig. 2 schematisch als eine Steuereinrichtung 793 mit oberer und unterer Niveaubegrenzung angedeutet ist. Selbstverständlich können auch kontinuierliche Niveausteuereinrichtungen An wendung finden. Der in dem Gas-Elektrolyt-Separator 703 abgeschiedene Elektolyt gelangt durch Filter 744 und Wärme tauscher 734 zurück in den Elektrolyseur 500 über eine Zufuhrleitung 724.On the hydrogen side, the device is expanded symmetrically in wesent union. The hydrogen is removed via line 503 , and the hydrogen is largely separated from entrained electrolyte in the gas-electrolyte separator device 703 , which also has a packed column 713 . Via a heat exchanger device 753 , the hydrogen gas, which is largely free of electrolyte, reaches the immersion 773 via the immersion line 763 . A level control device 793 is provided in this immersion device 773, which is indicated schematically in FIG. 2 as a control device 793 with upper and lower level limit. Of course, continuous level control devices can also be used. The electrolyte separated in the gas-electrolyte separator 703 passes back through filter 744 and heat exchanger 734 into the electrolyzer 500 via a supply line 724 .

Wenn dieser Elektrolyseur mit Druck, z. B. 6 bar, betrieben wird, so ergibt sich das Problem, daß eine gleichmäßige Gasabgabe sowohl auf der Wasserstoff- als auch auf der Sauerstoffseite mit normalen Regelventilen nur sehr schwer erreichbar ist und daß dadurch die Gefahr besteht, daß ein Druckunterschied zwischen den beiden Seiten zur Beförderung von Gas durch das Diaphragma in die andere Seite der Elek trolysezelle führen kann. Zur Lösung dieses Problems wird erfindungsgemäß der Gasfluß auf einer Seite über ein Druck regelventil 813 kontrolliert, während der Gasfluß auf der anderen Seite durch eine Steuerung eines Ventils über eine Niveauregulierung in der Gasabtauchung erfolgt. So ist in Fig. 2 die Wasserstoffleitung von der Gasabtauchung 773 zum Verbraucher, also die Leitung 803, über ein Druckregel ventil 813 gesteuert. Eine Sicherheitsleitung 823 mit Sicherheitsventil 833 für Ablassen von Wasserstoff über Dach ist angedeutet.If this electrolyzer with pressure, e.g. B. 6 bar, is operated, the problem arises that a uniform gas delivery on both the hydrogen and on the oxygen side is very difficult to achieve with normal control valves and that there is a risk that a pressure difference between the two sides lead to the transport of gas through the diaphragm into the other side of the electrolytic cell. To solve this problem, the gas flow according to the invention is controlled on one side via a pressure control valve 813 , while the gas flow on the other side is carried out by controlling a valve via a level control in the gas immersion. So in Fig. 2, the hydrogen line from the gas immersion 773 to the consumer, ie the line 803 , is controlled via a pressure control valve 813 . A safety line 823 with safety valve 833 for discharging hydrogen via the roof is indicated.

Die wasserstoffseitige Abtauchung 773 und die sauerstoff seitige Abtauchung 774 kommunizieren über die Leitung 666. Falls sich eine Druckdifferenz zwischen dem Druck in der wasserstoffseitigen Abtauchung 773 und der sauerstoff seitigen Abtauchung 774 ergibt, so wird ein entsprechendes Kontrollsignal von der Niveausteuereinrichtung 794 abge geben. Die Steuerung 844 setzt das empfangene Signal in eine Betätigung des Regelventils 814 um, wobei die Steue rung derart ist, daß das Regelventil 814 den Sauerstofffluß zum Verbraucher so regelt, daß der Druckunterschied zwi schen beiden Seiten ausgeglichen wird, so daß auf der Sauerstoffseite und der Wasserstoffseite der Elektrolyse zelle der gleiche Druck wieder eintritt. Im Normalbetrieb werden Druckunterschiede zwischen den beiden Seiten daher in "Wege" in der Abtauchung, also Änderungen des Niveaus 784 der Flüssigkeit in der Abtauchung 774 umgesetzt, und diese Niveauunterschiede werden in ein Steuersignal umge wandelt, das rasch und präzise den Druckausgleich auf bei den Seiten wieder gewährleistet. Sollte sich aus irgend welchen Gründen, jedoch, ein Druckunterschied einstellen, bei dem die Grenzwerte der Niveaukontroll-Einrichtung 793 erreicht werden, so gibt diese Steuereinrichtung ein Be grenzungssignal an eine Steuereinheit, die dann ihrerseits einen Schalter 711 in einem Gleichrichterstrom kreis 712 betätigt und damit die Elektrolysezelle 500 aus schaltet. Das entsprechende Steuersignal wird auch einem Magnetventil 715 in einer Stickstoffleitung 716 zugeführt. Das Magnetventil öffnet, und Stickstoff wird zu beiden Seiten in die Separatoren 703 und 704 gedrückt, wodurch sowohl der Sauerstoff als auch der Wasserstoff in verdünn ter Form abgelassen werden. Durch dieses Signal werden dann auch die Ventile 813 und 814 geschlossen und statt dessen die Ventile 833 und 834 geöffnet und dadurch die Abtauchun gen 773 und 774 über Dach entleert. Der Übersichtlichkeit halber sind die entsprechenden Steuerleitungen hierfür nicht in Fig. 2 eingezeichnet.The hydrogen side submersible 773 and the oxygen side submersible 774 communicate via line 666 . If there is a pressure difference between the pressure in the hydrogen-side submersion 773 and the oxygen-side submersion 774 , then a corresponding control signal is emitted by the level control device 794 . The controller 844 converts the received signal into an actuation of the control valve 814 , the control being such that the control valve 814 regulates the oxygen flow to the consumer in such a way that the pressure difference between the two sides is compensated for, so that on the oxygen side and the Hydrogen side of the electrolysis cell the same pressure re-enters. In normal operation, pressure differences between the two sides are therefore converted into "paths" in the submersion, that is to say changes in the level 784 of the liquid in the submersion 774 , and these level differences are converted into a control signal which quickly and precisely balances the pressure on the sides guaranteed again. Should, for any reason, however, a pressure difference occur at which the limit values of the level control device 793 are reached, this control device emits a limit signal to a control unit, which in turn actuates a switch 711 in a rectifier circuit 712 and thus the electrolytic cell 500 switches off. The corresponding control signal is also supplied to a solenoid valve 715 in a nitrogen line 716 . The solenoid valve opens and nitrogen is forced into separators 703 and 704 on both sides, releasing both the oxygen and hydrogen in dilute form. This signal then also closes the valves 813 and 814 and instead opens the valves 833 and 834 , thereby emptying the dives 773 and 774 via the roof. For the sake of clarity, the corresponding control lines for this are not shown in FIG. 2.

Claims

1. Safety device for an electrolytic cell with a first and a second gas outlet, characterized in that

a) that the first gas outlet ( 503 ) with a first production submersion ( 513 ), that the second gas outlet ( 504 ) is connected to a second production submersion ( 514 ),
b) that one of the gas outlets is connected to a safety immersion ( 523 ) parallel to its production immersion, which in normal operation is due to a higher hydrostatic pressure on the gas discharge side of the safety immersion ( 523 ) than on the gas exhaust side of the production immersion ( 513 ) prevents a gas flow through the safety immersion ( 523 ),
c) that a liquid drain valve ( 644 ) is connected to the safety immersion ( 523 ),
d) that a signal transmitter ( 624 ) is connected to the electrolysis cell ( 500 ), which supplies a signal when a cell parameter exceeds a limit value,
e) that the signal transmitter ( 624 ) with the liquid drain valve ( 644 ) is so operatively connected that this is opened when the signal is present and the liquid speed from the safety immersion ( 523 ) is thereby emptied at least to the extent that the gas is derived from the relevant gas outlet through the safety defrost ( 523 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that an inert gas purging device ( 632 ) is connected to the on device and the signal transmitter ( 624 ) in such a way that when the signal occurs, an inert gas purging of the gas spaces of the device and / or the Electrolysis cell ( 500 ) takes place.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that both gas outlets ( 503 , 504 ) are each connected to such a safety immersion ( 523 , 524 ).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that both safety Abtauchun gene each have a liquid space and that these two liquid spaces are communicating with each other through a liquid keitsleitung ( 666 ).

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the signal transmitter has an analyzer ( 614 ) which analyzes the composition of at least one of the gas streams of the gas outlets ( 503 , 504 ) and when the concentration of the other gas in the ren is exceeded analyzed gas emits a signal to actuate the liquid drain valve ( 644 ).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the other production immersion ( 514 ) has a liquid space,
that the associated safety immersion ( 524 ) has a liquid space,
that these two liquid spaces are communicatively connected to each other below the respective gas outlets of the defrost,
however, that the gas inlet into the liquid space of the safety immersion ( 524 ) is lower than the gas inlet into the liquid space of the associated production immersion.

7. The device according to claim 2, characterized in that the inert gas purging device is a nitrogen purging device direction is.

8. Safety device for an electrolytic cell with a first and a second gas outlet, characterized in that

a) the first gas outlet ( 503 ) is connected to a first safety immersion ( 773 ),
b) the second gas outlet ( 504 ) is connected to a second safety immersion ( 774 ),
c) the first and second safety immersions each have a first and a second liquid space, which are communicatively connected to one another via a liquid line,
d) a gas flow level signal transmitter is connected to one of the safety dives ( 774 ),
e) a gas flow manipulator ( 814 ) for controlling the gas flow in the second gas outlet ( 504 ) is connected to the gas flow level signal transmitter ( 844 ) such that the gas pressure in the first and second gas outlet ( 503 , 504 ) is kept at least approximately the same becomes.

9. The device according to claim 8, characterized in that the first and second gas outlet ( 503 , 504 ) via a first and second electrolyte-gas separation device ( 703 , 704 ) with the first and second safety immersion (773 and 774) are connected.

10. The device according to claim 9, characterized in that the electrolyte-gas separation device each has a packed column ( 713 or 714 ).

11. The device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the other safety immersion ( 773 ) is connected to a safety level signal transmitter ( 793 , 710 ) which is designed and arranged in the device so that it has a safety signal emits when the liquid level in the other safety immersion ( 773 ) exceeds or falls below a target value, and that the safety level signal transmitter is connected to a controller ( 711 ) in such a way that the electrolysis cell ( 500 ) is switched off in the presence of the safety signal.

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the control is a switching device ( 711 ) for switching on and off the current in the electrolytic cell ( 500 ).

13. The device according to one of claims 8 to 12, characterized in that the other safety immersion ( 773 ) is connected to a safety level signal transmitter ( 793 , 710 ), and that the safety level signal transmitter with an inert gas purging device ( 715 , 716 ) for flushing the gas spaces of the device and / or the electrolysis cell ( 500 ).

14. Device according to one of claims 8 to 13, characterized in that a pressure control valve ( 813 ) for regulating the gas flow from the first gas outlet ( 503 ) in a gas line ( 803 ) connected to this first gas outlet ( 503 ) is arranged .