FR2630589A1 - Process for the production of electricity and plant for the production of chlorine and electricity - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne les piles à combustibles. The invention relates to fuel cells.
Elle concerne en particulier un procédé pour la production d'électricité, mettant en oeuvre une pile à combustible. It relates in particular to a process for the production of electricity, using a fuel cell.
Pour produire de l'énergie électrique au moyen d'une pile à combustible, on alimente les interfaces anode/anolyte et cathode/catholyte de la pile avec respectivement un combustible et un comburant. To produce electrical energy by means of a fuel cell, the anode / anolyte and cathode / catholyte interfaces of the cell are supplied with a fuel and an oxidant respectively.
Les piles à combustibles mettant en oeuvre de l'hydrogene et de l'oxygène sont bien connues en technique (G.J. YOUNG - Fuel Cells - Vol. Il - Reinhold Publishing Corp., New York - 1963 pages 143 à 152). Parmi ces piles, celles divisées par une membrane, en deux compartiments respectivement anodique et cathodique, ont généralement la préférence. Dans le document
US-A-4647351 (Physical Sciences Inc.), on décrit une installation associant, d'une part, une cellule d'électrolyse à membrane dans laquelle on procède à ltélectrolyse d'une saumure de chlorure de sodium et, d'autre part, une pile à combustible du type hydrogène/oxygène, dans laquelle une membrane perméable sélectivement aux cations sépare le compartiment anodique du compartiment cathodique.Pendant le fonctionnement de l'installation, on soutire une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium de la cellule d'électrolyse, que l'on divise en deux fractions. Une des fractions est envoyée dans le compartiment anodique de la pile, d'où elle est ensuite recyclée dans la cellule; l'autre fraction est envoyée dans le compartiment cathodique de la pile. Dans cette installation connue, la force électromotrice de la pile est généralement faible, n'excédant pas 1,23 V.Fuel cells using hydrogen and oxygen are well known in the art (GJ YOUNG - Fuel Cells - Vol. II - Reinhold Publishing Corp., New York - 1963 pages 143 to 152). Among these batteries, those divided by a membrane, into two compartments respectively anodic and cathodic, are generally preferred. In the document
US-A-4647351 (Physical Sciences Inc.), an installation is described associating, on the one hand, a membrane electrolysis cell in which electrolysis of a sodium chloride brine is carried out and, on the other hand , a hydrogen / oxygen fuel cell, in which a selectively cation-permeable membrane separates the anode compartment from the cathode compartment. During the operation of the installation, an aqueous solution of sodium hydroxide is drawn off from the cell. electrolysis, which is divided into two fractions. One of the fractions is sent to the anode compartment of the battery, from where it is then recycled in the cell; the other fraction is sent to the cathode compartment of the battery. In this known installation, the electromotive force of the battery is generally low, not exceeding 1.23 V.
L'invention remédie à cet inconvénient en fournissant un procédé nouveau d'exploitation des piles à combustible du type hydrogene/oxygene > qui permet d'obtenir des forces électromotrices notablement plus élevées. The invention overcomes this drawback by providing a new method for operating hydrogen / oxygen type fuel cells which makes it possible to obtain significantly higher electromotive forces.
En conséquence, l'invention concerne un procédé pour la production d'électricité, mettant en oeuvre une pile a combustible dans laquelle une membrane perméable sélectivement aux cations se pare un compartiment anodique et un compartiment cathodique dans lesquels on introduit des électrolytes et, respectivement, de l'hydrogene et de l'oxygène; selon l'invention, on met en oeuvre un électrolyte alcalin dans le compartiment anodique et un électrolyte acide dans le compartiment cathodique. Consequently, the invention relates to a process for the production of electricity, using a fuel cell in which a membrane which is selectively permeable to cations is adorned with an anode compartment and a cathode compartment in which electrolytes are introduced and, respectively, hydrogen and oxygen; according to the invention, an alkaline electrolyte is used in the anode compartment and an acid electrolyte in the cathode compartment.
Dans le procédé selon l'invention, l'anode et la cathode de la pile à combustible doivent être en un matériau conducteur de l'électricité et inerte chimiquement vis-a-vis des électrolytes, du combustible et du comburant. Elles sont conçues de manière à assurer un contact triple de grande superficie entre ltélectro- lyte, l'electrode et l'hydrogène (dans le cas de l'anode) ou l'oxygène (dans le cas de la cathode). A cet effet, elles sont généralement réalisées en un matériau de grande superficie.On peut par exemple les réaliser en graphite, en carbone, en un métal srctionné parmi les éléments de transition du tableau périodique des éléments, tels que le nickel, le ruthénium, le platine et l'or, par exemple, ou en un alliage comprenant au moins un de ces éléments, par exemple les alliages palladium-or;
D'autres exemples d'électrodes utilisables dans le cadre de l'invention- sont celles comprenant un support en un matériau filmogène (sélectionné parmi le titane, le zirconium, l'hafnium, le vanadium, le niobium, le tantale et les alliages de ces métaux) et un revêtement conducteur comprenant un oxyde d'au moins un métal sélectionné parmi le platine, le palladium, l'iridium, le rhodium, ltosmium et le ruthénium, comme décrit dans les documents FR-A-1479762 et FR-A-1555960 (H.B. Beer).Des électrodes de ce type, spécialement recommandées, sont celles dans lesquelles le revêtement comprend un composé de formule générale Rh2TeO6, Rh2W06, Rh2MoO6 ou RhSbO4 (documents FR-A-2099647, 2099648 > 2099649, 2121511 > 2145485 - SOLVAY & Cie).In the method according to the invention, the anode and the cathode of the fuel cell must be made of an electrically conductive material and chemically inert with respect to the electrolytes, the fuel and the oxidant. They are designed so as to ensure triple contact of large surface area between the electrolyte, the electrode and hydrogen (in the case of the anode) or oxygen (in the case of the cathode). For this purpose, they are generally made of a material with a large surface area. We can for example make them out of graphite, carbon, a metal selected from the transition elements of the periodic table of elements, such as nickel, ruthenium, platinum and gold, for example, or an alloy comprising at least one of these elements, for example palladium-gold alloys;
Other examples of electrodes which can be used in the context of the invention are those comprising a support made of a film-forming material (selected from titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum and alloys of these metals) and a conductive coating comprising an oxide of at least one metal selected from platinum, palladium, iridium, rhodium, ltosmium and ruthenium, as described in documents FR-A-1479762 and FR-A -1555960 (HB Beer). Electrodes of this type, specially recommended, are those in which the coating comprises a compound of general formula Rh2TeO6, Rh2W06, Rh2MoO6 or RhSbO4 (documents FR-A-2099647, 2099648> 2099649, 2121511> 2145485 - SOLVAY & Cie).
Dans ces électrodes, le support en matériau filmogène peut éventuellement envelopper un noyau en un matériau meilleur conducteur de l'electricite tel que du cuivre ou de l'aluminium.In these electrodes, the support made of film-forming material can optionally wrap a core in a material that is better conductive of electricity, such as copper or aluminum.
La membrane a pour fonction de séparer physiquement le catholyte acide de l'anolyte alcalin, en permettant seulement le transfert de cations du compartiment anodique vers le compartiment cathodique. Elle doit etre en un matériau inerte vis-à-vis des électrolytes, du comburant et du combustible. On utilise avantageusement des membranes en polymère contenant des groupements fonctionnels dérivés d'acides sulfoniques, par exemple les membranes cationiques commercialisées sous la marque NAFION (DU PONT). The function of the membrane is to physically separate the acid catholyte from the alkaline anolyte, allowing only the transfer of cations from the anode compartment to the cathode compartment. It must be made of a material which is inert towards the electrolytes, the oxidizer and the fuel. Advantageously, polymer membranes containing functional groups derived from sulfonic acids are used, for example the cationic membranes sold under the brand NAFION (DU PONT).
L'oxygène utilisé à titre de comburant peut être de l'oxygene pur ou associé à un gaz inerte tel que de l'azote ou de l'argon. L'air convient bien. The oxygen used as oxidizer can be pure oxygen or associated with an inert gas such as nitrogen or argon. The air is fine.
Selon l'invention, l'anolyte est un électrolyte alcalin et le catholyte est un électrolyte acide. Toutes autres choses égales, la tension obtenue aux bornes de la pile est d'autant plus élevée que la différence est grande entre le pH de l'anolyte et le pH du catholyte. Il est généralement souhaitable que cette différence de pH soit au moins égale à 7, de préférence supérieure à 10. According to the invention, the anolyte is an alkaline electrolyte and the catholyte is an acid electrolyte. All other things being equal, the voltage obtained at the battery terminals is higher the greater the difference between the pH of the anolyte and the pH of the catholyte. It is generally desirable that this difference in pH is at least equal to 7, preferably greater than 10.
Dans le procédé selon l'invention, l'anolyte et le catholyte peuvent avantageusement être des solutions aqueuses. L'anolyte peut par exemple être une solution aqueuse d'hydroxyde métallique ou d'un sel métallique tel que du carbonate de sodium et le catholyte acide peut être une solution aqueuse d'un acide minéral. En règle générale, on a intérêt à sélectionner des solutions concentrées d'acides forts et de bases fortes. A cet effet, dans une forme d'exécution avantageuse du procédé selon l'invention, l'anolyte mis en oeuvre est une solution aqueuse contenant au moins 10 X en poids d'hydroxyde de sodium, de préférence entre 20 et 40 % en poids d'hydroxyde de sodium, et le catholyte est une solution aqueuse au moins normale d'acide chlorhydrique.Dans cette forme d'exécution du procédé selon l'invention, l'anolyte peut par exemple être une solution aqueuse contenant environ 30 % en poids d'hydroxyde de sodium, produite par électrolyse d'une solution aqueuse de chlorure de sodium dans une cellule d'elec- trolyse à membrane perméable sélectivement aux cations. In the process according to the invention, the anolyte and the catholyte can advantageously be aqueous solutions. The anolyte can for example be an aqueous solution of metal hydroxide or a metal salt such as sodium carbonate and the acid catholyte can be an aqueous solution of a mineral acid. As a general rule, it is advantageous to select concentrated solutions of strong acids and strong bases. To this end, in an advantageous embodiment of the process according to the invention, the anolyte used is an aqueous solution containing at least 10% by weight of sodium hydroxide, preferably between 20 and 40% by weight sodium hydroxide, and the catholyte is an at least normal aqueous solution of hydrochloric acid. In this embodiment of the process according to the invention, the anolyte can for example be an aqueous solution containing about 30% by weight sodium hydroxide, produced by electrolysis of an aqueous solution of sodium chloride in an electrolysis cell with a membrane which is selectively permeable to cations.
Dans l'execution du procédé selon l'invention, la pile à combustible peut être associée à une cellule d'électrolyse de solutions aqueuses de chlorure de sodium. A cet effet, dans une forme de réalisation particulière du procédé selon l'invention, on met en oeuvre une cellule d'électrolyse comprenant une chambre anodique et une chambre cathodique séparées par une membrane perméable sélectivement aux cations, on alimente la chambre anodique de la cellule avec une solution aqueuse de chlorure de sodium, on alimente la chambre cathodique de la cellule avec de l'eau ou une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium, on soutire de la chambre cathodique de la cellule, de l'hydrogène et une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium et on les introduit dans le compartiment anodique de la pile, et on soutire du compartiment cathodique de la pile, une solution aqueuse acide de chlorure de sodium, que l'on introduit dans la chambre anodique de la cellule. In carrying out the process according to the invention, the fuel cell can be associated with an electrolysis cell for aqueous sodium chloride solutions. To this end, in a particular embodiment of the method according to the invention, an electrolysis cell is used comprising an anode chamber and a cathode chamber separated by a membrane which is selectively permeable to cations, the anode chamber of the cell with an aqueous solution of sodium chloride, the cathode chamber of the cell is supplied with water or an aqueous solution of sodium hydroxide, the cathode chamber of the cell is withdrawn, hydrogen and a solution aqueous sodium hydroxide and they are introduced into the anode compartment of the cell, and an aqueous aqueous solution of sodium chloride is drawn from the cathode compartment of the cell, which is introduced into the anode chamber of the cell.
Dans cette forme de réalisation particulière du procédé selon l'invention, on génère du chlore dans la cellule d'électrolyse, que l'on recueille et peut valoriser. Cette forme de réalisation du procédé selon l'invention présente ainsi la particularite de permettre la production de chlore, valorisable tel quel, sans production concomitante d'hydroxyde de sodium, celui-ci étant converti en électricité dans la pile à combustible. In this particular embodiment of the process according to the invention, chlorine is generated in the electrolysis cell, which is collected and can be recovered. This embodiment of the method according to the invention thus has the particularity of allowing the production of chlorine, recoverable as it is, without concomitant production of sodium hydroxide, the latter being converted into electricity in the fuel cell.
L'invention concerne des lors également une installation pour la production de chlore et d'électricité, comprenant - une cellule d'électrolyse dans laquelle une membrane perméable
sélectivement aux cations sépare une chambre anodique et une
chambre cathodique; - une pile à combustible dans laquelle une membrane perméable
sélectivement aux cations sépare un compartiment anodique et un
compartiment cathodique; - un dispositif pour l'admission d'une solution aqueuse de
chlorure de sodium dans la chambre anodique de la cellule et un
dispositif pour le soutirage de chlore hors de ladite chambre;; - un dispositif pour l'admission d'eau ou d'une solution aqueuse
d'hydroxyde de sodium dans la chambre cathodique de la cellule
et des dispositifs pour le soutirage d'hydrogène et d'une
solution aqueuse d'hydroxyde de sodium hors de ladite chambre,
lesdits dispositifs de soutirage débouchant dans le comparti
ment anodique de la pile; - un dispositif de soutirage d'une solution aqueuse d'hydroxyde
de sodium hors du compartiment anodique de la pile;; - des dispositifs pour l'admission d'oxygène et d'un électrolyte
aqueux dans le compartiment cathodique de la pile et un dispo
sitif- de soutirage d'un électrolyte aqueux hors dudit comparti
ment, ledit dispositif d'admission de l'electrolyte aqueux
étant en communication avec une source d'une solution aqueuse
d'acide chlorhydrique et ledit dispositif de soutirage étant en
communication avec le dispositif d'admission de la solution
aqueuse de chlorure de sodium dans la cellule d'électrolyse.The invention therefore also relates to an installation for the production of chlorine and electricity, comprising - an electrolysis cell in which a permeable membrane
selectively to cations separates an anode chamber and a
cathode chamber; - a fuel cell in which a permeable membrane
selectively to cations separates an anode compartment and a
cathode compartment; - a device for admitting an aqueous solution of
sodium chloride in the anode chamber of the cell and a
device for withdrawing chlorine from said chamber; - a device for the admission of water or an aqueous solution
sodium hydroxide in the cathode chamber of the cell
and devices for drawing off hydrogen and a
aqueous solution of sodium hydroxide outside said chamber,
said withdrawal devices opening into the compartment
anodic battery; - a device for drawing off an aqueous hydroxide solution
sodium outside the anode compartment of the battery ;; - devices for the admission of oxygen and an electrolyte
aqueous in the cathode compartment of the battery and a dispo
sitif- drawing off an aqueous electrolyte from said compartment
ment, said device for admitting the aqueous electrolyte
being in communication with a source of an aqueous solution
hydrochloric acid and said withdrawal device being in
communication with the solution intake system
aqueous sodium chloride in the electrolysis cell.
Des particularités et détails de l'invention vont ressortir de la description suivante de la figure unique du dessin annexé, qui est le schéma d'une forme de réalisation particulière-de l'installation selon l'invention. Special features and details of the invention will emerge from the following description of the single figure of the appended drawing, which is the diagram of a particular embodiment of the installation according to the invention.
L'installation schématisée à la figure combine une pile à combustible 1, du type hydrogène/oxygène, et une cellule d'électrolyse à membrane 2, conçue pour l'électrolyse des solutions aqueuses de chlorure de sodium. The installation shown diagrammatically in the figure combines a fuel cell 1, of the hydrogen / oxygen type, and a membrane electrolysis cell 2, designed for the electrolysis of aqueous solutions of sodium chloride.
La pile a combustible 1 comprend une enceinte 3 divisée, par un séparateur 4, en deux compartiments respectivement anodique 5 et cathodique 6. The fuel cell 1 comprises an enclosure 3 divided, by a separator 4, into two compartments, respectively anode 5 and cathode 6.
Le séparateur 4 est une membrane à perméabilité sélective du type cationique. Elle est avantageusement formée d'une feuille en polymère fluoré, de préférence perfluoré, comprenant des groupements fonctionnels dérivés d'acides sulfoniques. The separator 4 is a membrane with selective permeability of the cationic type. It is advantageously formed from a sheet of fluoropolymer, preferably perfluorinated, comprising functional groups derived from sulfonic acids.
Le compartiment anodique 5 contient une anode 7 et le compartiment cathodique 6 contient une cathode 8. L'anode 7 et la cathode 8 ont une structure poreuse, de manière à présenter une grande surface au contact triple entre l'électrode, l'electrolyte et l'hydrogene (dans le cas de l'anode 7) ou l'oxygène (dans le cas de la cathode 8). Elles sont par exemple en titane revêtu d'un matériau de formule générale RhSb04.Ru02 tel que décrit dans le document FR-A-2145485 (SOLVAY & Cie). The anode compartment 5 contains an anode 7 and the cathode compartment 6 contains a cathode 8. The anode 7 and the cathode 8 have a porous structure, so as to present a large surface in triple contact between the electrode, the electrolyte and hydrogen (in the case of anode 7) or oxygen (in the case of cathode 8). They are for example made of titanium coated with a material of general formula RhSb04.Ru02 as described in document FR-A-2145485 (SOLVAY & Cie).
La cellule d'électrolyse 2 comprend une enceinte 9 divisée, par un séparateur 10, en deux chambres d'électrolyse respectivement anodique 11 et cathodique 12. Le séparateur 10 est une membrane à perméabilité sélective du type cationique. Celle-ci peut etre formée d'une feuille en polymère perfluoré comprenant des groupements fonctionnels dérivés d'acides surfoniques et/ou carboxyliques. The electrolysis cell 2 comprises an enclosure 9 divided, by a separator 10, into two respectively anodic 11 and cathodic electrolysis chambers 12. The separator 10 is a membrane with selective permeability of the cationic type. This can be formed from a perfluorinated polymer sheet comprising functional groups derived from surfonic and / or carboxylic acids.
La chambre anodique 11 de la cellule contient une anode 13 et la chambre cathodique 12 contient une cathode 14. L'anode 13 et la cathode 14 sont conçues en sorte qu'elles présentent en surface une faible surtension au dégagement de chlore et d'hydrogène respectivement, pendant l'elactrolyse. A cet effet, la cathode 14 peut par exemple consister en une plaque en acier ou en nickel et l'anode 13 peut être une plaque en titane portant un revêtement conducteur formé d'un mélange d'oxyde de ruthénium et de dioxyde de titane. The anode chamber 11 of the cell contains an anode 13 and the cathode chamber 12 contains a cathode 14. The anode 13 and the cathode 14 are designed so that they have a low overvoltage on the surface with the release of chlorine and hydrogen. respectively, during the electrolysis. For this purpose, the cathode 14 can for example consist of a steel or nickel plate and the anode 13 can be a titanium plate carrying a conductive coating formed from a mixture of ruthenium oxide and titanium dioxide.
Des exemples de cellules d'électrolyse utilisables dans l'installation de la figure sont décrits dans les documents
BE-A-858100 (DIAMOND SHAMROCK CORPORATION), EP-A-80287 (IMPERIAL
CHEMICAL INDUSTRIES PLC) et EP-A-253430 (SOLVAY & Cie).Examples of electrolysis cells usable in the installation of the figure are described in the documents
BE-A-858100 (DIAMOND SHAMROCK CORPORATION), EP-A-80287 (IMPERIAL
CHEMICAL INDUSTRIES PLC) and EP-A-253430 (SOLVAY & Cie).
Pendant le fonctionnement de l'installation, conformément au procédé selon l'invention, l'anode 13 et la cathode 14 de la cellule 2 sont raccordées respectivement à la borne positive et à la borne négative d'une source de courant continu, non repré sentée. On introduit une solution aqueuse concentrée de chlorure de sodium 15 dans la chambre anodique 11 et de l'eau ou une solution diluée d'hydroxyde de sodium 16 dans la chambre cathodique 12. On soutire du chlore 17 généré à l'anode 13 et de l'hydrogène 18 généré à la cathode 14. Les solutions aqueuses 15 et 16 étant introduites à débits continus dans la cellule, on soutire une solution aqueuse diluée-de chlorure de sodium 19 hors de la chambre anodique 11 et une solution aqueuse concentrée d'hydroxyde de sodium 20 hors de la chambre cathodique 12. During the operation of the installation, in accordance with the method according to the invention, the anode 13 and the cathode 14 of the cell 2 are connected respectively to the positive terminal and to the negative terminal of a direct current source, not shown. smelled. A concentrated aqueous solution of sodium chloride 15 is introduced into the anode chamber 11 and water or a dilute solution of sodium hydroxide 16 into the cathode chamber 12. Chlorine 17 generated at the anode 13 is drawn off and the hydrogen 18 generated at the cathode 14. The aqueous solutions 15 and 16 being introduced at continuous flow rates into the cell, a dilute aqueous solution of sodium chloride 19 is withdrawn from the anode chamber 11 and a concentrated aqueous solution of sodium hydroxide 20 outside the cathode chamber 12.
L'hydrogène 18 et la solution aqueuse concentrée d'hydroxyde de sodium 20 sont introduits dans le compartiment anodique 5-de la pile à combustible 1. Simultanément, on alimente le comparti ment cathodique 6 de la pile avec de I1oxygène ou de l'air 21 et avec une solution aqueuse d'acide chlorhydrique 22. Il s'établit dès lors une différence de potentiel entre les électrodes 7 et 8, capable de générer un courant électrique dans une résistance 23. The hydrogen 18 and the concentrated aqueous sodium hydroxide solution 20 are introduced into the anode compartment 5 of the fuel cell 1. Simultaneously, the cathode compartment 6 of the cell is supplied with oxygen or air 21 and with an aqueous hydrochloric acid solution 22. A potential difference is therefore established between the electrodes 7 and 8, capable of generating an electric current in a resistor 23.
On soutire des compartiments anodique 5 et cathodique 6, respectivement une solution aqueuse diluée d'hydroxyde de sodium 24 et une solution aqueuse acide de chlorure de sodium 25. La solution 25 est recyclée dans la cellule d'électrolyse 2, où elle racpnstitue une partie au moins de la solution aqueuse de chlorure de sodium 15.Anodic 5 and cathodic 6 compartments are drawn off, respectively a dilute aqueous solution of sodium hydroxide 24 and an acidic aqueous solution of sodium chloride 25. The solution 25 is recycled to the electrolysis cell 2, where it recovers part at least aqueous sodium chloride solution 15.
Dans l'exploitation de l'installation représentée à la figure 1, le fonctionnement de la cellule d'e-lectrolysa-2 est de préférence réglé pour que la solution 20 soutirée de la chambre cathodique 12 contienne approximativement 30 Z en poids d'hydroxyde de sodium, la solution diluée 24 pouvant éventuellement être recyclée totalement ou partiellement dans la solution 16. In operating the installation shown in FIG. 1, the operation of the e-lectrolysa-2 cell is preferably adjusted so that the solution 20 withdrawn from the cathode chamber 12 contains approximately 30% by weight of hydroxide sodium, the diluted solution 24 possibly being able to be totally or partially recycled in the solution 16.
Dans une variante d'exploitation de l'installation, l'anode 7 et la cathode 8 de la pile 1 sont couplées respectivement à l'anode 13 et à la cathode 14 de la cellule d'électrolyse 2. In an operating variant of the installation, the anode 7 and the cathode 8 of the cell 1 are coupled respectively to the anode 13 and to the cathode 14 of the electrolysis cell 2.
Les exemples dont la description suit illustrent l'intérêt de l'invention. The examples whose description follows illustrate the advantage of the invention.
Exemple 1 (de référence)
On considère une pile à combustible fabriquée par ELENCO, N.V.. La pile contient une solution aqueuse concentrée d'hydroxyde de potassium ou de sodium et alla est alimentée avec de lthydrogène et de l'oxygène. Dans les conditions normales de fonctionnement, à 700C, elle présente les caractéristiques suivantes - Force électromotrice réversible : Eo P 1,23 V - Tension aux bornes, pour un courant
de 1,5 kA/m2 d'aire des électrodes : U s 1,23-0,53 P 0,70 V.Example 1 (reference)
Consider a fuel cell manufactured by ELENCO, NV. The stack contains a concentrated aqueous solution of potassium or sodium hydroxide and is fed with hydrogen and oxygen. Under normal operating conditions, at 700C, it has the following characteristics - Reversible electromotive force: Eo P 1.23 V - Terminal voltage, for current
1.5 kA / m2 of electrode area: U s 1.23-0.53 P 0.70 V.
Exemple 2 (conforme à l'invention?
On considère la pile de l'exemple 1, ayant subi les transformations suivantes - une membrane de marque NAFION (DU PONT) est interposée entre
l'anode et la cathode, pour isoler un compartiment anodique et
un compartiment cathodique; - le compartiment anodique contient une solution aqueuse
d'environ 10 % en poids d'hydroxyde de sodium et le comparti
ment cathodique contient une solution aqueuse de chlorure de
sodium (3 moles/l) et d'acide chorhydrique de concentration
réglée pour réaliser'une différence de pH de 14 unités entre
les deux compartiments.Example 2 (according to the invention?
We consider the pile of example 1, having undergone the following transformations - a membrane of NAFION brand (DU PONT) is interposed between
the anode and the cathode, to isolate an anode compartment and
a cathode compartment; - the anode compartment contains an aqueous solution
about 10% by weight of sodium hydroxide and the compartment
cathodic contains an aqueous solution of chloride
sodium (3 moles / l) and concentrated hydrochloric acid
set to achieve a pH difference of 14 units between
the two compartments.
Dans les mêmes conditions de fonctionnement qu'a l'exemple 1, la pile présente les caractéristiques suivantes (dans'l'hypo7 thèse où la membrane introduit une résistance électrique interne supplémentaire égale à 1,3.10-4 Q.m2) - Force électromotrice réversible : Eo P 2,2 V - Tension aux bornes, pour un courant
de 1,5 kA/m2 d'aire des électrodes : U P 2,2-0,53-0,2 = 1,47 V.Under the same operating conditions as in Example 1, the battery has the following characteristics (in the hypothesis where the membrane introduces an additional internal electrical resistance equal to 1.3 × 10 −4 Q.m2) - Electromotive force reversible: Eo P 2.2 V - Terminal voltage, for current
1.5 kA / m2 of electrode area: UP 2.2-0.53-0.2 = 1.47 V.
Une comparaison des exemples 1 et 2 montre le gain de tension obtenu avec la pile selon l'invention. A comparison of Examples 1 and 2 shows the voltage gain obtained with the battery according to the invention.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| FR8805580A FR2630589A1 (en) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | Process for the production of electricity and plant for the production of chlorine and electricity |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8805580A FR2630589A1 (en) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | Process for the production of electricity and plant for the production of chlorine and electricity |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2630589A1 true FR2630589A1 (en) | 1989-10-27 |
Family
ID=9365725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8805580A Withdrawn FR2630589A1 (en) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | Process for the production of electricity and plant for the production of chlorine and electricity |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2630589A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0601604A1 (en) * | 1992-12-10 | 1994-06-15 | Permelec Electrode Ltd | Method for electrolyzing aqueous solution of alkali chloride |
| ES2126492A1 (en) * | 1996-07-05 | 1999-03-16 | Espan Carburos Metal | Alkaline fuel cell for co-generation of hydrogen peroxide |
| GB2513876A (en) * | 2013-05-08 | 2014-11-12 | Afc Energy Plc | Chlor-Alkali Process and Plant |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US3600228A (en) * | 1966-04-04 | 1971-08-17 | Gen Electric | Multiple electrolyte high voltage cell |
| US4647351A (en) * | 1985-09-24 | 1987-03-03 | Physical Sciences Inc. | Process for generating chlorine and caustic soda using a membrane electrolysis cell coupled to a membrane alkaline fuel cell |
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-
1988
- 1988-04-25 FR FR8805580A patent/FR2630589A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
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