Patent ES-2897892-T3 (ES)
Title: Procedimiento y dispositivo para el secado y la purificación de gases que contienen hidrógeno
Inventor: HARTBRICH ANDREAS
IPC: B01J20/16
Filed: 2019-06-11
Granted: 2022-03-03
Abstract: Procedimiento para el secado y la purificación de gases que contienen hidrógeno que surgen durante la disociación electrolítica del agua con corriente eléctrica en forma de un gas rico en oxígeno (A) y un gas rico en hidrógeno (B), que contienen residuos del otro gas, en el que el gas rico en oxígeno (A) se descarga a la atmósfera o a un consumidor, el gas rico en hidrógeno (B) se calienta en un calentador (4), el gas calentado (B) se somete a una reacción exotérmica en un reactor (5) en el que el oxígeno residual con el hidrógeno se convierte en un gas de proceso húmedo caliente (C), a continuación el agua se elimina de este gas de proceso (C) bajo presión excesiva por adsorción del agua en un adsorbente en uno de al menos dos adsorbedores (9, 10) conectados a través de líneas de conexión (23,24;29,30) y válvulas de conmutación (25,26,27,28; 31,32,33,34) hasta que el adsorbente en el adsorbedor respectivo (9,10) se carga con agua, en el que el gas de proceso seco (C) después de salir del adsorbedor respectivo (9,10) a través de un filtro (11) como gas puro de hidrógeno de alta pureza (D) en una línea de gas puro (16) se desvía al consumidor y el gas de proceso sin tratar (C) para continuar el proceso de carga se desvía al adsorbedor descargado (9,10) y, al mismo tiempo, el adsorbente cargado del adsorbedor respectivo (9,10) se alimenta a una línea de gas de regeneración (18) contra la dirección de flujo del adsorbedor (9,10), la cantidad parcial calentada (TR) de gas puro (D) se regenera mediante un elemento calefactor eléctrico (13) como gas de regeneración (E), en el que una unidad de control (21) conmuta los adsorbedores (9,10) a la fase de adsorción o regeneración dependiendo de la carga de adsorbente y todos los consumidores eléctricos son alimentados desde la alimentación eléctrica conectada a través de una línea eléctrica (18), caracterizado por que la cantidad parcial (TR) del gas puro (D) es aspirada por un elevador de presión del gas (12), con un convertidor de frecuencia conectado a la línea de gas de regeneración (18), como gas de regeneración (E) y un transmisor de caudal (35) con un calculador de caudal integrado ajusta el caudal volumétrico de la cantidad parcial (TR) determinando un valor de velocidad de rotación actual del elevador de presión del gas (12) o un valor de velocidad de rotación del elevador de presión del gas (12) como un valor fijo a través de la unidad de control (21) que, si falla la alimentación, activa una conmutación de todas las unidades de consumo de energía, como el elevador de presión del gas (12), el elemento calefactor eléctrico (13), la unidad de control (21), las válvulas de conmutación (25, 26, 27, 28; 31, 32, 33, 34; 43; 45; 49) y posiblemente la bomba (8), a una fuente de alimentación interna/externa (40) para el suministro temporal de energía eléctrica a través de la línea eléctrica (48) mediante un dispositivo de conmutación (37), en el que el elevador de presión del gas (12) genera un circuito de flujo de succión del gas puro y de desorción (D, F), que está presente cuando se apaga la alimentación, formado a partir del gas residual (G) en los adsorbedores (9,10), por una trayectoria de flujo (K) que pasa a través de las líneas de gas (14, 16, 18, 19, 23, 24, 29, 30), los adsorbedores (9, 10), el elemento calefactor eléctrico (13), el intercambiador de calor (6), el separador (7) y el filtro (11) hasta que la regeneración se complete correctamente.