CN103896227A - 电解熔融氟化氢铵制备三氟化氮的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电解熔融氟化氢铵制备三氟化氮的装置，包括电解槽、活性炭吸附塔、缓冲罐等，其特点是：电解槽配装在外加热板箱体内、其上装有阴极、阳极，电解槽通过连接管道并按其作用依次与缓冲罐、氟化氢冷凝塔、左氟化钠吸附塔、右氟化钠吸附塔、脱氟塔、分子筛吸附塔、活性炭吸附塔，过氧化钠吸附塔、低温精馏塔、储气罐、压缩机、充装台等串接连为一整体。本发明的优点是：结构设计合理、设备简单、而且运行稳定、可操作性强、产品质量高，生产的三氟化氮气体的纯度达到98%以上，并解决了环境污染问题。
Description
技术领域
本发明属于一种制造生产化工产品的装置，特别是涉及一种电解熔融氟化氢铵制备三氟化氮的装置。
背景技术
在现有技术中使用熔融盐法制备三氟化氮的装置大致是由电解槽、反应器、熔融物再生器、分离器、冷却器等构成，上述装置均通过连接管道将其连接成为一整体。将含氟原料流和氟化氢铵液体在反应区中在足以产生三氟化氮的条件下，接触一段时间。在接触反映过程中，降低氟化氢铵液体的熔体酸度值，排出反应产物流，元素氟和氟化氢的混合气体与氟化氢铵本体液接触，使反应区中的初始熔体酸度值大于氟化氢铵本体液的熔体酸度值，在上述装置中，特别是由于电解槽的结构设计不完善、造成生产出的三氟化氮气体的质量欠佳、产率低，且操作复杂，不易连续化长期运行生产。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理、操作方便、产品质量高，可连续进行生产的电解熔融氟化氢铵制备三氟化氮的装置。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：电解熔融氟化氢铵制备三氟化氮的装置，包括电解槽1、活性炭吸附塔9、缓冲罐2等，其特征在于：所述电解槽1配装在外加热板箱体20内、其上装有阴极18、阳极19，电解槽通过连接管道17并按其功能作用依次与缓冲罐2、氟化氢冷凝塔3、左氟化钠吸附塔4、右氟化钠吸附塔5、脱氟塔6、碱洗塔7、分子筛吸附塔8、活性炭吸附塔9，过氧化钠吸附塔10、硫代硫酸钠洗涤塔11、分子筛干燥塔12、低温精馏塔13、储气罐14、压缩机15、充装台16串接连为一整体。
本发明还可以采用如下技术方案：
所述电解槽内的阳极19采用石墨材料。
本发明具有的优点和积极效果是：结构设计合理、设备简单、而且运行稳定、可操作性强、产品质量高、生产的三氟化氮气体的纯度达到98%以上，并解决了环境污染问题，是一种理想的高纯三氟化氮制备装置。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1、电解槽；2、缓冲罐；3、氟化氢冷凝塔；4、左氟化钠吸附塔；5、右氟化钠吸附塔；6、脱氟塔；7、碱洗塔；8、分子筛吸附塔；9、活性炭吸附塔；10、过氧化钠吸附塔；11、硫代硫酸钠洗涤塔；12、分子筛干燥塔；13、低温精馏塔；14、贮气罐；15、压缩机；16、充装台；17、连接管道；18、阴极；19、阳极；20、外加热板箱体。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
参照图1，电解熔融氟化氢铵制备三氟化氮的装置，包括电解槽1、活性炭吸附塔9、缓冲罐2、氟化铵和氟化氢储罐等，所述电解槽1配装在外加热板箱体20内、其上装有阴极18、阳极19，电解槽通过连接管道17并按其功能作用依次与缓冲罐2、氟化氢冷凝塔3、左氟化钠吸附塔4、右氟化钠吸附塔5、脱氟塔6、碱洗塔7、分子筛吸附塔8、活性炭吸附塔9，过氧化钠吸附塔10、硫代硫酸钠洗涤塔11、分子筛干燥塔12、低温精馏塔13、储气罐14、压缩机15、充装台16串接连为一整体。所述电解槽内的阳极19采用石墨材料。
本发明的工作原理是：
将氟化铵和氟化氢按摩尔比1： 1.1-1.8配成电解液注入电解槽，电解槽内安装的阳极采用石墨材料，熔融盐的温度一般控制在120-160℃，最佳温度控制在125-145℃，电压在6-12V。从电解槽阳极出来的气体经过连接管道进入缓冲罐、氟化氢冷凝塔，该缓冲罐对系统内电解槽阳极室产生的气体起到缓冲、平衡与调节作用，以增加系统电解槽阳极室内气压的稳定性，由于在缓冲罐内气体的流速和温度降低，因此，在此可以沉淀下部分固体颗粒和滴液。去除固体颗粒和滴液、主要是为三氟化氮的气体顺利进入左氟化钠吸附塔、右氟化钠吸附塔和脱氟塔，并在此装置内除去杂质氟及氟化钠，在碱洗塔中除去酸性杂质、然后顺序进入分子筛吸附塔、活性炭吸附塔、过氧化钠吸附塔、硫代硫酸钠洗涤塔各净化装置后，进入分子筛干燥塔脱除所含水分，进入低温精馏塔脱除高沸点杂质。从低温精馏塔顶出来的气体三氟化氮部分冷凝为液体，经贮气罐流回塔内，作为回流液，成品进入气罐经压缩机压缩、冷却后，在充装台充入气瓶。
Claims (2)
1.一种电解熔融氟化氢铵制备三氟化氮的装置，包括电解槽（1）、活性炭吸附塔（9）、缓冲罐（2）等，其特征在于：电解槽（1）配装在外加热板箱体（20）内、其上装有阴极（18）、阳极（19），电解槽通过连接管道（17）并按其作用依次与缓冲罐（2）、氟化氢冷凝塔（3）、左氟化钠吸附塔（4）、右氟化钠吸附塔（5）、脱氟塔（6）、碱洗塔（7）、分子筛吸附塔（8）、活性炭吸附塔（9），过氧化钠吸附塔（10）、硫代硫酸钠洗涤塔（11）、分子筛干燥塔（12）、低温精馏塔（13）、储气罐（14）、压缩机（15）、充装台（16）串接连为一整体。
2.根据权利要求1所述的电解熔融氟化氢铵制备三氟化氮的装置，其特征在于：所述电解槽内的阳极（19）采用石墨材料。
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2012
- 2012-12-31 CN CN201210591123.8A patent/CN103896227A/zh active Pending
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