CN201292408Y - 一种大容量制氟用耐腐蚀电解槽 - Google Patents

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赵纪峥
张景利
牛学坤
李前进
朱进京
黄晓东
徐洪涛
张志勇
朱桂伟
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Abstract

本实用新型涉及一种大容量制氟用耐腐蚀电解槽，由槽体(1)、槽盖(2)、阳极(3)、阴极(4)、阴阳极室隔离裙板(5)组成，在槽体底部还有一层连续密封的耐腐蚀绝缘层(6)，槽体(1)或槽盖(2)与阴极(4)之间通过可变电阻(8或7)连接起来，这种连接可以是一个或多个。本实用新型的其他易腐蚀部件如阴阳极室隔离裙板表面或槽盖内表面也可以覆盖一层耐腐蚀绝缘或耐腐蚀非绝缘物质。槽体(1)与槽盖(2)之间，或电解槽与外接管线之间可以通过带有T型绝缘垫片的螺栓固定。该电解槽的使用寿命可达普通电解槽使用寿命5倍以上。

Description

一种大容量制氟用耐腐蚀电解槽
技术领域
本发明涉及工业制氟领域，特别涉及大容量(电流2000～10000A)制氟电解槽。
背景技术
如今氟化学取得了突飞猛进的发展，氟的应用正逐步扩大到化学工业的各个领域。氟化学的关键是制氟工艺，工业制氟的常规方法是通过一个由低碳钢、不锈钢、铜、镍或蒙乃尔合金等金属材质制成的中温电解槽内，以熔融的KF·nHF为介质，电解无水HF制得。阳极为非石墨化碳，阴极为低碳钢，电解温度控制在80～110℃。
图1是常规制氟电解槽结构示意图，一般由槽体1、槽盖2、阳极3、阴极4、阴阳极室隔离裙板5等组成。隔离裙板将电解槽电解液以上的空间分割为阴极室和阳极室。
电解制氟过程中，存在的最大问题是电解槽腐蚀迅速。使用中，槽体与阴阳极室隔离裙板的相对电位高于阴极，易发生氧化反应，金属离子失去电子成为游离态的金属离子进入到电解液中，腐蚀加剧；另一方面制作电解槽槽体、槽盖的金属，含有不同的杂质，在电解液中形成自发原电池，使金属腐蚀加剧，加速金属溶解。由于腐蚀，槽体中各种金属离子随着时间的推移逐渐进入电解质中，沉渣不断累积，会阻碍离子的运动和放电，最终导致电槽阴、阳极极化频繁发生，电解电压居高不下，电解槽温度上升，各项消耗大幅度提高。
由低碳钢制备的电解槽，使用寿命仅为1～2个月；采用耐腐蚀金属制成的电解槽，长者可使用三年以上，但价格昂贵。如何解决电解槽过快腐蚀问题，有效地延长电解槽的使用寿命是制氟行业的难题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是在上述电解槽基础上提供一种耐腐蚀电解槽。
为解决上述技术问题，本实用新型由槽体、槽盖、阴极、阳极、阴阳极室隔离裙板等组成，在槽体底部增加一层连续密封的耐腐绝缘层，槽体(或槽盖)与阴极之间通过可变电阻连接起来，这种连接可以是一个或多个。
该耐腐蚀绝缘层，起绝缘和隔离作用，保护槽体底部不产生气体或产生的气体不会直接进入阳极室和阴极室。安全可靠，有效地解决了电解槽腐蚀问题，延长了普通电解槽使用寿命，同时又不影响电解效率，不改变原电解槽内部结构。
槽体(或槽盖)与阴极之间通过可变电阻连接起来，可以降低槽体(或槽盖)与阴极间的电位差，这样在电解过程中，槽体(或槽盖)电位等于(当阻值为零时)或接近阴极电位，起到了槽体(或槽盖)保护作用。
本实用新型的其他易腐蚀部件如阴阳极室隔离裙板表面或槽盖内表面也可以覆盖一层上述耐腐蚀绝缘物质，耐腐蚀物质也可以是非绝缘物质如石墨、铜、镍或铜镍合金等。阴阳极室隔离裙板增加一层上述耐腐蚀物质后，增加了隔离裙板的耐腐蚀性，避免了阴阳极室的气体相串引起爆炸。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本实用新型做更详细的说明。
图1是常规制氟电解槽结构示意图。
图2是本实用新型电解槽结构示意图。
图3是本实用新型法兰绝缘结构示意图。
具体实施方式
图2所示电解槽由槽体1、槽盖2、阳极3、阴极4、阴阳极室隔离裙板5、耐腐蚀绝缘层6、与槽盖相连的电阻7、与槽体相连的电阻8等组成。
电解槽底部的耐腐蚀绝缘层可以是聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙稀、聚氯乙稀、酚醛树脂、F-30、F-40、F-46或氟化盐等耐腐蚀材料。
耐腐蚀绝缘层可以采用铺设或喷涂而成。喷涂方式可以采用等离子喷涂、火焰喷涂或静电喷涂等方式。该电解槽的使用寿命可达普通电解槽使用寿命5倍以上。
为了进一步提高本实用新型的耐腐蚀性，槽体与槽盖连接处可通过图3所示的法兰绝缘结构示意图进行连接，槽体法兰10和槽盖法兰11中间垫一密封垫9，螺孔中间是T型绝缘垫12，以螺栓13固定。
T型绝缘垫片材质可以是胶木、聚四氟乙烯、ABS、酚醛树脂等硬质塑料；法兰之间的绝缘垫片可以是聚四氟乙烯、ABS、酚醛树脂、橡胶或PVC软板等材质。
槽体与外接各管线之间也可用上述方式绝缘。各接管包括氢气、氟气、补料专用等管线。

Claims (7)

1.一种大容量制氟用耐腐蚀电解槽由槽体(1)、槽盖(2)、阳极(3)、阴极(4)、阴阳极室隔离裙板(5)组成，其特征是在槽体底部有一层连续密封的耐腐蚀绝缘层(6)，槽体(1)或槽盖(2)与阴极(4)之间通过可变电阻(8或7)连接起来，这种连接可以是一个或多个。
2.按照权利要求1所述的电解槽，其特征是阴阳极室隔离裙板(5)表面或槽盖(2)内表面也覆盖一层耐腐蚀绝缘层(6)。
3.按照权利要求2所述的电解槽，其特征是阴阳极室隔离裙板(5)表面或槽盖(2)内表面覆盖的耐腐蚀绝缘层(6)可用耐腐蚀非绝缘层替代。
4.按照权利要求1～3之一所述的电解槽，其特征是槽体(1)与槽盖(2)之间的连接结构是：槽体法兰(10)和槽盖法兰(11)中间垫一密封垫(9)，螺孔中间是T型绝缘垫(12)，中间是固定螺栓(13)。
5.按照权利要求4所述的电解槽，其特征是电解槽与外管线之间以同样的方式连接。
6.按照权利要求1或2所述的电解槽，其特征是耐腐蚀绝缘层是聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙稀、聚氯乙稀、酚醛树脂、F-30、F-40、F-46或氟化盐。
7.按照权利要求3所述的电解槽，其特征是耐腐蚀非绝缘物质是指石墨、铜、镍或铜镍合金。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101949025A (zh) * 2010-10-18 2011-01-19 天津市泰旭物流有限公司 一种采用电解合成法生产六氟化硫的技术
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CN105018972A (zh) * 2014-04-21 2015-11-04 上海奇谋能源技术开发有限公司 一种降低电解槽电压的方法

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