CN201990734U - 一种生产全氟辛酸用新型电解槽 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于生产制备全氟辛酸的电解槽，属于电解设备技术领域。它包括槽体、槽盖和设置于槽体内的电极组，槽盖上设有正负极导电铜板，正负极导电铜板分别与电极组相连接，槽体内设有盘管式冷却管，冷却管内充有冷却水，槽体的下部设置有放料口，在电极组的上方设有喷淋进料管，所述的槽体外部设置有循环泵，循环泵的一端与喷淋进料口相连通，另一端与放料口相连通。本实用新型的电解槽可使电解液自下而上的进行循环，提高电解槽内电解液的均匀度，使电解产物电解的更充分，电解反应在较低的温度下进行，降低了电解副反应的发生，副产物大大减少，提高电解效率且大大减少无功热损耗，产品制造成本降低。

Description

一种生产全氟辛酸用新型电解槽

技术领域

本实用新型涉及一种电解槽，尤其涉及一种用于生产制备全氟辛酸的电解槽，属于电解设备技术领域。

背景技术

全氟辛酸(PFOA)是一种高效的表面活性剂，用于合成憎水、憎油的皮革、纸张、纤维处理剂等，是一种附加值高、用途十分广泛的精细氟化产品。全氟辛酸的铵盐或钠盐是性能优良的阴离子型表面活性剂，是高效的金属净洗剂，是合成氟树脂(如分散型聚四氟乙烯树脂、聚偏氟乙烯树脂、聚全氟乙丙烯树脂)和氟橡胶不可缺少、无可替代的原料。

生产全氟辛酸的方法主要有合成法和电解法。这两种方法都是通过前期的反应，得到全氟辛酰氟，再通过对全氟辛酰氟的处理得到全氟辛酸。这两种方法各有优点和缺点。化学合成法工艺复杂，操作步骤繁多，而且投资巨大；电解法工艺简单，所需要的投资较少，而且可以得到一种用途十分广泛的副产物氟碳。

目前，生产全氟辛酸用电解槽基本包括以下几部分：槽体、盖板、冷却管、阳极、阴极、加料管，排气管，将氢化氢(HF)与正辛酰氯加入电解槽后，在一定电压和电流的作用下，氟化氢电解成游离的氟原子，与正辛酰氯反应，最后生成全氟辛酰氟。但该设备存在电解效率低、能耗高、电解过程中的副产物所占比列大、检修频繁、电解液质量差等缺点。

发明内容

为解决以上技术上的不足，本实用新型提供了一种电解更充分、电解收率高、副产物少、能耗低、易检修、产品生产成品大大降低的生产全氟辛酸用电解槽。

本实用新型的技术方案如下：

一种生产全氟辛酸用新型电解槽，包括槽体、槽盖和设置于槽体内的电极组，槽盖上设有正负极导电铜板，正负极导电铜板分别与电极组相连接，槽盖上部设有加料管和排气管，槽体内设有降温装置，槽体的下部设置有放料口，其特征在于：在电极组的上方设有喷淋进料管，所述的槽体外部设置有循环泵，循环泵的一端与喷淋进料管相连通，另一端与放料口相连通。

所述槽体内的电极组串联连接。槽内电极间由并联改为串联，进而使电总板上的电流大大降低，进而大大减少无功热损耗，产品制造成本降低；

所述的降温装置为盘管式冷却管，冷却管内充有冷冻水，冷冻水的温度为-10℃到-5℃。盘管式冷却管设置于槽内且贴近槽壁位置，管内并配备低温冷却介质，使电解温度由原来的30℃降为10℃，使电解反应在较低的温度下进行，进而有效的降低了电解副反应的发生，提高电解效率。

所述的冷却管一端与冷冻进水口相连接，另一端与冷冻回水口相连接，冷冻进水口和冷冻回水口设置在槽体侧壁上。

所述的槽体为立式槽体。

本实用新型的有益效果是：

1、槽体外设置泵循环装置，可使电解液自下而上的进行循环，提高电解槽内电解液的均匀度，使电解产物电解的更充分，电解质量更好；循环装置的使用，可使电解液对电极板进行动态的冲涮，使原装置静态电解易使残渣在电解板间富集而导致击穿的现象得以明显改善，同时也大大降低了检修的频率。

2、槽内电级间由并联改为串联，进而使电总板上的电流大大降低，进而大大减少无功热损耗，产品制造成本降低；

3、槽内设置盘管式冷却管，管内并配备低温冷却介质，使电解温度由原来的30℃降为10℃，使电解反应在较低的温度下进行，降低了电解副反应的发生，副产物大大减少，提高电解效率；

综合起来，本实用新型突破了现有技术的限制，单槽运行时间大大延长，电解产率明显提高，吨产品电耗有效降低，进而使产品生产成本得以降低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：1、正极导电铜板；2、负极导电铜板；3、冷冻回水口；4、放料口；5、冷冻进水口；6、循环泵；7、喷淋进料管；8、电极组；9、槽盖；10、槽体；11、排气管；12、加料管；13、冷却管；14、视镜。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述，但本实用新型保护范围不限于此。

实施例1：

如图1所示，一种生产全氟辛酸用新型电解槽，包括槽体10、槽盖9和设置于槽体内的电极组8，槽体10为立式结构。槽盖9上设有正极导电铜板1和负极导电铜板2，正负极导电铜板分别与电极组8相连接，槽体10内的电极组串联连接，槽内电极间由并联改为串联，进而使电总板上的电流大大降低，进而大大减少无功热损耗，产品制造成本降低。槽盖9上部设有加料管12和排气管11，槽体10内设有冷却管13，冷却管13为盘管式冷却管，冷却管13内充有-5℃冷冻水，冷却管13设置于槽体内10且贴近槽壁位置，管内并配备低温冷却介质，使槽内电解液温度控制在10℃，使电解反应在较低的温度下进行，进而有效的降低了电解副反应的发生，提高电解效率。冷却管13的一端与冷冻进水口5相连接，另一端与冷冻回水口3相连接，冷冻进水口5和冷冻回水口3设置在槽体10的侧壁上。在槽体10的侧壁上还设有视镜14。

槽体10的下部设置有放料口4，在电极组8的上方设有喷淋进料管7，且喷淋进料管7位于槽体10内。槽体10外部设置有循环泵6，循环泵6的一端与喷淋进料管7相连通，另一端与放料口4相连通。电解液从下部的放料口4抽出经循环泵6从上部的喷淋进料管7进入槽内。

氟化氢350KG，辛酰氯35KG，温度控制在10℃时进行电解，同时开启循环泵，让电解液自下而上的循环并喷淋，连续运行23小时，后静止半小时后，放料，得电解液30KG，后按常规方法进行水解、酸化、精馏后，得全氟辛酸(PFOA)4.5KG，直链含量93％。

对比实验1：

该实验的操作步骤均与实施例1相同，未使用循环泵进行电解液循环，电解温度控制在30℃时进行电解。得电解液25KG，得全氟辛酸(PFOA)2.2KG，直链含量87％。

对比实验2：

该实验的操作步骤均与实施例1相同，未使用循环泵进行电解液循环，电解温度控制在10℃时进行电解得电解液29KG，得全氟辛酸(PFOA)4.3KG，直链含量91％。

实施例1和实验1、2的实验数据对比情况如表1所示：

表1：实施例数据对比

Claims (5)

1.一种生产全氟辛酸用新型电解槽，包括槽体、槽盖和设置于槽体内的电极组，槽盖上设有正负极导电铜板，正负极导电铜板分别与电极组相连接，槽盖上部设有加料管和排气管，槽体内设有降温装置，槽体的下部设置有放料口，其特征在于：在电极组的上方设有喷淋进料管，所述的槽体外部设置有循环泵，循环泵的一端与喷淋进料管相连通，另一端与放料口相连通。

2.如权利要求1所述生产全氟辛酸用新型电解槽，其特征在于：所述槽体内的电极组串联连接。

3.如权利要求1所述生产全氟辛酸用新型电解槽，其特征在于：所述的降温装置为盘管式冷却管，冷却管内充有冷冻水，冷冻水的温度为-10℃到-5℃。

4.如权利要求3所述生产全氟辛酸用新型电解槽，其特征在于：所述的冷却管一端与冷冻进水口相连接，另一端与冷冻回水口相连接，冷冻进水口和冷冻回水口设置在槽体侧壁上。

5.如权利要求1所述生产全氟辛酸用新型电解槽，其特征在于：所述的槽体为立式槽体。

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