CN208815125U - 一种氟化电解槽 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氟化电解槽，包括电解槽和电解槽盖板，所述电解槽盖板上端沿水平方向依次安装有进料口、阳极导电棒、阴极导电棒、旋转电机、出气口、温度计，所述阳极导电棒和阴极导电棒下方分别安装有阳极极板和阴极极板，所述旋转电机的输出端连接有旋转轴，所述旋转轴表面安装有搅拌叶片，所述电解槽的一测设置有回流冷凝器，所述电解槽的外侧安装有冷却槽。本实用新型通过设置的旋转电机、旋转轴和搅拌叶片，可以对电解液进行搅拌，提高反应效率，通过冷却槽使电解液在槽内形成内循环，使得槽内温度更加均匀，提高电解效率，通过设置多个阳极极板和阴极极板，方便使用不同极板间距进行电解。

Description

一种氟化电解槽

技术领域

本实用新型涉及有机电化学合成技术领域，具体为一种氟化电解槽。

背景技术

电解氟化法又称法，是以镍为阳极，镍或铁为阴极，将有机反应物溶解在无水氟化氢中形成导电的电解液，在较低的温度下控制电压为4.5～6.0V，通过阳极电化学氟化将氟引入到有机物分子中的方法。电解氟化法目前广泛应用于全氟化合物的制备。

传统的电解槽每组电极组成的电极板间距都属固定的，但不同电解原料对电极板间距要求不同，需要整体更换，组装电解槽，浪费人力和时间，且槽内的无水氟化氢不流动，溶解在无水氟化氢中的电解质与极板接触几率小，反应效率低，冷冻盐水一般从底部进入，上端出，使得电解槽内部温度不均匀，电解效果不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种氟化电解槽，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种氟化电解槽，包括电解槽和电解槽盖板，所述电解槽的底部装有支撑座，所述电解槽呈U型结构，且电解槽的顶端设置有电解槽盖板，所述电解槽盖板上端沿水平方向依次安装有进料口、阳极导电棒、阴极导电棒、旋转电机、出气口、温度计，所述进料口和温度计均贯穿电解槽盖板并延伸至电解槽的内部，所述阳极导电棒和阴极导电棒均贯穿电解槽盖板并延伸至其内部，且阳极导电棒和阴极导电棒的底端依次连接有阳极极板和阴极极板，所述旋转电机的输出端连接有延伸至电解槽内部的旋转轴，所述旋转轴外侧安装有搅拌叶片，所述旋转轴位于电解槽内部的外侧安装有导流筒，所述电解槽的一侧设置有回流冷凝器，所述电解槽的外侧安装有冷却槽，所述冷却槽的外侧设置有保温层，所述电解槽的底端设置有出料管，所述出料管的内部安装有出料阀。

优选的，所述进料口顶端设置有密封盖，所述阳极导电棒、阴极导电棒、旋转轴与电解槽盖板接触的位置均设置有密封圈，所述导流筒的两侧均设置有数量不少于四个的通孔，所述搅拌叶片设置有六片，且均匀分布在旋转轴的外侧。

优选的，所述回流冷凝器的外侧连接有两根回流导管，所述回流冷凝器外侧的一根回流导管贯穿电解槽盖板，且其外侧的另一根回流导管贯穿电解槽。

优选的，所述冷却槽靠近电解槽盖板的一侧设置有出液口，所述冷却槽靠近电解槽底部的一侧设置有进液口。

优选的，所述阳极导电棒的下端安装有导电横梁，所述导电横梁的表面安装有导电块，所述导电块的下端连接有阳极极板，所述阳极极板外侧套有绝缘套筒，所述阳极导电棒与阴极导电棒结构相同。

优选的，所述阳极导电棒下方的导电横梁与水平方向的夹角为10°且向上倾斜，所述阴极导电棒下方的导电横梁与水平方向的夹角为10°且向下倾斜，所述阳极极板和阴极极板数量均为六个，且阳极极板和阴极极板相对分布。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设置的旋转电机、旋转轴和搅拌叶片，可以对电解液进行搅拌，使有机反应物充分溶解分散均匀，增大电解质与极板的接触几率，提高反应效率，通过将冷却槽内的冷冻盐水从上端进，下端出，使电解槽内的电解液上面温度低，下面温度较高，使电解液在槽内形成内循环，使得槽内温度更加均匀，提高电解效率，通过设置多个阳极极板和阴极极板，且将阳极极板和阴极极板设置成一定夹角，方便使用不同极板间距进行电解，避免整体更换和组装电解槽，节省人力和时间。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的电解槽盖板俯视图；

图3为本实用新型的阳极结构示意图。

图中：1、电解槽；2、电解槽盖板；3、旋转电机；4、旋转轴；5、导流筒；6、搅拌叶片；7、进料口；8、阳极导电棒；9、阴极导电棒；10、出气口；11、温度计；12、回流冷凝器；13、冷却槽；14、保温层；15、阳极极板；16、阴极极板；17、出料阀；18、出料管；19、支撑座；20、绝缘套筒；21、导电块；22、导电横梁。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供的一种实施例：一种氟化电解槽，包括电解槽1和电解槽盖板2，电解槽1的底部装有支撑座19，电解槽1呈U型结构，且电解槽1的顶端设置有电解槽盖板2，电解槽盖板2上端沿水平方向依次安装有进料口7、阳极导电棒8、阴极导电棒9、旋转电机3、出气口10、温度计11，进料口7和温度计11均贯穿电解槽盖板2并延伸至电解槽1的内部，阳极导电棒8和阴极导电棒9均贯穿电解槽盖板2并延伸至其内部，且阳极导电棒8和阴极导电棒9的底端依次连接有阳极极板15和阴极极板16，旋转电机3的输出端连接有延伸至电解槽1内部的旋转轴4，旋转轴4外侧安装有搅拌叶片6，旋转轴4位于电解槽1内部的外侧安装有导流筒5，电解槽 1的一侧设置有回流冷凝器12，电解槽1的外侧安装有冷却槽13，冷却槽13 的外侧设置有保温层14，电解槽1的底端设置有出料管18，出料管18的内部安装有出料阀17。

本实用新型通过设置的旋转电机3、旋转轴4、搅拌叶片6，可以对电解液进行搅拌，使有机反应物充分溶解分散均匀，增大电解质与极板的接触几率，提高反应效率，通过设置的温度计11可以测量电解液的温度，通过设置的回流冷凝器12可以将气体氟化氢冷凝为液体，重新流回电解槽1，提高利用率，通过设置的冷却槽13，将冷却槽内的冷冻盐水从上端进，下端出，使电解槽内的电解液上面温度低，下面温度较高，使电解液在槽内形成内循环，使得槽内温度更加均匀，提高电解效率。

请参阅图1，进料口7顶端设置有密封盖，阳极导电棒8、阴极导电棒9、旋转轴4与电解槽盖板2接触的位置均设置有密封圈，导流筒5的两侧均设置有数量不少于四个的通孔，搅拌叶片6设置有六片，且均匀分布在旋转轴4 的外侧。

本实用新型通过设置的密封盖和密封圈可以防止电解槽1内的气体氟化氢泄露到大气中，造成药品的浪费，通过设置的搅拌叶片6，可以对电解液进行搅拌，使有机反应物充分溶解分散均匀，增大电解质与极板的接触几率，提高反应效率，通过设置的导流筒5可以防止搅拌叶片6在搅拌时带动底层生成的氟化物。

请参阅图1，回流冷凝器12的外侧连接有两根回流导管，回流冷凝器12 外侧的一根回流导管贯穿电解槽盖板2，且其外侧的另一根回流导管贯穿电解槽1，冷却槽13靠近电解槽盖板2的一侧设置有出液口，冷却槽13靠近电解槽1底部的一侧设置有进液口。

本实用新型通过设置的回流冷凝器12可以将气体氟化氢冷凝为液体，重新流回电解槽1，提高利用率，通过设置的冷却槽13，且冷却槽13中的冷冻盐水从上端进下端出，使得电解槽1内部的电解液上面温度低，下面温度较高，由于上面电解液温度较低，相对比重大，温度低的电解液往下沉，下面较高的电解液上浮，因此，电解液在槽内形成内循环，使得槽内温度更加均匀，提高电解效率。

请参阅图1和图3，阳极导电棒8的下端安装有导电横梁21，导电横梁 21的表面安装有导电块22，导电块22的下端连接有阳极极板15，阳极极板 15外侧套有绝缘套筒20，阳极导电棒8与阴极导电棒9结构相同，阳极导电棒8下方的导电横梁21与水平方向的夹角为10°且向上倾斜，阴极导电棒9 下方的导电横梁21与水平方向的夹角为10°且向下倾斜，阳极极板15和阴极极板16数量均为六个，且阳极极板15和阴极极板16相对分布。

本实用新型通过设置的多个阳极极板15和阴极极板16，将阳极导电棒8 下方的导电横梁21和阴极导电棒9下方的导电横梁设置成一定夹角，可以在阳极极板15与阴极极板16之间形成不同间距，方便使用不同极板间距进行电解，避免整体更换和组装电解槽，节省人力和时间，通过设置的绝缘套筒 20可以避免其他没有使用的极板产生电解。

工作原理：打开电解槽盖板2，将反应物放入电解槽1内部，选择合适间距的阳极极板15和阴极极板16，将绝缘套筒20取下，盖紧电解槽盖板2，将无水氟化氢通过进料口7加入到电解槽1内部，接通电源，启动旋转电机3，旋转电机3带动旋转轴4转动，使得安装在旋转轴4上的搅拌叶片6转动，对电解液进行搅拌，使有机反应物充分溶解分散均匀，增大电解质与极板的接触几率，提高反应效率，电解过程中产生热量，通过温度计11显示，从冷却槽13的上端进口将冷冻盐水加入到冷却槽13中，从下端出口排出，使得电解槽1内部的电解液上面温度低，下面温度较高，由于上面电解液温度较低，相对比重大，温度低的电解液往下沉，下面较高的电解液上浮，因此，电解液在槽内形成内循环，使得槽内温度更加均匀，提高电解效率，保温层 14可以减少冷冻盐水的冷损耗，有些气体氟化氢通过连接在电解槽盖板2上的回流管进入到回流冷凝器12中，与回流冷凝器12中的冷却水逆流，有利于冷却水带走热量，将气体氟化氢变为液体重新流回电解槽1中，打开出料阀17，所得的液态产品通过出料管18流出，气态产品从出气口10发挥至冷阱中被收集。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种氟化电解槽，包括电解槽(1)和电解槽盖板(2)，其特征在于：所述电解槽(1)的底部装有支撑座(19)，所述电解槽(1)呈U型结构，且电解槽(1)的顶端设置有电解槽盖板(2)，所述电解槽盖板(2)上端沿水平方向依次安装有进料口(7)、阳极导电棒(8)、阴极导电棒(9)、旋转电机(3)、出气口(10)、温度计(11)，所述进料口(7)和温度计(11)均贯穿电解槽盖板(2)并延伸至电解槽(1)的内部，所述阳极导电棒(8)和阴极导电棒(9)均贯穿电解槽盖板(2)并延伸至其内部，且阳极导电棒(8)和阴极导电棒(9)的底端依次连接有阳极极板(15)和阴极极板(16)，所述旋转电机(3)的输出端连接有延伸至电解槽(1)内部的旋转轴(4)，所述旋转轴(4)外侧安装有搅拌叶片(6)，所述旋转轴(4)位于电解槽(1)内部的外侧安装有导流筒(5)，所述电解槽(1)的一侧设置有回流冷凝器(12)，所述电解槽(1)的外侧安装有冷却槽(13)，所述冷却槽(13)的外侧设置有保温层(14)，所述电解槽(1)的底端设置有出料管(18)，所述出料管(18)的内部安装有出料阀(17)。

2.根据权利要求1所述的一种氟化电解槽，其特征在于：所述进料口(7)顶端设置有密封盖，所述阳极导电棒(8)、阴极导电棒(9)、旋转轴(4)与电解槽盖板(2)接触的位置均设置有密封圈，所述导流筒(5)的两侧均设置有数量不少于四个的通孔，所述搅拌叶片(6)设置有六片，且均匀分布在旋转轴(4)的外侧。

3.根据权利要求1所述的一种氟化电解槽，其特征在于：所述回流冷凝器(12)的外侧连接有两根回流导管，所述回流冷凝器(12)外侧的一根回流导管贯穿电解槽盖板(2)，且其外侧的另一根回流导管贯穿电解槽(1)。

4.根据权利要求1所述的一种氟化电解槽，其特征在于：所述冷却槽(13)靠近电解槽盖板(2)的一侧设置有出液口，所述冷却槽(13)靠近电解槽(1)底部的一侧设置有进液口。

5.根据权利要求1所述的一种氟化电解槽，其特征在于：所述阳极导电棒(8)的下端安装有导电横梁(21)，所述导电横梁(21)的表面安装有导电块(22)，所述导电块(22)的下端连接有阳极极板(15)，所述阳极极板(15)外侧套有绝缘套筒(20)，所述阳极导电棒(8)与阴极导电棒(9)结构相同。

6.根据权利要求5所述的一种氟化电解槽，其特征在于：所述阳极导电棒(8)下方的导电横梁(21)与水平方向的夹角为10°且向上倾斜，所述阴极导电棒(9)下方的导电横梁(21)与水平方向的夹角为10°且向下倾斜，所述阳极极板(15)和阴极极板(16)数量均为六个，且阳极极板(15)和阴极极板(16)相对分布。