CN209243192U - 电解法制磷烷用电解装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及磷烷制备技术领域，公开了一种电解法制磷烷用电解装置，包括至少一组电解槽，每组所述电解槽中设有被质子膜隔离的阴极室和阳极室，所述阴极室设有阴极，所述阳极室设有阳极，所述质子膜的两端设有开口，所述电解槽的进液口与电解液供液器连接，所述电解槽的出液口通过回流泵连接电解槽的进液口。电解槽通过质子膜隔离为连通的阴极室和阳极室，相邻电解槽之间循环连通，电解槽和电解液回收槽构成循环回路，提高电解液的使用率和电解效率；电解后的电解液和产生的磷烷经液气分离器分离，实现对磷烷的干燥和对电解液的过滤，防止沉淀物质回流至电解槽；电解装置结构简单，操作方便，保证可持续安全生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及磷烷制备技术领域，特别是涉及一种电解法制磷烷用电解装置。
背景技术
磷烷，分子式PH3，是线型结构的磷的氢化物，分子量为32.998，室温时是无色剧毒气体，在-88℃时凝为液体，-133.8℃结为固体。磷烷在工业生产及半导体行业中应用较多，目前，工业上制备磷烷主要有三种方法：磷化铝水解法、电解法和副产法。
现有电解法制备的磷烷与水蒸气混杂，电解时产生的沉淀物质容易堆积，降低电解效率。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型的目的是提供一种电解法制磷烷用电解装置，以解决现有电解装置电解效率低，磷烷与水蒸气混杂的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种电解法制磷烷用电解装置，包括至少一组电解槽，每组所述电解槽中设有被质子膜隔离的阴极室和阳极室，所述阴极室设有阴极，所述阳极室设有阳极，所述质子膜的两端设有开口，所述电解槽的进液口与电解液供液器连接，所述电解槽的出液口通过管道与回流泵的一端连接，回流泵的另一端通过管道连接电解槽的进液口。
其中，还包括液气分离器，所述液气分离器的一端与电解槽的出液口连接，所述液气分离器的另一端与回流泵连接。
其中，还包括磷烷输送罐，所述磷烷输送罐与液气分离器的出气口连通。
其中，还包括电解液回收槽，所述电解液回收槽的进液口与所述液气分离器的出液口连接，所述电解液回收槽的出液口与回流泵连接。
其中，所述液气分离器的一端与电解槽的出液口通过液气分离管连接，所述液气分离管包括管体，所述管体内水平设有分隔板，用以将所述管体分隔为相互独立的上层和下层。
其中，所述回流泵的上游的管路上设有回流阀，所述回流泵的下游的管路上设有回流电磁阀。
其中，相邻两组电解槽的上下两端设有循环口，循环口通过管道连接相邻两组电解槽。
其中，还包括液气泄漏保护机构，用以保证电解装置的安全运行。
(三)有益效果
本实用新型提供的一种电解法制磷烷用电解装置，电解槽通过质子膜隔离为连通的阴极室和阳极室，相邻电解槽之间循环连通，电解槽和电解液回收槽构成循环回路，提高电解液的使用率和电解效率；电解后的电解液和产生的磷烷经液气分离器分离，实现对磷烷的干燥和对电解液的过滤，防止沉淀物质回流至电解槽，影响电解率；电解装置结构简单，操作方便，保证可持续安全生产。
附图说明
图1为本实用新型实施例一电解法制磷烷用电解装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例二电解法制磷烷用电解装置的结构示意图；
图3为本实用新型实施例液气分离管的结构示意图。
图中，1：电解槽；2：阴极；3：液气分离器；4：磷烷输送罐；5：电解液回收槽；6：管体；7：分隔板；8：排放阀；9：回流管；10：回流泵；11：手动回流阀；12：回流电磁阀；13：进液口；14：循环口；15：质子膜。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，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的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。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。
如图1所示，本实用新型实施例一提供一种电解法制磷烷用电解装置，包括至少一组电解槽1，本实施例中设置了一组电解槽1，每组电解槽1中设有被质子膜15隔离的阴极室和阳极室，阴极室设有阴极2，阴极2为与电源的负极连接的铂材质的电极，产生磷烷气体，导电性能良好。阳极室设有阳极，阳极与电源的正极连接，不产生气体。质子膜15的两端设有开口，用以使阴极室和阳极室内的电解液流通。电解槽1采用不锈钢材质，具有良好的耐酸碱性。电解槽1的进液口13与电解液供液器连接，电解槽1的出液口通过管道与回流泵10的一端连接，回流泵10的另一端通过管道连接电解槽1的进液口，形成回路，提高电解液的利用率，节省资源，降低成本。电解槽1的进液口13与电解液供液器连接，保证充足的电解液进入电解槽1内，保证磷烷的连续制备。
如图2所示，在本实施例中，所述电解法制磷烷用电解装置还包括液气分离器3，所述液气分离器3的一端与电解槽1的出液口连接，所述液气分离器3的另一端与回流泵10连接；还包括磷烷输送罐4，所述磷烷输送罐4与液气分离器3的出气口连通；还包括电解液回收槽5，所述电解液回收槽5的进液口与所述液气分离器3的出液口连接，所述电解液回收槽5的出液口与回流泵10连接。
电解槽1的出液口与液气分离器3的进口连接。具体的，电解槽1的出液口通过液气分离管与液气分离器3的进口连接，如图3所示，液气分离管包括管体6，管体6内水平设有分隔板7，用以将管体6分隔为相互独立的上层和下层，上层用以流通磷烷气体，下层用以流通电解液。分隔板7上均匀设有通孔，用以使磷烷气体与电解液充分分离。分隔板7采用聚醚醚酮材质。
其中，液气分离器3内部采用翅片状结构，里面盛有冷却剂，电解液和磷烷气体走不同的管道。具体的，电解液和磷烷气体经液气分离器3的进口进入液气分离器3内，磷烷气体在液气分离器3中受到冷却剂的冷凝作用被收集到磷烷输送罐4，电解液在冷却剂的作用下被回收到电解液回收槽5，电解液回收槽5里面的电解液通过回流泵10回流到电解槽1，当检测到电解槽1中的电解液的浓度不足时，可以通过外部的电解液供液器补充。
进一步的，液气分离器3的出气口与磷烷输送罐4连通，干燥后的磷烷气体进入磷烷输送罐4内加压以备工业使用。液气分离器3的出液口与过滤器的进液口连接，过滤器的出液口与电解液回收槽5的进液口连接。过滤器将电解液中的沉淀物质进行过滤，防止污染损坏电解装置。在一个例子中，液气分离器3内靠近其出液口处设有毫米级过滤网，使电解液在液气分离器3内完成过滤，定期对液气分离器3进行清洗，保证过滤效果。
在一个实施例中，过滤器与电解液回收槽5的连接管路上设有排放阀8，用以控制电解液排放量。电解液回收槽5的出液口通过回流管9与的电解槽1的进液口13连接，形成回路，提高电解液的使用率和电解效率。回流管9上设有回流泵10，回流泵10的上游的回流管9上设有手动回流阀11，回流泵10的下游的回流管9上设有回流电磁阀12，用以配合控制电解液回流至电解槽1内的量，防止电解液溢出电解槽1。
在一个实施例中，设置多组电解槽1，相邻两组电解槽1的上下两端设有循环口14，循环口14通过管道连接相邻两组电解槽1，用以循环电解液，提高电解液的利用率和电解效率。
在一个实施例中，还包括液气泄漏保护机构，用以实时监测电解装置的漏气和漏液情况，保证电解装置的安全运行。
本实用新型提供的一种电解法制磷烷用电解装置，电解槽通过质子膜隔离为连通的阴极室和阳极室，相邻电解槽之间循环连通，电解槽和电解液回收槽构成循环回路，提高电解液的使用率和电解效率；电解后的电解液和产生的磷烷经液气分离器分离，实现对磷烷的干燥和对电解液的过滤，防止沉淀物质回流至电解槽，影响电解率；电解装置结构简单，操作方便，保证可持续安全生产。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电解法制磷烷用电解装置，其特征在于，包括至少一组电解槽，每组所述电解槽中设有被质子膜隔离的阴极室和阳极室，所述阴极室设有阴极，所述阳极室设有阳极，所述质子膜的两端设有开口，所述电解槽的进液口与电解液供液器连接，所述电解槽的出液口通过管道与回流泵的一端连接，回流泵的另一端通过管道连接电解槽的进液口。
2.如权利要求1所述的电解法制磷烷用电解装置，其特征在于，还包括液气分离器，所述液气分离器的一端与电解槽的出液口连接，所述液气分离器的另一端与回流泵连接。
3.如权利要求2所述的电解法制磷烷用电解装置，其特征在于，还包括磷烷输送罐，所述磷烷输送罐与液气分离器的出气口连通。
4.如权利要求3所述的电解法制磷烷用电解装置，其特征在于，还包括电解液回收槽，所述电解液回收槽的进液口与所述液气分离器的出液口连接，所述电解液回收槽的出液口与回流泵连接。
5.如权利要求2所述的电解法制磷烷用电解装置，其特征在于，所述液气分离器的一端与电解槽的出液口通过液气分离管连接，所述液气分离管包括管体，所述管体内水平设有分隔板，用以将所述管体分隔为相互独立的上层和下层。
6.如权利要求1所述的电解法制磷烷用电解装置，其特征在于，所述回流泵的上游的管路上设有回流阀，所述回流泵的下游的管路上设有回流电磁阀。
7.如权利要求1所述的电解法制磷烷用电解装置，其特征在于，相邻两组电解槽的上下两端设有循环口，循环口通过管道连接相邻两组电解槽。
8.如权利要求1所述的电解法制磷烷用电解装置，其特征在于，还包括液气泄漏保护机构，用以保证电解装置的安全运行。
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Publications (1)
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| CN201821992805.9U Active CN209243192U (zh) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | 电解法制磷烷用电解装置 |
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2018
- 2018-11-30 CN CN201821992805.9U patent/CN209243192U/zh active Active
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