CN210215573U - 一种刚玉熔盐电解装置 - Google Patents

Abstract

一种刚玉熔盐电解装置，它涉及一种熔盐电解装置。它是要解决现有的熔盐电解装置的电解池不耐腐蚀，易污染池内电解质的技术问题。本实用新型的刚玉熔盐电解装置包括壳体、刚玉电解池、刚玉电解池盖、两个超声分散电极、超声分散控制器、远红外加热体、内冷凝器、外冷凝夹套和恒电位/电流仪；超声分散控制器与超声分散电极接连；超声分散电极插在刚玉电解池盖上的电极孔中；刚玉电解池放在壳体内；远红外加热体固定在壳体的内壁；内冷凝器套在刚玉电解池外并架在壳体的上沿上；外冷凝夹套设置在壳体的外壁；恒电位/电流仪的正、负极分别与两个超声分散电极连接。本装置操作便捷，抗腐蚀，可用于电解制备纳米和稀土合金材料领域。

Description

一种刚玉熔盐电解装置

技术领域

本实用新型涉及一种熔盐电解装置。

背景技术

熔盐电解的电解质为氯盐，在高温下具有非常强的腐蚀性。并且，在高温条件下需要完成电极电解、电解质搅拌、实验现象观察、熔盐融化和冷凝等工作。现有技术中的熔盐电解装置的电解池大多采用金属材质，如钢等，金属的抗腐蚀性差，经常出现钢渣脱落现象，从而污染池内电解质，使用寿命短。

实用新型内容

本实用新型是要解决现有的熔盐电解装置的电解池不耐腐蚀，易污染池内电解质的技术问题，而提供一种刚玉熔盐电解装置。

本实用新型的刚玉熔盐电解装置包括壳体、刚玉电解池、刚玉电解池盖、两个超声分散电极、超声分散控制器、远红外加热体、内冷凝器、外冷凝夹套和恒电位/电流仪；

刚玉电解池的侧壁上端设置气体入口和气体出口；

刚玉电解池盖上设置两个电极孔和加料口；

刚玉电解池盖盖在刚玉电解池上，与刚玉电解池配合使用；

超声分散控制器与超声分散电极接连，用于控制超声分散电极的振动频率；

超声分散电极插在刚玉电解池盖上的电极孔中；

远红外加热体固定在壳体的内壁；

刚玉电解池放在壳体内；

内冷凝器为圆筒环形腔体，在圆筒环形腔体通入冷却介质；上部的圆筒环的外圆直径大于下部的圆筒环的外圆直径，在上部的圆筒环的上表面设置进水口和出水口，冷却介质通过进水口流入腔体中，再由出水口流出，达到冷却目的；在上部的圆筒环上设置两个通孔；

内冷凝器套在刚玉电解池外并架在壳体的上沿上；

外冷凝夹套设置在壳体的外壁，在外冷凝夹套的上表面设置进水管和出水管；进水管和出水管分别穿过内冷凝器的两个通孔，起到固定内冷凝器的作用；

恒电位/电流仪的正、负极分别与两个超声分散电极连接；

本实用新型的刚玉熔盐电解装置的使用方法如下：

一、将电解质加入到刚玉电解池中，密闭加料口；

二、通过气体入口向刚玉电解池内通入惰性气体，如氩气；从刚玉电解池排出的气体经过气体出口排入气体回收瓶，使刚玉电解池内的空气排净；

三、打开远红外加热体进行加热，使电解池中电解质融化，向内冷凝器和外内冷凝器通入冷却水，达到控制温度的目的；

四、然后开启恒电位/电流仪和超声分散控制器进行电解操作。

本实用新型的刚玉熔盐电解装置利用远红外加热方式，加热迅速，温度控制精准，其中的超声分散电极与超声分散控制器及恒电位/电流仪连接，即可以做为电极使用，又可以通过控制超声波的振动频率产生空化作用实现熔盐体系中分散和振动，可以实现不同粒径纳米材料的制备及各种稀土金属间化合物的制备。电极的规格与形态可按照实际需求设计。电解池各插入口及接口处采用耐高温的硅胶进行密封以保证电解池的气密性。用远红外加热使辐射平面内温度均匀分布，热响应时间短，可用60～900℃之间任意可调，加速了电解池内熔盐体系的升温与降温速度。内冷凝器7的上部平台使上部操作区隔离热源，电解池与电解池盖体可拆卸分离，都使操作更加便捷，钢玉电解池具有抗腐蚀、持久耐用和不污染熔盐体系的特点。

本实用新型的刚玉熔盐电解装置可用于制备纳米和稀土合金等材料，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型的刚玉熔盐电解装置的结构示意图；图中，1为壳体、2为刚玉电解池、3为刚玉电解池盖、4为两个超声分散电极、5为超声分散控制器、6为远红外加热体、7为内冷凝器、8为外冷凝夹套、9为恒电位/电流仪；

图2是刚玉熔盐电解装置的电解池2的结构示意图；图中，2-1为气体入口，2-2为气体出口；

图3是刚玉熔盐电解装置的电解池的电解池盖3的结构示意图；图中，3-1为电极孔，3-2为加料口；

图4是刚玉熔盐电解装置的电解池的内冷凝器7的结构示意图；图中，7-2为进水口，7-3为出水口，7-4为通孔；

图5是内冷凝器7的截面结构示意图；图中7-1为腔体；

图6是超声分散电极的结构示意图；

图7是壳体1与远红外加热体6、内冷凝器7、外冷凝夹套8的组装示意图；

图8是壳体1与远红外加热体6、外冷凝夹套8的组装示意图；

图9是实施例1的刚玉熔盐电解装置的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：(参见附图1～8)本实施方式的刚玉熔盐电解装置包括壳体1、刚玉电解池2、刚玉电解池盖3、两个超声分散电极4、超声分散控制器5、远红外加热体6、内冷凝器7、外冷凝夹套8和恒电位/电流仪9；

刚玉电解池2的侧壁上端设置气体入口2-1和气体出口2-2；

刚玉电解池盖3上设置两个电极孔3-1和加料口3-2；

刚玉电解池盖3盖在刚玉电解池2上，与刚玉电解池2配合使用；

超声分散控制器5与超声分散电极4接连，用于控制超声分散电极4的振动频率；

超声分散电极4插在刚玉电解池盖3上的电极孔3-1中；

远红外加热体6固定在壳体1的内壁；

刚玉电解池2放在壳体1内；

内冷凝器7为圆筒环形腔体7-1，在圆筒环形腔体7-1通入冷却介质；上部的圆筒环的外圆直径大于下部的圆筒环的外圆直径，在上部的圆筒环的上表面设置进水口7-2和出水口7-3，冷却介质通过进水口7-2流入腔体7-1中，再由出水口7-3流出，达到冷却目的；在上部的圆筒环上设置两个通孔7-4；

内冷凝器7套在刚玉电解池2外并架在壳体1的上沿上；

外冷凝夹套8设置在壳体1的外壁，在外冷凝夹套8的上表面设置进水管8-1和出水管8-2；进水管8-1和出水管8-2分别穿过内冷凝器7的两个通孔7-4，起到固定内冷凝器7的作用；

恒电位/电流仪9的正、负极分别与两个超声分散电极4连接。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是刚玉熔盐电解装置还包括温度控制系统10，温度控制系统10与远红外加热体6连接；其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是刚玉熔盐电解装置还包括惰性气体钢瓶11和气体吸收瓶12，惰性气体钢瓶11与刚玉电解池2的气体入口2-1连接，气体吸收瓶12与气体出口2-2连接；其它与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是外冷凝夹套8是由两根管连通在一起的多个环形腔体；其它与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是超声分散电极4为镍电极、铜电极或铁电极；其它与具体实施方式一至四之一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是远红外加热体6的数目为5～50个，均布在壳体1的内壁；其它与具体实施方式一至五之一相同。

本实施方式所述的远红外加热元体6是通过红外线光来传递能量的，非接触式传热，热源发出的红外光照射在被加热物表面，被表面的分子吸收，引起分子的振动能级的升高，提高温度，最高可以达到1000Kw/m²。该远红外加热体及排布方式使其发出的热光子束流在辐射平面内均匀分布，热响应时间小于2分钟，使用温度在60～900℃之间可调。

用下面的实施例验证本发明的有益效果：

实施例1：(参见图9)本实施例的刚玉熔盐电解装置由壳体1、刚玉电解池2、刚玉电解池盖3、两个超声分散电极4、超声分散控制器5、远红外加热体6、内冷凝器7、外冷凝夹套8、恒电位/电流仪9、温度控制系统10、惰性气体钢瓶11和气体吸收瓶12组成；

刚玉电解池2的侧壁上端设置气体入口2-1和气体出口2-2；

刚玉电解池盖3上设置两个电极孔3-1和加料口3-2；

刚玉电解池盖3盖在刚玉电解池2上，与刚玉电解池2配合使用；

超声分散控制器5与超声分散电极4接连，用于控制超声分散电极4的振动频率；

超声分散电极4插在刚玉电解池盖3上的电极孔3-1中；

20个远红外加热体6均均固定在壳体1的内壁；

刚玉电解池2放在壳体1内；

内冷凝器7为圆筒环形腔体7-1，在圆筒环形腔体7-1通入冷却介质；上部的圆筒环的外圆直径大于下部的圆筒环的外圆直径，在上部的圆筒环的上表面设置进水口7-2和出水口7-3，冷却介质通过进水口7-2流入腔体7-1中，再由出水口7-3流出，达到冷却目的；在上部的圆筒环上设置两个通孔7-4；

内冷凝器7套在刚玉电解池2外并架在壳体1的上沿上；

外冷凝夹套8设置在壳体1的外壁，在外冷凝夹套8的上表面设置进水管8-1和出水管8-2；进水管8-1和出水管8-2分别穿过内冷凝器7的两个通孔7-4，起到固定内冷凝器7的作用；

恒电位/电流仪9的正、负极分别与两个超声分散电极4连接；

温度控制系统10与远红外加热体6连接；

惰性气体钢瓶11与刚玉电解池2的气体入口2-1连接，气体吸收瓶12与气体出口2-2连接；

超声分散电极4为镍电极。

本实施例的刚玉熔盐电解装置的使用方法如下：

一、将电解质加入到刚玉电解池2中，密闭加料口；

二、通过气体入口2-1向刚玉电解池2内通入惰性气体，如氩气；从刚玉电解池2排出的气体经过气体出口2-2排入气体回收瓶，使刚玉电解池2内的空气排净；

三、打开远红外加热体6进行加热，使电解池中电解质融化，向内冷凝器7和外内冷凝器8通入冷却水，达到控制温度的目的；

四、然后开启恒电位/电流仪1和超声分散控制器5进行电解操作。

本实用新型的刚玉熔盐电解装置加热迅速，升降温度速度快，温度控制精准，超声分散电极的使用，可实现熔盐体系中分散和振动，可以实现不同粒径纳米材料的制备及各种稀土金属间化合物的制备。内冷凝器7的上部平台使上部操作区隔离热源，电解池与电解池盖体可拆卸分离，都使操作更加便捷，钢玉电解池具有抗腐蚀、持久耐用和不污染熔盐体系的特点。

Claims (6)

1.一种刚玉熔盐电解装置，其特征在于该装置包括壳体(1)、刚玉电解池(2)、刚玉电解池盖(3)、两个超声分散电极(4)、超声分散控制器(5)、远红外加热体(6)、内冷凝器(7)、外冷凝夹套(8)和恒电位/电流仪(9)；

刚玉电解池(2)的侧壁上端设置气体入口(2-1)和气体出口(2-2)；

刚玉电解池盖(3)上设置两个电极孔(3-1)和加料口(3-2)；

刚玉电解池盖(3)盖在刚玉电解池(2)上，与刚玉电解池(2)配合使用；

超声分散控制器(5)与超声分散电极(4)接连；

超声分散电极(4)插在刚玉电解池盖(3)上的电极孔(3-1)中；

远红外加热体(6)固定在壳体(1)的内壁；

刚玉电解池(2)放在壳体(1)内；

内冷凝器(7)为圆筒环形腔体(7-1)；上部的圆筒环的外圆直径大于下部的圆筒环的外圆直径，在上部的圆筒环的上表面设置进水口(7-2)和出水口(7-3)，在上部的圆筒环上设置两个通孔(7-4)；

内冷凝器(7)套在刚玉电解池(2)外并架在壳体(1)的上沿上；

外冷凝夹套(8)设置在壳体(1)的外壁，在外冷凝夹套(8)的上表面设置进水管8-1和出水管8-2；进水管8-1和出水管8-2分别穿过内冷凝器(7)的两个通孔(7-4)；

恒电位/电流仪(9)的正、负极分别与两个超声分散电极(4)连接。

2.根据权利要求1所述的一种刚玉熔盐电解装置，其特征在于刚玉熔盐电解装置还包括温度控制系统(10)，温度控制系统(10)与远红外加热体(6)连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种刚玉熔盐电解装置，其特征在于刚玉熔盐电解装置还包括惰性气体钢瓶(11)和气体吸收瓶(12)，惰性气体钢瓶(11)与刚玉电解池(2)的气体入口(2-1)连接，气体吸收瓶(12)与气体出口(2-2)连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种刚玉熔盐电解装置，其特征在于外冷凝夹套(8)是由两根管连通在一起的多个环形腔体。

5.根据权利要求1或2所述的一种刚玉熔盐电解装置，其特征在于超声分散电极(4)为镍电极、铜电极或铁电极。

6.根据权利要求1或2所述的一种刚玉熔盐电解装置，其特征在于远红外加热体(6)的数目为5～50个，均布在壳体(1)的内壁。

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