[實用新型]一種大容量制氟用耐腐蝕電解槽

有效

• 申請號: 200820129557.5
• 申請日: 2008-08-22
• 公開（公告）號: CN201292408Y
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 趙紀崢;張景利;牛學坤;李前進;朱進京;黃曉東;徐洪濤;張志勇;朱桂偉
• 申請（專利權）人: 黎明化工研究院
• 主分類號: C25B9/00
• 分類號: C25B9/00;C25B1/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及工業制氟領域，特別涉及大容量(電流2000～10000A)制氟電解槽。

背景技術

如今氟化學取得了突飛猛進的發展，氟的應用正逐步擴大到化學工業的各個領域。氟化學的關鍵是制氟工藝，工業制氟的常規方法是通過一個由低碳鋼、不銹鋼、銅、鎳或蒙乃爾合金等金屬材質制成的中溫電解槽內，以熔融的KF·nHF為介質，電解無水HF制得。陽極為非石墨化碳，陰極為低碳鋼，電解溫度控制在80～110℃。

圖1是常規制氟電解槽結構示意圖，一般由槽體1、槽蓋2、陽極3、陰極4、陰陽極室隔離裙板5等組成。隔離裙板將電解槽電解液以上的空間分割為陰極室和陽極室。

電解制氟過程中，存在的最大問題是電解槽腐蝕迅速。使用中，槽體與陰陽極室隔離裙板的相對電位高于陰極，易發生氧化反應，金屬離子失去電子成為游離態的金屬離子進入到電解液中，腐蝕加劇；另一方面制作電解槽槽體、槽蓋的金屬，含有不同的雜質，在電解液中形成自發原電池，使金屬腐蝕加劇，加速金屬溶解。由于腐蝕，槽體中各種金屬離子隨著時間的推移逐漸進入電解質中，沉渣不斷累積，會阻礙離子的運動和放電，最終導致電槽陰、陽極極化頻繁發生，電解電壓居高不下，電解槽溫度上升，各項消耗大幅度提高。

由低碳鋼制備的電解槽，使用壽命僅為1～2個月；采用耐腐蝕金屬制成的電解槽，長者可使用三年以上，但價格昂貴。如何解決電解槽過快腐蝕問題，有效地延長電解槽的使用壽命是制氟行業的難題。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是在上述電解槽基礎上提供一種耐腐蝕電解槽。

為解決上述技術問題，本實用新型由槽體、槽蓋、陰極、陽極、陰陽極室隔離裙板等組成，在槽體底部增加一層連續密封的耐腐絕緣層，槽體(或槽蓋)與陰極之間通過可變電阻連接起來，這種連接可以是一個或多個。

該耐腐蝕絕緣層，起絕緣和隔離作用，保護槽體底部不產生氣體或產生的氣體不會直接進入陽極室和陰極室。安全可靠，有效地解決了電解槽腐蝕問題，延長了普通電解槽使用壽命，同時又不影響電解效率，不改變原電解槽內部結構。

槽體(或槽蓋)與陰極之間通過可變電阻連接起來，可以降低槽體(或槽蓋)與陰極間的電位差，這樣在電解過程中，槽體(或槽蓋)電位等于(當阻值為零時)或接近陰極電位，起到了槽體(或槽蓋)保護作用。

本實用新型的其他易腐蝕部件如陰陽極室隔離裙板表面或槽蓋內表面也可以覆蓋一層上述耐腐蝕絕緣物質，耐腐蝕物質也可以是非絕緣物質如石墨、銅、鎳或銅鎳合金等。陰陽極室隔離裙板增加一層上述耐腐蝕物質后，增加了隔離裙板的耐腐蝕性，避免了陰陽極室的氣體相串引起爆炸。

附圖說明

下面結合附圖和實施方式對本實用新型做更詳細的說明。

圖1是常規制氟電解槽結構示意圖。

圖2是本實用新型電解槽結構示意圖。

圖3是本實用新型法蘭絕緣結構示意圖。

具體實施方式

圖2所示電解槽由槽體1、槽蓋2、陽極3、陰極4、陰陽極室隔離裙板5、耐腐蝕絕緣層6、與槽蓋相連的電阻7、與槽體相連的電阻8等組成。

電解槽底部的耐腐蝕絕緣層可以是聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙稀、聚氯乙稀、酚醛樹脂、F-30、F-40、F-46或氟化鹽等耐腐蝕材料。

耐腐蝕絕緣層可以采用鋪設或噴涂而成。噴涂方式可以采用等離子噴涂、火焰噴涂或靜電噴涂等方式。該電解槽的使用壽命可達普通電解槽使用壽命5倍以上。

為了進一步提高本實用新型的耐腐蝕性，槽體與槽蓋連接處可通過圖3所示的法蘭絕緣結構示意圖進行連接，槽體法蘭10和槽蓋法蘭11中間墊一密封墊9，螺孔中間是T型絕緣墊12，以螺栓13固定。

T型絕緣墊片材質可以是膠木、聚四氟乙烯、ABS、酚醛樹脂等硬質塑料；法蘭之間的絕緣墊片可以是聚四氟乙烯、ABS、酚醛樹脂、橡膠或PVC軟板等材質。

槽體與外接各管線之間也可用上述方式絕緣。各接管包括氫氣、氟氣、補料專用等管線。