[發明專利]氟氣生成裝置

無效

• 申請號: 201080028604.7
• 申請日: 2010-05-12
• 公開（公告）號: CN102803566A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 宮崎達夫;毛利勇
• 申請（專利權）人: 中央硝子株式會社
• 主分類號: C25B1/24
• 分類號: C25B1/24;C01B7/20;C25B9/00;C25B15/08
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明涉及一種氟氣生成裝置，特別是涉及一種能夠防止由伴隨著生成氣體的霧沫(mist)導致的配管堵塞的氣體生成裝置及氣體生成裝置的配管結構。

背景技術

以往，公知有包括在由含有氟化氫的熔融鹽構成的電解液中電解氟化氫的電解槽，在陽極側產生主要成分為氟氣的主生成氣體、并且在陰極側產生主要成分為氫氣的副生成氣體的氟氣生成裝置。

在這種氟氣生成裝置中，在向從電解槽的陽極產生的主要成分為氟氣的主生成氣體中混入從熔融鹽氣化得到的氟化氫氣體的同時，也同時混入了熔融鹽自身的霧沫，因此在長時間使用的過程中產生了配管的堵塞。

同樣地，在向從陰極產生的主要成分為氫氣的副生成氣體中混入從熔融鹽氣化得到的氟化氫氣體的同時，也混入了熔融鹽自身的霧沫。因此，在長時間使用的過程中產生了配管的堵塞。

另外，在上述氟氣生成裝置中，一般是在電解槽中生成的氟氣(主生成氣體)在通過了壓力調整閥之后通過使用了NaF等的吸附劑的吸附塔，進行雜質的去除。此時，氟氣中所含的霧沫除了引起上述所述的配管的堵塞問題以外，也可能引起壓力調整閥的堵塞、吸附塔的堵塞及吸附劑的劣化。

因而，必須每隔一定時間卸下配管及壓力調整閥進行清洗。另外，也必須頻繁地進行吸附塔的吸附劑的更換作業。為此，需要使電解槽的運轉停止來進行配管的替換作業。

在專利文獻1中公開了一種通過在配管中途插入過濾器來將霧沫捕獲在過濾器上的技術，但是在該方法中，過濾器也有時每隔一定時間就會阻塞，也必須定期更換過濾器或者定期清洗捕獲的霧沫。

為了進行過濾器的更換或者清洗，需要進行配管的拆卸作業，為此，需要使電解槽的運轉停止來進行配管的替換作業。因而，不僅作業復雜，而且導致了生產性惡化。

另外，在專利文獻2中公開了一種以延長過濾器的壽命為目的的技術，在配管的一部分上設置用于調節溫度的溫度調節機構，通過使在被調節了溫度的部分液化的氟化氫氣體與插入配管中途的過濾器相接觸，使堆積在過濾器一個面上的固態物溶解，防止堵塞，使過濾器恢復功能。

專利文獻1：日本特開2005-179709號公報

專利文獻2：日本特開2006-111900號公報

在專利文獻2所述的氣體產生裝置中，成為了在設置在配管的一部分上的溫度調節機構的下游設置了過濾器的構造，成為了通過使在被調節了溫度的部分液化的氟化氫與設置在溫度調節機構的下游的過濾器相接觸而使附著在過濾器上的堵塞物質溶解、進一步使成為過濾器阻塞的原因的堵塞物質殘留在設置于過濾器的下部的廢液槽中的結構。

但是，在附著在過濾器上的堵塞物質中含有來自熔融鹽的成分，基于電解槽的原料的使用效率的觀點，未加處理地廢棄堵塞物質是不優選的。

在專利文獻2所述的氣體產生裝置的結構中，成為了在溫度調節機構的下游設置過濾器的構造，從電解槽到過濾器的路徑增長。因此，存在如下問題：擔心因含有來自熔融鹽的成分的氟化氫與配管等構件的接觸引起的雜質的濃度增加，從而不適合將附著在過濾器上的堵塞物質作為電解槽的原料進行再利用。

另外，當設置了使附著在過濾器上的堵塞物質殘留的廢液槽時，每隔一定時間進行廢液槽的更換、清洗等的作業負擔增加，有時必須使電解槽的運轉停止。

發明內容

本發明就是鑒于上述問題點而做成的，其目的在于提供一種能夠使在電解槽中產生的生成氣體中的來自熔融鹽的成分、特別是氟化氫回流到電解槽中進行再利用的氟氣生成裝置。

本發明人為了解決上述問題，進行了認真研究，結果發現通過將用于使來自熔融鹽的成分、特別是氟化氫回流的溫度調節結構設置在電解槽的氣體出口附近，能夠不設置使導致該配管堵塞的來自熔融鹽的物質殘留的廢液槽地使來自熔融鹽的成分、特別是氟化氫有效地回流到電解槽中進行再利用，從而實現了本發明。

即，本發明是一種氟氣生成裝置，其通過電解由氟化鉀及氟化氫構成的熔融鹽中的氟化氫而生成氟氣，其特征在于，該氟氣生成裝置具有：電解槽，其通過在由含有氟化鉀及氟化氫的熔融鹽構成的電解液中電解氟化氫而在陽極側產生主要成分為氟氣的主生成氣體，并且在陰極側產生主要成分為氫氣的副生成氣體；第1配管，其從電解槽中分別引導上述主生成氣體及上述副生成氣體，上述主生成氣體及上述副生成氣體中混入有從上述電解槽的熔融鹽氣化得到的氟化氫氣體和伴隨著上述主生成氣體與上述副生成氣體的產生的來自熔融鹽的霧沫；熱交換機構，其設置在上述第1配管上，用于調節該第1配管的一部分的溫度；使在上述第1配管的被上述熱交換機構調節了溫度的一部分中液化的氟化氫回流并返回上述電解槽中。