[發明專利]熔鹽電化學實驗裝置

有效

• 申請號: 201210003346.8
• 申請日: 2012-01-06
• 公開（公告）號: CN102553664A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 左勇;黃鶴;李曉云;王敏
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: B01L1/00
• 分類號: B01L1/00;C25C3/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 朱水平;楊東明

技術領域

本發明涉及一種熔鹽電化學實驗裝置，特別是涉及一種能夠為熔鹽電化學實驗提供無水、無氧的實驗環境的熔鹽電化學實驗裝置。

背景技術

高溫熔鹽電化學技術在化學化工領域有許多重要的應用，如全球最大的電化學冶金工業——鋁電解工業，就是在氟熔鹽體系中進行電解來獲得金屬鋁的。另外，在核能工業中乏燃料也常常采用熔鹽電解精練技術進行處理回收金屬鈾、钚、釷等核燃料。熔鹽電解質屬于非水體系的電解質，具有很寬的電化學窗口和化學穩定性，這也是熔鹽電解質被廣泛采用的最根本原因。然而，由于傳統的熔鹽電化學裝置非常容易吸收空氣中的氧和水分，氧和水分會造成熔鹽電化學窗口降低或使熔鹽分解，而且氧的存在還會加速高溫環境中各種設備材料的腐蝕速度。因此，傳統的熔鹽電化學裝置會使得在熔鹽電化學工業或實驗研究中通常會面臨水氧干擾的問題，給原本就難以開展的熔鹽電化學實驗研究增添了不小的難度。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中熔鹽電化學裝置容易吸收空氣中氧和水分的缺陷，提供一種能夠為熔鹽電化學實驗提供無水、無氧的實驗環境的熔鹽電化學實驗裝置。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：

本發明提供了一種熔鹽電化學實驗裝置，該熔鹽電化學實驗裝置包括一真空管式爐，其特點在于，該熔鹽電化學實驗裝置還包括一充滿惰性氣體的手套箱，該手套箱與該真空管式爐的進氣端連接。本發明將手套箱與真空管式爐的連接，并使得該手套箱內部的惰性氣體從該真空管式爐的進氣端進入該真空管式爐，從而使得真空管式爐里充滿惰性氣體，為真空管式爐中進行的高溫熔鹽電化學實驗提供了無水、無氧的實驗環境。

較佳地，該熔鹽電化學實驗裝置還包括一過渡接管，該過渡接管設置于該手套箱與該真空管式爐的進氣端之間、并分別與該手套箱以及該真空管式爐的進氣端連接。

較佳地，該過渡接管的兩端分別通過一連通法蘭與該手套箱以及該真空管式爐的進氣端連接，在提供無水、無氧的實驗環境的同時也可以使得測量電極通過該連通法蘭的孔伸入該真空管式爐中的熔鹽電化學池內進行電化學測試。

較佳地，該過渡接管的一端通過一中間設有一密封盲板的連接法蘭與該手套箱連接、另一端通過一連通法蘭與該真空管式爐的進氣端連接，該熔鹽電化學實驗裝置還包括一抽氣裝置，該抽氣裝置連通該手套箱時與該過渡接管不連通，連通該過渡接管時與該手套箱不連通，從而通過該抽氣裝置對該熔鹽電化學實驗裝置進行抽氣和補氣操作，即將該熔鹽電化學反應產生的氣體從該熔鹽電化學實驗裝置中抽出，而在抽氣的過程中該過渡接管與該手套箱之間通過該中間設有一密封盲板的連接法蘭密封后相互之間是不連通的，所以該手套箱中的惰性氣體只能通過該抽氣裝置補充至該真空管式爐中。

較佳地，該抽氣裝置包括一第一通路、一第二通路以及一真空泵，該第一通路兩端分別與該真空泵以及該過渡接管連接，該第二通路兩端分別與該第一通路以及該手套箱連接，該第一通路與該第二通路的交接位置設有一用于切換該第一通路和該第二通路的換向閥。利用換向閥，就可以保證抽氣和補氣兩種操作在同一時間只會進行一種，避免了熔鹽反應產生的氣體與手套箱中的惰性氣體相混合。

較佳地，熔鹽電化學實驗裝置還包括一中間設有一密封盲板的連接法蘭，該連接法蘭與該真空管的封閉端密封連接，從而可以在不影響手套箱正常工作的前提下對真空管式爐進行打開、清洗以及拆卸更換等操作。

本發明的積極進步效果在于：本發明的熔鹽電化學實驗裝置利用手套箱中惰性氣體的氛圍，能夠為高溫熔鹽電化學實驗提供無水、無氧的實驗環境，該實驗裝置還具備對熔鹽電解質進行預溶解排氣泡以及重結晶純化的功能。同時，過渡接管的設計使得該實驗裝置還可以在不影響手套箱正常工作的前提下對爐管進行打開、清洗以及拆卸更換等操作。

附圖說明

圖1為本發明的第一實施例的熔鹽電化學實驗裝置的結構圖。

圖2為本發明的第二實施例的熔鹽電化學實驗裝置的結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖給出本發明較佳實施例，以詳細說明本發明的技術方案。

第一實施例：

如圖1所示，本實施例的熔鹽電化學實驗裝置包括一手套箱1、一過渡接管2、一真空管式爐3、兩個連通法蘭4以及一連接法蘭5，該連接法蘭5的中間設有一密封盲板，從而可以將連接在該連接法蘭5兩端的兩個裝置相互密封。