[實用新型]一種電解槽用氟化氫自動化供料裝置

有效

• 申請號: 201720250000.6
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN206553632U
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 趙紀崢;魏磊;張景利;酒坤;李梅
• 申請（專利權）人: 洛陽黎明大成氟化工有限公司;黎明化工研究設計院有限責任公司
• 主分類號: C25B15/08
• 分類號: C25B15/08;C25B1/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及氟化物生產設備，特別涉及以氟化氫為原料的電解槽用氟化氫自動化供料裝置。

背景技術

目前，在使用氟化氫為原料的電解工藝中，常用的氟化氫供料方式有以下幾種：(1)一對一供料方式：一臺電解槽對應一個氟化氫小鋼瓶；(2)集中供料方式：多臺電解槽共用一個氟化氫分配罐供料。(3)自動供料方式：如CN203174204U中公開的一種電槽自動控制加酸裝置，氫氟酸鋼瓶放于一臺電子臺稱上，通過金屬軟管與加酸母排連接，加酸母排另一端通過金屬軟管與緩沖罐和氮氣瓶連接；輸酸母管一端通過手動閥門與加酸母排連接，另一端通過加酸電磁閥與各電解槽連接，壓力平衡電磁閥一端連接電槽的輸酸管，另一端連接氫氣放空處理系統與大氣相同；通過電氣回路采集電解電流，按照氟化氫的電解消耗量控制加酸電磁閥開啟給各電解槽供給氟化氫。該裝置存在以下缺點：(1)氟化氫鋼瓶壓力不穩定，隨著重量減少壓力降低；(2)電解槽通料通過針閥控制，通料速度控制不穩定；(3)為了避免通料管被電解質堵塞，壓力平衡電磁閥在不供料時處于打開狀態，以平衡通料管內壓力，通料結束時通料管內存留的氟化氫通過H₂處理系統排空，造成氟化氫浪費。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種電解槽用氟化氫自動化供料裝置。該裝置可使電解槽運行平穩，適宜工業化、大規模、多電解槽生產。

為了解決以上技術問題，本申請提供一種電解槽用氟化氫自動化供料裝置，包括氟化氫儲罐、調節閥、流量計、氟化氫通料總管、氮氣總管、通料管以及電氣回路；氟化氫儲罐1頂部管道依次連接儲罐壓力調節閥2及相應儲罐壓力傳感器3、氮氣壓力調節閥4及相應氮氣壓力傳感器5、氮氣總管14；儲罐壓力調節閥2與氮氣壓力調節閥4之間的管道與氮氣源相通；氮氣置換閥11一端連接氮氣總管14，另一端連接通料管15；氟化氫儲罐1底部氟化氫出口管道依次連接有氟化氫流量調節閥7、氟化氫流量計8、氟化氫通料總管13，氟化氫通料閥9一端連接氟化氫通料總管13，另一端連接通料管15；壓力平衡閥10一端連接通料管15，另一端與氫氣放空系統相通；所述電氣回路包括電槽電流取樣裝置和自動控制系統。

為進一步增強系統安全性，氟化氫儲罐1底部氟化氫出口管道上安裝有液相出口閥6。

優選地，接受氟化氫供料的電解槽數量在2臺以上。

優選地，自動控制系統采用DCS或PLC編程控制。

優選地，氮氣源采用大容量液氮儲罐，系統壓力穩定。

優選地，大容量無水氟化氫儲罐的材質可以是低碳鋼、不銹鋼、純鎳、蒙乃爾等耐腐蝕性材料，也可以是內襯四氟外金屬材質。儲罐容量根據使用量來定。

優選地，所有閥門均選用耐腐蝕材質，可通過中央控制系統遠程操控。

優選地，氟化氫流量計選用耐腐蝕材質，可以選用電磁流量計、金屬管浮子流量計等。流量計的顯示數接受自動控制系統采集和監控。

本實用新型所述的電解槽用氟化氫自動化供料裝置可在三氟化氮、四氟化碳、六氟化硫、六氟化鎢等氟化物生產中使用。

本實用新型實例中電解槽用氟化氫自動化供料裝置的工作原理：整個電解槽的氟化氫供料，由自控系統控制。自控系統采集電解槽的電解電流，根據電解電流量計算出需求的氟化氫量，作為需要通入電解槽中的氟化氫量。打開壓力平衡閥，使通料管中存留的氮氣排放至氫氣處理系統，然后關閉；打開電解槽的通料閥，按照一定流速通入氟化氫然后關閉；調節吹氮壓力，氮氣壓力略小于通料管插入電解槽內液柱的壓力，打開吹氮閥，將通料管內氟化氫吹至電解槽，同時保證氮氣不引入電解槽。

本實用新型所述設備的使用方法包括以下步驟：

(1)自動控制系統采集電解槽的電解電流，根據電解電流量計算出需求的氟化氫量。

(2)自動控制系統根據儲罐壓力傳感器3返回的數據調節儲罐壓力調節閥2的開度，使氟化氫儲罐1的壓力穩定在定值。

(3)打開壓力平衡閥10，排放出通料管15中的氮氣，關閉壓力平衡閥11。

(4)打開氟化氫儲罐1出口管線閥門，氟化氫經流量計8后通過氟化氫通料閥9進入電解槽，氟化氫通入量達到預定值后，關閉氟化氫通料閥9。

(5)自控系統根據氮氣壓力傳感器5取得的數據調節氮氣壓力調節閥4，使氮氣總管14氮氣壓力小于通料管15插入電解槽12內液柱的壓力.

(6)打開氮氣置換閥11，將通料管15內的氟化氫壓入電解槽，關閉氮氣置換閥11，完成一個通料周期。

上述步驟是一個通料周期，通料周期數可輸入系統中，所有過程通過自控系統完成。