[發明專利]一種砷烷和氯氣聯合電解裝置和使用其的砷烷和氯氣聯合電解方法

在審

• 申請號: 201910690626.2
• 申請日: 2019-07-29
• 公開（公告）號: CN112301367A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 趙青松;寧紅鋒;閆東升;南建輝;張少雷
• 申請（專利權）人: 東泰高科裝備科技有限公司
• 主分類號: C25B1/46
• 分類號: C25B1/46;C25B1/01;C25B9/23;C25B11/02;C25B11/052;C25B15/08
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種砷烷和氯氣聯合電解裝置，其特征在于，所述砷烷和氯氣聯合電解裝置包括電解槽，所述電解槽中設置陽離子半透膜(5)，所述陽離子半透膜(5)將電解槽分為陽極電解槽(2)和陰極電解槽(1)；

所述陽極電解槽(2)中設置陽極膜電極(4)，所述陽極電解槽(2)連通有陽極電解液進料管(10)、陽極電解液出料管(11)和氯氣出料管(12)；

所述陰極電解槽(1)中設置砷陰極(6)，所述陰極電解槽(1)連通有陰極電解液進料管(7)、陰極電解液出料管(8)和砷烷出料管(9)。

2.根據權利要求1所述的砷烷和氯氣聯合電解裝置，其特征在于，所述陽極電解槽(2)和陰極電解槽(1)之間夾持有膜固定框(3)，所述陽離子半透膜(5)設置于所述膜固定框(3)中部的安裝孔內，所述膜固定框(3)與所述陽極電解槽(2)、陰極電解槽(1)之間設置密封件(23)；

優選地，所述砷陰極(6)中，砷的純度在99.999％以上；

優選地，所述砷陰極(6)為塊狀；

優選地，所述陽極膜電極(4)為惰性金屬膜電極；

優選地，所述惰性金屬膜電極包括鈦網膜電極、鉑網膜電極或鎳網膜電極；

優選地，所述惰性金屬膜電極上鍍有電解催化劑；

優選地，所述電解催化劑包括氧化釕和/或氧化銥催化劑；

優選地，所述陽離子半透膜(5)為鈉離子半透膜；

優選地，所述陰極電解槽(1)和陽極電解槽(2)均為方形結構。

3.根據權利要求1或2所述的砷烷和氯氣聯合電解裝置，其特征在于，所述陽極膜電極(4)與陽離子半透膜(5)連接；

優選地，所述陽極膜電極(4)與陽離子半透膜(5)的連接方式為熔接、粘接或壓接；

優選地，所述砷陰極(6)與陽離子半透膜(5)連接；

優選地，所述砷陰極(6)與陽離子半透膜(5)的連接方式為熔接、粘接或壓接；

優選地，所述密封件(23)為雙O圈；

優選地，所述陰極電解槽(1)和陽極電解槽(2)均設有壓力檢測裝置用于檢測電解槽內的氣壓。

4.根據權利要求1-3任一項所述的砷烷和氯氣聯合電解裝置，其特征在于，所述陰極電解液進料管(7)、陰極電解液出料管(8)、砷烷出料管(9)在陰極電解槽(1)上從下到上設置；

優選地，所述陽極電解液進料管(10)、陽極電解液出料管(11)、氯氣出料管(12)在陽極電解槽(2)上從下到上設置；

優選地，所述陰極電解液進料管(7)的管路中設有第一循環泵(221)；

優選地，所述陽極電解液進料管(10)的管路中設有第二循環泵(222)。

5.根據權利要求1-4任一項所述的砷烷和氯氣聯合電解裝置，其特征在于，所述陽極電解液進料管(10)和陽極電解液出料管(11)均與陽極電解液儲槽(15)相連；

優選地，所述陽極電解液儲槽(15)設有陽極電解液恒溫冷機(16)。

6.根據權利要求1-5任一項所述的砷烷和氯氣聯合電解裝置，其特征在于，所述陰極電解液進料管(7)和陰極電解液出料管(8)均與陰極電解液處理單元相連；

優選地，所述陰極電解液處理單元包括陰極電解液結晶罐(17)和陰極電解液儲槽(18)，所述陰極電解液結晶罐(17)的結晶液出液管(19)與陰極電解液儲槽(18)相連，所述陰極電解液進料管(7)與陰極電解液儲槽(18)相連，所述陰極電解液出料管(8)與陰極電解液結晶罐(17)相連；

優選地，所述陰極電解液結晶罐(17)設有結晶析出冷機(20)；

優選地，所述陰極電解液儲槽(18)設有陰極電解液恒溫冷機(21)。

7.一種砷烷和氯氣聯合電解方法，其特征在于，所述方法使用如權利要求1-6任一項所述的砷烷和氯氣聯合電解裝置，包括以下步驟：

在陽極電解槽(2)中用陽極膜電極(4)電解含有氯鹽的陽極電解液，得到氯氣，氯鹽中的陽離子進入陰極電解槽(1)；

在陰極電解槽(1)中用砷陰極(6)電解陰極電解液中的水，得到砷烷。