[實用新型]一種電解制氟槽

有效

• 申請號: 201922387895.X
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN211199423U
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 楊瑞甫;周利彬;陳東林;肖文緒;肖豐賢;吳遠勝;劉文廷;藍茂偉
• 申請（專利權）人: 福建省龍德新能源股份有限公司
• 主分類號: C25B1/24
• 分類號: C25B1/24;C25B9/08;C25B11/04;C25B13/04
• 代理公司: 廈門原創專利事務所(普通合伙) 35101
• 代理人: 郭金華

本實用新型提供了一種電解制氟槽，包括槽體、陽極、陰極和隔膜，所述槽體的頂面上設置蓋板，所述隔膜的邊緣與所述蓋板的下表面連接成一個整體，所述隔膜的中間部分下垂到所述槽體的內腔中并形成多個的拱門狀的向上凸起，所述隔膜和所述蓋板之間的空腔為氟氣收集室，所述隔膜下方的拱門狀空間為氫氣收集室，所述陽極的導電桿容納在所述氟氣收集室內，所述陰極設置在所述槽體內并處于所述氫氣收集室的下方，所述陽極的導電桿的表面上在靠近蓋板處以及靠近導電桿附近的蓋板上設置有絕緣層，所述隔膜的表面上設置保護層，陽極表面涂覆高導電涂覆層，提高了隔膜的耐腐蝕性，抑制了碳陽極的極化現象，提高了電解槽的電流效率和使用壽命長。

技術領域

本實用新型涉及一種電解制氟槽，屬于氟氣制備技術領域。

背景技術

氟氣，元素氟的氣體單質，化學式F₂，淡黃色，氟氣化學性質十分活潑，具有很強的氧化性，除全氟化合物外，可以與幾乎所有有機物和無機物反應。氟氣由于其特殊的化學性質，被廣泛應用于各個領域。

制造含氟塑膠：利用氟氣和塑膠的反應可以制備含氟塑膠，含氟塑膠具有耐高溫、耐油、耐高真空及耐酸堿、耐多種化學藥品的特點，已應用于現代航空、導彈、火箭、宇宙航行、艦艇、原子能等尖端技術及汽車、造船、化學、石油、電訊、儀器、機械等工業領域。

原子能工業：通過氟從鈾礦中提取鈾235，因為鈾和氟的化合物很易揮發，用分餾法可以把它和其它雜質分開，得到十分純凈的鈾235。鈾235是制造原子彈的原料。在鈾的所有化合物中，只有氟化物具有很好的揮發性能。

航空：由于氟氣氧化性很強，液化的氟氣可作為火箭燃料中的氧化劑。

其他方面：氟氣還用于金屬的焊接和切割，電鍍，玻璃加工，藥物，農藥，殺鼠劑，冷凍劑，等離子蝕刻等。

現代制氟工業一般采用中溫型電解，電解氟氫化鉀與氟化氫的混合物，以石墨做陽極，鋼制電解槽槽身做陰極，以氟化氫鉀為電解質，進行無水氫氟酸的電解，再經凈化而得。電解總反應式：

2KHF₂→2KF+H₂+F₂

然而，電解槽在運行的過程中，陰極和陽極分別產生氫氣和氟氣，二者一旦相遇會發生強烈的爆炸，因此制氟電解槽通常采用隔膜將陰極和陽極隔離在獨立的腔室內，腔室之間利用液態電解質的液封作用隔離開來。電解槽的隔膜通常采用碳鋼、高鎳合金鋼、雙相鋼等材料等耐腐蝕材料，一段時間以后仍存在腐蝕的現象，最終必須停下更換。

由于在電解槽運行時，在陽極桿和隔膜之間產生了導電液膜，從而加速了電化學腐蝕，這種腐蝕由于電解質的高溫被大大加強，因而降低了隔膜的壽命，必須頻繁的停下來更換，制約了生產的連續運行。與此同時，隨著電解槽的不斷運行，在陽極的表面會形成一層氟碳膜，該氟碳膜隨著時間的增長不斷變厚，導致碳陽極的導電性變差，出現明顯的極化現象，導致電解槽的電流效率降低，運行的能耗增大，也嚴重制約了生產的連續運行。

實用新型內容

本實用新型提供了一種電解制氟槽，可以有效解決上述問題。

本實用新型是這樣實現的：

一種電解制氟槽，包括槽體、陽極、陰極和隔膜，所述槽體、所述陽極以及所述陰極相互之間絕緣，所述槽體的頂面上設置蓋板，所述隔膜的上邊緣與所述蓋板的下表面連接成一個整體，所述隔膜的中間部分下垂到所述槽體的內腔中并形成多個的拱門狀的向上凸起，所述隔膜和所述蓋板之間的空腔為氟氣收集室，所述隔膜下方的拱門狀空間為氫氣收集室，所述隔膜的下端設置通孔，所述陽極從所述蓋板上插入槽體內并從所述通孔穿出，所述陽極的導電桿容納在所述氟氣收集室內，所述陰極設置在所述槽體內并處于所述氫氣收集室的下方，所述陽極的導電桿的表面上在靠近蓋板處以及靠近導電桿附近的蓋板上設置有絕緣層，所述隔膜的表面上設置保護層，所述陽極的表面設置高導電涂覆層。