[發明專利]一種電化學氟化外循環電解系統

有效

• 申請號: 202010541660.6
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111850597B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 吝子東;郝春輝;冀延治;李柄緣;李林;曹紅梅;楊雷雷;袁瑞玲;李虹璘
• 申請（專利權）人: 中船（邯鄲）派瑞特種氣體股份有限公司
• 主分類號: C25B9/17
• 分類號: C25B9/17;C25B3/28;C25B9/67;C25B15/021;C25B15/027;C25B3/11;C25B1/245;C25B15/08
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 溫子云

1.一種電化學氟化外循環電解系統，其特征在于：包括電解槽(1)、陽極冷卻器(2)、陽極氣液分離器(3)、總冷卻器(4)和陽極冷凝器(5)，所述電解槽(1)陽極液出口借助管道與陽極冷卻器(2)進液口相連，所述陽極冷卻器(2)出液口借助管道與陽極氣液分離器(3)上部的進液口相連；所述陽極氣液分離器(3)底部的出液口借助管道與總冷卻器(4)頂部進液口相連，所述總冷卻器(4)底部出液口借助管道與電解槽(1)的進液口相連；所述陽極氣液分離器(3)頂部出氣口借助管道與陽極冷凝器(5)進氣口相連，陽極冷凝器(5)頂部出氣口借助管道與集氣罐相連；所述電解槽(1)陰極液出口借助管道與廢氣處理塔相連；通過陽極氣液分離器(3)、陽極冷凝器(5)和總冷卻器(4)的高度設置，使得回收的液體組分能夠通過重力關系匯集到總冷卻器(4)中；

所述陽極氣液分離器(3)上部借助帶有控制閥的進料管道與氮氣源、氟化氫源及電解質源相連；所述陽極冷凝器(5)與集氣罐相連的管道上依次設有鉑電阻、壓力變送器、安全閥和控制閥；陰極冷凝器(8)與廢氣處理塔相連的管道上依次設有鉑電阻、壓力變送器、安全閥和控制閥；

該電解系統進一步包括陰極冷卻器(6)、陰極氣液分離器(7)和陰極冷凝器(8)；

所述電解槽(1)陰極液出口借助管道與陰極冷卻器(6)進液口相連，所述陰極冷卻器(6)出液口借助管道與陰極氣液分離器(7)上部的進液口相連，所述陰極氣液分離器(7)底部的出液口借助管道與總冷卻器(4)頂部進液口相連；所述陰極氣液分離器(7)頂部出氣口借助管道與陰極冷凝器(8)進氣口相連，所述陰極冷凝器(8)頂部出氣口借助管道與廢氣處理塔相連；

通過陰極氣液分離器(7)、陰極冷凝器(8)和總冷卻器(4)的高度設置，使得液體組分能夠通過重力關系匯集到總冷卻器(4)中。

2.根據權利要求1所述一種電化學氟化外循環電解系統，其特征在于：該電解系統還包括電解液儲罐(9)，所述電解液儲罐(9)一端借助管道與電解質源相連、另一端借助帶退電解液閥(10)的管道與電解槽(1)進液口相連；電解系統出現泄露異常后，打開退電解液閥(10)，將電解槽中的電解液排入電解液儲罐(9)中；異常處理后，電解液通過所述進料管道的控制閥灌入陽極氣液分離器(3)中。

3.根據權利要求1所述一種電化學氟化外循環電解系統，其特征在于：所述陽極氣液分離器(3)、陰極氣液分離器(7)及電解液儲罐(9)均分別設有遠傳磁翻板液位計。

4.根據權利要求1所述一種電化學氟化外循環電解系統，其特征在于：所述總冷卻器(4)與電解槽(1)進液口連接的管道上還設有循環泵(11)。

5.根據權利要求1所述一種電化學氟化外循環電解系統，其特征在于：所述總冷卻器(4)與電解槽(1)進液口連接的管道、電解槽(1)與陽極冷卻器(2)相連的管道、電解槽(1)與陰極冷卻器(6)相連的管道、陽極氣液分離器(3)的頂部和底部、陰極氣液分離器(7)的頂部和底部及電解液儲罐(9)的頂部和底部均分別設有鉑電阻。

6.根據權利要求1所述一種電化學氟化外循環電解系統，其特征在于：所述電解系統還包括整流柜(12)和變壓器(13)，所述變壓器(13)與高壓電源電連，所述整流柜(12)分別與變壓器(13)和電解槽(1)電連，所述整流柜(12)為電解槽(1)提供直流電源。

7.根據權利要求5所述一種電化學氟化外循環電解系統，其特征在于：所述電解系統還包括控制柜(14)，所述控制柜(14)與電解槽(1)、鉑電阻、遠傳磁翻板液位計、壓力變送器、安全閥和控制閥電連，所述控制柜(14)用來控制整個系統的運轉。

8.根據權利要求1所述一種電化學氟化外循環電解系統，其特征在于：所述陽極氣液分離器(3)、陰極氣液分離器(7)及電解液儲罐(9)中的冷媒換熱管均為換熱蛇管。

9.根據權利要求5所述一種電化學氟化外循環電解系統，其特征在于：電解槽(1)出液口處的鉑電阻與總冷卻器(4)中的冷媒控制閥連鎖，根據電解槽(1)出液口的溫度，控制冷媒控制閥，以控制電解槽(1)的工作溫度。