專利名稱：一種中溫制氟電解槽的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種中溫制氟裝置，特別是一種中溫制氟電解槽。
技術背景現有的電解制氟裝置以碳鋼材料為主，最大的制氟電流為IOOOOA，主要特 點是采用利于陽極氣體導出和有效電解面積大的陽極波紋板，采用百葉窗結構 的陰極組，槽內的直通冷卻水排管實現了槽溫的有效控制，槽蓋上設置泄壓口 保證了電解槽安全運行。大規模氟化工生產需要單臺運行電流更高的大型電解 槽，以降低制氟生產線的建設投資和氟氣生產成本。研制中溫制氟電解槽必須 對電解槽的總體結構，陰陽極間距，氟化氫加料系統等進行新的設計，以實現 電解槽的可靠穩定運行。 發明內容本實用新型的目的就是在現有電解槽的基礎上，提供一種電解液的酸度和 溫度、槽電壓易于控制，運行電流大幅度提高的中溫制氟電解槽。為實現上述目的，本發明采用如下的技術方案 一種中溫制氟電解槽，槽體上設有陰極法蘭和大蓋板，大蓋板上設有與槽體相通的取樣管、吹氮管、HF 加料管、氟氣出口管、氫氣出口管和陽極導電桿；槽體上設有貫穿其側壁的熱 交換循環水管；陽極導電桿與槽體內的炭陽極板相連；槽體內大蓋板下方依次 設有陰極吊架、陰極連板、陰極板；每相鄰兩組炭陽極共用一組內部聯通的隔 膜，隔膜垂直固定在大蓋板的下表面，炭陽極板分裝在隔膜形成的陽極腔內， 炭陽極板與隔膜之間有一定間隙，每塊大蓋板上均設有若干個泄壓管，且泄壓 管均貫穿大蓋板，泄壓管的下端與隔膜形成的陽極腔連通，槽體壁外的陰極導 電連板一端位于槽體法蘭的下端且與槽體法蘭連接，陰極導電連板的另一端位 于陰極法蘭的下端且與陰極法蘭連接，其中，大蓋板為兩塊板，兩塊大蓋板通 過槽蓋壓板固定連接，每一塊大蓋板上均勻設有兩排共八根陽極導電桿，每一 個陽極導電桿下端設有一個陽極銅吊架，每一個陽極銅吊架下端設有一組共兩 棘隨,。所述的每一塊大蓋板上均設有兩個HF加料管。所述的每一塊大蓋板上均設有兩排共四個吹氮管。所述的左側的大蓋板上設有貫穿大蓋板、伸入電解液中的磁翻板液位監測□。所述的熱交換循環水管為蛇形管，蛇形管由十二排鋼管組成。所述的陰極板與炭陽極板互相平行，且兩者之間的間距為30cm 60cm。 本實用新型的效果(1)每兩塊炭陽極板共用一付陽極銅吊架，以改善以 往電解槽電流分布不均現象，每組炭陽極板對應兩組可拆式陰極板，每相鄰兩 組炭陽極共用一組內部聯通的隔膜，利于蓋板上的管口布置；將陽極氣相空間 增加到150mm，以利于電解質的沉降。(2)陰陽極間距為30cm 60cm，既保 證了足夠的陰陽極空間，有利于電解過程中所產生熱量及時通過冷卻水管帶出， 使槽溫得到有效控制，從而使槽電壓維持在合理的范圍，又保證電解產生的氣 體有效逸出，減輕電解質粉塵的夾帶，實現了電解槽的穩定運行。(3)電解槽 運行電流大幅度提高后，電解產生的熱量成倍增加，因此槽內設置十二排熱交 換循環水管，管程短、熱交換面積大、有利于散熱，使得槽體內電解液的溫度 均衡、穩定，易于控制。(4)單槽運行電流16000A 20000A。 (5)增加了磁翻 板液位監測口，磁翻板液位監測口貫穿大蓋板，伸入電解液中，通過監測電解 槽液位確定氟化氫的加入量，可以進行自動加料控制。(6)加料管的布置方式 有利于電解液酸度均勻，減少了濃差極化。
圖1為本實用新型提供的一種中溫制氟電解槽的主視剖圖； 圖2為本實用新型提供的一種中溫制氟電解槽的俯視圖； 圖3為圖2的左剖視圖。圖中l.取樣管；2.吹氮管；3.陽極導電桿；4.泄壓管；5.HF加料管；6.氟 氣出口管；7.氫氣出口管；8.大蓋板；9.陰極導電連板；IO.陰極法蘭；ll.炭陽極 板；12.熱交換循環水管；13.槽體；14.循環水出口管；15.循環水入口管；16. 緊固卡；17.密封膠條；18.膈膜；19.陰極板；20.槽體法蘭；21.陰極導電板；22. 螺栓；23.陰極連板；24.陰極吊架；25.磁翻板液位監測口； 26.槽蓋壓板；27.陽 極銅吊架。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型所提供的一種中溫制氟電解槽作進一 步詳細說明。如圖2所示，電解槽是由一個槽體、兩塊蓋板組成。每塊蓋板上設有4排 陰、陽極組，每排陰、陽極組平行排列4塊陽極炭板，兩塊蓋板共有8排陰陽 極組、32塊炭板，炭板與銅吊架連接的銅導電桿引出槽體外，電解槽內設12排冷卻水循環管，均勻分布在槽體的兩側和每一組碳陽極和陰極板之間，對電解 槽中的電解質起著升、降、衡溫的作用，每4組碳陽極之間設有氟化氫加料管 為2根。如圖1所示，槽體13上端設有槽體法蘭20，槽體法蘭20上設有陰極法蘭 10、大蓋板8，通過緊固卡16固定連接。陰極法蘭IO、大蓋板8之間均設有密 封膠條17;大蓋板8與槽蓋壓板26通過螺栓連接，陰極導電連板9一端位于槽 體法蘭20的下端且與槽體法蘭20螺栓連接，陰極導電連板9的另一端位于陰 極法蘭10的下端且與陰極法蘭10螺栓連接；陰極法蘭10位于槽體13側壁外 的一端上設有陰極導電板21且其與陰極導電板21通過螺栓22連接；陰極連接 板23的一端與陰極板19連接，陰極板19位于炭陽極板11兩側，陰極連接板 23的另一端焊接在陰極吊架24的下端。如圖3所示，十六個陽極導電桿3均貫穿大蓋板8，陽極導電桿3與槽體大 蓋板8之間設有絕緣材料，其中每一個陽極導電桿3的下端焊接在同一個陽極 銅吊架27上，陽極銅吊架27下端設有一組炭陽極板11， 一組炭陽極板ll共為 兩塊炭陽極板。陽極銅吊架27與炭陽極板11之間通過螺栓連接。如圖1和圖2所示，右側大蓋板8上設有一個取樣管1，且取樣管1依次貫 穿大蓋板8、陰極吊架24。每一塊大蓋板8上均設有兩排共四個吹氮管2。每塊 大蓋板8上均設有將其貫穿的一排共兩個氟氣出口管6和一個氫氣出口管7;每 一塊大蓋板8上均設有兩個HF加料管5。大蓋板8上設有貫穿大蓋板8且伸入 電解液中的磁翻板液位監測口 25，磁翻板液位監測口 25通過監測電解槽液位確 定氟化氫的加入量，進行自動加料控制。如圖1所示，每個氟氣出口管6下端均設有一個隔膜18，隔膜18垂直固定 在大蓋板8的下表面，隔膜18呈馬鞍形，炭陽極板11分裝在隔膜18形成的陽 極腔內，炭陽極板11與隔膜18之間有一定間隙；每塊大蓋板8上均設有一排 共兩個泄壓管4，且泄壓管4均貫穿大蓋板8，泄壓管4的下端與隔膜18形成 的陽極腔連通；槽體13內設有貫穿其側壁的均勻分布的共十二排自下而上依次 相互連通的直通式熱交換循環水管12，每排熱交換循環水管12的最上端水管的 自由端設有循環水入口管15，每排熱交換循環水管12的最下端水管的自由端設 有循環水出口管14。炭陽極板11和陰極板19之間的距離為30cm 60cm。槽體13由碳鋼材質構成，2500mmxl500mmxl500mm;熱交換循環水管12 的總換熱面積為10m2~25m2。
權利要求1.一種中溫制氟電解槽，槽體(13)上設有陰極法蘭(10)和大蓋板(8)，大蓋板(8)上設有與槽體(13)相通的取樣管(1)、吹氮管(2)、HF加料管(5)、氟氣出口管(6)、氫氣出口管(7)和陽極導電桿(3)，槽體(13)上設有貫穿其側壁的熱交換循環水管(12)，在槽體(13)內的陽極導電桿(3)的下端設有炭陽極板(11)，槽體(13)內大蓋板(8)下方依次設有陰極吊架(24)、陰極連板(23)、陰極板(19)；每個氟氣出口管(6)下端均設有一個隔膜(18)，隔膜(18)垂直固定在大蓋板(8)的下表面，炭陽極板(11)分裝在隔膜(18)形成的陽極腔內，炭陽極板(11)與隔膜(18)之間有一定間隙，每塊大蓋板(8)上均設有若干個泄壓管(4)，且泄壓管(4)均貫穿大蓋板(8)，泄壓管(4)的下端與隔膜(18)形成的陽極腔連通，槽體(13)壁外的陰極導電連板(9)一端位于槽體法蘭(20)的下端且與槽體法蘭(20)連接，陰極導電連板(9)的另一端位于陰極法蘭(10)的下端且與陰極法蘭(10)連接，其特征在于大蓋板(8)為兩塊板，兩塊大蓋板(8)通過槽蓋壓板(26)固定連接，每一塊大蓋板(8)上均勻設有兩排共八個陽極導電桿(3)，每一個陽極導電桿(3)下端設有一個陽極銅吊架(27)，每一個陽極銅吊架(27)下端設有一組共兩塊炭陽極板(11)。
2. 根據權利要求1所述的一種中溫制氟電解槽，其特征在于所述的每 一塊大蓋板(8)上均設有兩個HF加料管(5)。
3. 根據權利要求1或2所述的一種中溫制氟電解槽，其特征在于所述 的每一塊大蓋板(8)上均設有兩排四個吹氮管(2)。
4. 根據權利要求3述的一種中溫制氟電解槽，其特征在于所述的左側 的大蓋板(8)上設有貫穿大蓋板(8)、伸入電解液中的磁翻板液位監測口(25)。
5. 根據權利要求4述的一種中溫制氟電解槽，其特征在于所述的熱交 換循環水管(12)為蛇形管，蛇形管由十二排鋼管組成。
6. 根據杈利要求5述的一種中溫制氟電解槽，其特鉦在于所述的陰極 扳(15)與炭—隱板—(丄U戰扭艦，^M者之短艦眼巨為—3DcnL 60cm。
專利摘要本實用新型涉及一種電解制氟裝置，具體公開一種中溫制氟電解槽，槽體大蓋板由兩塊板組成，每塊蓋板通過槽蓋壓板固定連接，每塊蓋板上均設有兩排共八個陽極導電桿，每一個陽極導電桿下端設有一個陽極銅吊架，每一個陽極銅吊架下端設有一組共兩塊炭陽極板，每塊大蓋板上均設有兩個HF加料管，每一塊大蓋板上均設有兩排共四個吹氮管，左側大蓋板上設有貫穿大蓋板、伸入電解液中的磁翻板液位監測口，熱交換循環水管為蛇形管，蛇形管由十二排鋼管組成。本實用新型的電解槽具有氣體夾帶電解質少，低槽電壓，高電流密度，電解液的溫度和酸度易于控制的特點。
文檔編號C25B9/06GK201330282SQ200820183470
公開日2009年10月21日 申請日期2008年12月19日 優先權日2008年12月19日
發明者劉岳塵, 杜偉華, 舒旭東 申請人:四川紅華實業有限公司