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電解槽，特別涉及一種中溫制氟電解槽。
背景技術：
由于氟的化學性質很活潑，在自然界中幾乎沒有游離氟存在，氟是最活潑的非金屬元素，它除了惰性氣體外，能夠和其它所有的元素起反應。氟在國民經濟工業(yè)領域上應用廣泛，工業(yè)制取氟普遍采用的方法都是電解法，用中溫電解槽制取氟氣，電解槽是制氟的關鍵設備，各種中溫型電解槽電解質均為KF·2HF；運行電流強度大小不等，有750A、2KA、3KA中溫電解槽等，槽型結構大小各有特色。目前國內普遍電解槽槽型主要結構均為整體隔膜將陽極與陰極分開，陽極板數不同，但陽極連接的方式普遍為每塊炭板用螺栓連接在銅吊架或銅架上，再由導電桿引出槽外，多塊炭板與銅吊架或銅架連接點產生多處導體接觸電阻，降低電流效率，多塊炭板連成整體，組裝、檢修時工作量大，導致電解槽產量低、能耗大、制氟成本高。

發(fā)明內容
本實用新型的目的就是針對現有技術的不足，提供一種不需要銅吊架，單塊炭板分別組裝，碳陽極與導電桿直接連接并與蓋板連接成一體，電流效率高、組裝、檢修方便、制氟成本低的中溫制氟電解槽。
為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案一種中溫制氟電解槽，包括槽體、蓋板、冷卻管、碳陽極、陰極板、隔膜，氟化氫加料管，所述蓋板上設有陽極導電桿的導孔，導孔中固定連接有密封盒，陽極導電桿由密封盒固定，密封盒中配有密封環(huán)，密封盒的上部由外螺紋配有帶中孔的螺帽，螺帽的中孔中配有絕緣墊，絕緣墊的上部配有墊片，墊片的上面為緊固鑼帽，緊固鑼帽與陽極導電桿的外螺紋配合連接，陽極導電桿的下端與碳陽極螺紋連接；陽極導電桿與蓋板之間設有保護套套在陽極導電桿的外部，護套的上端設有密封墊；隔膜焊接在蓋板的內表面上；在每一組碳陽極和陰極板之間設有一組蛇形冷卻管，冷卻管的進口、出口穿過槽體置于槽體的外部；氟化氫加料管穿過蓋板進入槽體。采用每單根銅導電桿用螺紋直接與炭板連接引出蓋板外，用密封盒內充填樹脂、氟化鈣、聚四氟乙烯墊密封，并用螺栓將陽極導電桿固定在蓋板上，該雙層密封結構的導電方式可減少幾處導體接觸電阻，同時也可以在電解過程對每塊電極狀況進行了解和處理，碳陽極、整體隔膜都與蓋板連接成整體，組裝和檢修都非常方便；所設的蛇形冷卻管可根據槽體內的溫度及時調整供給冷卻液或載熱液，使槽體內的溫度達到工藝要求。
所述的陰極板上端與陰極法蘭連接，下端為百葉窗式裙，陰極法蘭由定位銷與槽體的法蘭及蓋板定位；陰極法蘭與外負極母排連接。陰極板與陰極法蘭連接整體，陰極整體裝配，極間距離、陰極到隔膜的距離，測定或較正后，整體吊入既安全可靠，又便于檢修。
所述的隔膜上設有擋板位于碳陽極的上方斜向陽極區(qū)。電解槽采用陽極區(qū)內設擋板克服隔膜的厚度，實際上陽極到隔膜氟氣導氣間距不變。
每兩組碳陽極之間的陽極區(qū)設有一個氟氣出口于蓋板上相對應的位置；氫氣出口設于陰極區(qū)，與氟氣出口交錯排列于蓋板上相對應的位置；在每個陽極區(qū)設有一個氟氣泄爆口于蓋板上相對應的位置。電解槽陽極隔膜區(qū)由單組導氣改為兩組共用通道導氣的方式，減少了蓋板管道布局困難的問題；在電解槽陰、陽極區(qū)內分別設有安全泄爆裝置，陰陽極泄爆口可克服因故障發(fā)生爆響現象損壞槽體、隔膜、陰極等部件，減少電解槽設備維修費。
碳陽極與陰極板之間的極間距離為20～40mm。電解槽陰、陽極極間距離一般為46mm，電解槽極間距離的縮短，熔融電解質極間電阻也相應減小，在電流強度相同條件下極間電壓會相應降低；極間的距離縮短使電解槽的能耗相應下降20％在槽體的側面設有氟化氫外加料管，穿過槽體進入槽體碳陽極與陰極板之間的底部。電解槽的中部設三點一線的加料管布局和槽外加料管布局，加料管插入電解質的深度深、電解槽提高了氟化氫在加入電解質中離子擴散遷移的效果，避免了電解槽陽極效應發(fā)生，同時也減少了氟化氫蒸發(fā)而影響氟氣質量。
所述蓋板由槽體的中間分成2塊，每塊連接有4組碳陽極，每組碳陽極由3塊碳陽極構成；2塊蓋板之間設有測溫管，固定在槽體法蘭的中部；所述的蛇形冷卻管為10組，均勻分布在槽體的兩側和每一組碳陽極和陰極板之間；氟化氫外加料管為4根，設于每2組碳陽極之間設。電解槽是由一個槽體、兩塊蓋板組成，每塊蓋板上布有4排陰、陽極組，每排陰、陽極組平行排列三塊陽極炭板，兩塊蓋板共有8排陰陽極組、24塊炭板，每塊炭板由單根銅導電桿引出槽體外，電解槽內設10組碳鋼循環(huán)水或耐熱油管，對電解槽中的電解質起著升、降、衡溫的作用；氟化氫分別由兩種方式進料；兩塊蓋板中間設測溫管，使電解槽整體布局更加合理。
所述密封盒中配有密封套于密封環(huán)的下部，密封套的上部配有絕緣緊固套。進一步提高密封效果。
所述的陰極法蘭上設有絕緣密封墊于蓋板的下部；槽體的法蘭上設有密封墊于陰極法蘭之間。使槽體、陰極法蘭、蓋板完全密封。
本實用新型的中溫制氟電解槽不需要銅吊架，碳陽極與導電桿直接連接并與蓋板連接成一體、電流效率高、組裝、檢修方便、制氟成本低；設有蛇形冷卻管、測溫管隨時控制工藝溫度；氟化氫外加料管提高了氟化氫在加入電解質中離子擴散遷移的效果，整體設計合理，制氟產量高、節(jié)能、安全。


圖1是本實用新型的平面結構示意圖圖2是圖1的A-A剖視圖圖3是圖1的B-B剖視圖圖4是本實用新型的陽極板導電結構示意圖圖5是本實用新型的陰極百葉窗結構示意圖圖6是本實用新型的擋板結構示意圖具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明參見圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6，一種中溫制氟電解槽，包括槽體1、蓋板2、冷卻管3、碳陽極4、陰極板5、隔膜6，氟化氫加料管7，所述蓋板上設有陽極導電桿41的導孔40，導孔40中固定連接有密封盒42，陽極導電桿41由密封盒42固定，密封盒42中配有密封環(huán)45，密封盒42的上部由外螺紋配有帶中孔的螺帽44，螺帽44的中孔中配有絕緣墊43，絕緣墊43的上部配有墊片46，墊片46的上面為緊固鑼帽47，緊固鑼帽47與陽極導電桿41的外螺紋配合連接，陽極導電桿41的下端與碳陽極4螺紋連接；陽極導電桿41與蓋板2之間設有保護套48套在陽極導電桿41的外部，護套48的上端設有密封墊49；隔膜6焊接在蓋板2的內表面上；在每一組碳陽極4和陰極板5之間設有一組蛇形冷卻管3，冷卻管3的進口31、出口32穿過槽體1置于槽體1的外部；氟化氫加料管7穿過蓋板2進入槽體1。
所述的陰極板5上端與陰極法蘭52連接，下端為百葉窗式裙51，陰極法蘭52由定位銷53與槽體1的法蘭11及蓋板2定位；陰極法蘭52與外接負極母排54連接。
所述的隔膜6上設有擋板61位于碳陽極4的上方斜向陽極區(qū)。
每兩組碳陽極4之間的陽極區(qū)設有一個氟氣出口21于蓋板2上相對應的位置；氫氣出口22設于陰極區(qū)，與氟氣出口21交錯排列于蓋板2上相對應的位置；在每個陽極區(qū)和陰極區(qū)分別設有泄爆口23于蓋板2上相對應的位置。
碳陽極4與陰極板5之間的極間距離為20～40mm。
在槽體1的側面設有氟化氫外加料管8，穿過槽體1進入槽體1碳陽極4與陰極板5之間的底部。
所述的蛇形冷卻管3為10組，均勻分布在槽體1的兩側和在每一組碳陽極4和陰極板5之間，蛇形冷卻管3的進口31、出口32穿過槽體1置于槽體1的外部。
所述蓋板2由槽體1的中間分成2塊，每塊連接有4組碳陽極4，每組碳陽極4由3塊碳陽極4構成；2塊蓋板2之間設有測溫管9，固定在槽體1法蘭52的中部；氟化氫外加料管8為4根，設于每2組碳陽極4之間。
所述密封盒42中配有密封絕緣墊411，密封絕緣墊411的上部設有密封環(huán)410。
所述的陰極法蘭52上設有密封墊55于蓋板2的下部；槽體1的法蘭11上設有密封環(huán)12于陰極法蘭52之間。
權利要求1.一種中溫制氟電解槽，包括槽體(1)、蓋板(2)、冷卻管(3)、碳陽極(4)、陰極板(5)、隔膜(6)，氟化氫加料管(7)，其特征在于所述蓋板上設有陽極導電桿(41)的導孔(40)，導孔(40)中固定連接有密封盒(42)，陽極導電桿(41)由密封盒(42)固定，密封盒(42)中配有密封環(huán)(45)，密封盒(42)的上部由外螺紋配有帶中孔的螺帽(44)，螺帽(44)的中孔中配有絕緣墊(43)，絕緣墊(43)的上部配有墊片(46)，墊片(46)的上面為緊固鑼帽(47)，緊固鑼帽(47)與陽極導電桿(41)的外螺紋配合連接，陽極導電桿(41)的下端與碳陽極(4)螺紋連接；陽極導電桿(41)與蓋板(2)之間設有保護套(48)套在陽極導電桿(41)的外部，護套(48)的上端設有密封墊(49)；隔膜(6)焊接在蓋板(2)的內表面上；在每一組碳陽極(4)和陰極板(5)之間設有一組蛇形冷卻管(3)，冷卻管(3)的進口(31)、出口(32)穿過槽體(1)置于槽體(1)的外部；氟化氫加料管(7)穿過蓋板(2)進入槽體(1)。
2.根據權利要求1所述的中溫制氟電解槽，其特征在于所述的陰極板(5)上端與陰極法蘭(52)連接，下端為百葉窗式裙(51)，陰極法蘭(52)由定位銷(53)與槽體(1)的法蘭(11)及蓋板(2)定位；陰極法蘭(52)與外接負極母排(54)連接。
3.根據權利要求1所述的中溫制氟電解槽，其特征在于所述的隔膜(6)上設有擋板(61)位于碳陽極(4)的上方斜向陽極區(qū)。
4.根據權利要求1所述的中溫制氟電解槽，其特征在于每兩組碳陽極(4)之間的陽極區(qū)設有一個氟氣出口(21)于蓋板(2)上相對應的位置；氫氣出口(22)設于陰極區(qū)，與氟氣出口(21)交錯排列于蓋板(2)上相對應的位置；在每個陽極區(qū)和陰極區(qū)分別設有泄爆口(23)于蓋板(2)上相對應的位置。
5.根據權利要求1所述的中溫制氟電解槽，其特征在于碳陽極(4)與陰極板(5)之間的極間距離為20～40mm。
6.根據權利要求1所述的中溫制氟電解槽，其特征在于在槽體(1)的側面設有氟化氫外加料管(8)，穿過槽體(1)進入槽體(1)碳陽極(4)與陰極板(5)之間的底部。
7.根據權利要求1所述的中溫制氟電解槽，其特征在于所述的蛇形冷卻管(3)為10組，均勻分布在槽體(1)的兩側和在每一組碳陽極(4)和陰極板(5)之間，蛇形冷卻管(3)的進口(31)、出口(32)穿過槽體(1)置于槽體(1)的外部。
8.據權利要求1所述的中溫制氟電解槽，其特征在于所述蓋板(2)由槽體(1)的中間分成2塊，每塊連接有4組碳陽極(4)，每組碳陽極(4)由3塊碳陽極(4)構成；2塊蓋板(2)之間設有測溫管(9)，固定在槽體(1)法蘭(52)的中部；氟化氫外加料管(8)為4根，設于每2組碳陽極(4)之間。
9.據權利要求1所述的中溫制氟電解槽，其特征在于所述密封盒(42)中配有密封絕緣墊(411)，密封絕緣墊(411)的上部設有密封環(huán)(410)。
10.據權利要求2所述的中溫制氟電解槽，其特征在于所述的陰極法蘭(52)上設有密封墊(55)于蓋板(2)的下部；槽體(1)的法蘭(11)上設有密封環(huán)(12)于陰極法蘭(52)之間。
專利摘要本實用新型公開了一種中溫制氟電解槽，包括槽體、蓋板、冷卻管、碳陽極、陰極板、隔膜，氟化氫加料管，所述蓋板上設有陽極導電桿的導孔，導孔中固定連接有密封盒，陽極導電桿由密封盒固定，密封盒中配有密封環(huán)，密封盒的上部由外螺紋配有帶中孔的螺帽，螺帽的中孔中配有絕緣墊，絕緣墊的上部配有墊片，墊片的上面為緊固鑼帽，緊固鑼帽與陽極導電桿的外螺紋配合連接，陽極導電桿的下端與碳陽極螺紋連接；陽極導電桿與蓋板之間設有保護套套在陽極導電桿的外部，護套的上端設有密封墊。本實用新型的中溫制氟電解槽不需要銅吊架，碳陽極與導電桿直接連接并與蓋板連接成一體、電流效率高、組裝、檢修方便、制氟成本低，整體設計合理，制氟產量高、節(jié)能、安全。
文檔編號C25B9/00GK2895439SQ20062011017
公開日2007年5月2日 申請日期2006年3月22日 優(yōu)先權日2006年3月22日
發(fā)明者李 榮 申請人:李 榮