專利名稱：三氟化氮用耐腐蝕電解槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及三氟化氮制備領(lǐng)域，是一種適用于電解法生產(chǎn)三氟化氮氣體的電解槽。
背景技術(shù)：
電解法制備三氟化氮(NF3)的電解槽通常由碳鋼、不銹鋼、鎳、銅或蒙乃爾合金制成，當使用不耐腐蝕材料如碳鋼、不銹鋼、銅等時，電槽內(nèi)部凡與電解液或生成氣體接觸的部位需用耐腐蝕樹脂涂覆，以避免腐蝕；當采用耐腐蝕材料如Ni、蒙乃爾合金等制造時，其制造價格為碳鋼材質(zhì)電解槽的5 6倍，設(shè)備成本高。專利JP608^67公開了一種在內(nèi)部凡與電解液或生成氣體接觸的部位均涂覆能夠長期耐140°C以上(優(yōu)選耐^KTC以上)高溫的氟樹脂的電解槽。如氟樹脂耐受溫度低， 則產(chǎn)品中CF4含量會增加。ZL02201726. 7公開了一種電解槽，其特征在于槽體內(nèi)表面和裙板的外表面上涂有耐腐材料層。電槽內(nèi)部涂覆耐腐蝕材料，存在對涂覆工藝、涂覆材料要求嚴格，涂覆費用高等缺點。如涂覆質(zhì)量不好，在電槽使用過程中可能出現(xiàn)涂覆層剝落造成設(shè)備腐蝕、電解氣體中雜質(zhì)CF4含量增加等問題，且電槽內(nèi)部進行涂覆后，因非金屬的導熱性差，將影響槽體整體傳熱效果。因此，如何解決碳鋼電解槽腐蝕過快的問題，并使碳鋼電解槽有效應(yīng)用于三氟化氮電解行業(yè)是本領(lǐng)域面臨的難題。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題，是提供一種耐腐蝕、傳熱效果好、造價較低的電解槽。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型電解槽，包括槽體、槽蓋、陰極、陽極、陰陽極隔離裙板，槽體側(cè)壁和底部配備控溫夾套，槽體以碳鋼為材質(zhì)并做陰極，槽蓋與槽體之間采用絕緣材料進行絕緣密封，槽體底部上是耐腐蝕絕緣層。電解槽槽蓋與槽體之間的絕緣材料可采用聚四氟乙烯、酚醛樹脂、耐腐蝕氟塑料或橡膠等材質(zhì)中的一種。槽體與外接各管線之間也可用這些材料絕緣。由于槽體整體為陰極，為避免槽體底部產(chǎn)生氫氣與陽極氣體混合爆炸，本實用新型在槽體底部鋪設(shè)一層連續(xù)的耐腐蝕絕緣層。該耐腐蝕絕緣層可以是聚四氟乙烯、聚丙烯、 聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛樹脂、耐腐蝕氟塑料或氟化鹽等中的一種。本實用新型電解槽不另設(shè)陰極，直接采用槽體做陰極，使槽體電位等于陰極電位， 起到對槽體的保護作用。由于槽體內(nèi)側(cè)不再涂覆防腐材料，外側(cè)直接與控溫夾套相連，電解槽整體導熱效果較好；且槽體直接做陰極，取消了陰極單獨設(shè)置，槽體內(nèi)部構(gòu)造簡化，電解質(zhì)流動障礙減少，電解槽內(nèi)部傳熱、傳質(zhì)效果更佳。[0012]陰陽極隔離裙板，由于其處于氣液交界區(qū)域，容易被腐蝕，可采用碳鋼材質(zhì)加耐腐蝕涂層保護，也可直接接采用鎳、蒙乃爾等耐腐蝕材料制造。本實用新型電解槽陽極板還可以進一步設(shè)計為柵板狀，以減少電解槽內(nèi)部的傳質(zhì)阻力。本實用新型電解槽直接采用槽體做陰極，并在槽體底部增加一層連續(xù)的耐腐蝕絕緣層，有效地解決了電解槽腐蝕過快的問題，延長了碳鋼電解槽的使用壽命且制造成本低， 傳熱傳質(zhì)效果好，有利于提高電解效率。該電解槽使用壽命可達同類碳鋼電解槽5倍以上。

圖1是本實用新型電解槽主視圖的剖視圖。圖2是本實用新型電解槽右視圖的剖視圖。圖3是本實用新型電解槽俯視圖。
具體實施方式
圖1 3所示是本實用新型的一個實施例，
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例作進一步地詳述三氟化氮電解槽，由槽蓋1和槽體(陰極)2兩大部分組成。槽蓋1 由陽極7、陽極氣體出口 12、陰極氣體出口 13、HF通料口 16、NH3通料口 17、陰極測壓口 15、 陽極測壓口 14、測溫口 18、陽極極棒9、陰極極棒10、取樣口 19、陰陽極隔離裙板4組成。槽蓋1與槽體2之間通過聚四氟乙烯密封圈3密封，槽蓋1與陽極7之間通過銅螺桿11連接， 槽體側(cè)壁和底部以焊接方式分別與控溫夾套5、6連接。槽體為碳鋼制造，底部鋪設(shè)一層連續(xù)的聚四氟乙烯板8，陰陽極室隔離裙板4以鎳板制備，陽極7為柵板狀。該電解槽耐腐蝕、傳熱效果好、造價較低。
權(quán)利要求1.一種三氟化氮用耐腐蝕電解槽，包括槽體、槽蓋、陰極、陽極、陰陽極隔離裙板，其特征是槽體側(cè)壁和底部配備控溫夾套，槽體以碳鋼為材質(zhì)并做陰極，槽蓋與槽體之間采用絕緣材料進行絕緣密封，槽體底部上是耐腐蝕絕緣層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三氟化氮用耐腐蝕電解槽，槽蓋與槽體之間及槽體底部的絕緣材料是聚四氟乙烯、酚醛樹脂、耐腐蝕氟塑料或橡膠材料中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三氟化氮用耐腐蝕電解槽，槽體底部上的耐腐蝕絕緣層是聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛樹脂、耐腐蝕氟塑料或氟化鹽中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三氟化氮用耐腐蝕電解槽，其特征是陽極板為柵板狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三氟化氮用耐腐蝕電解槽，其特征是陰陽極隔離裙板是耐腐蝕材料制造。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三氟化氮用耐腐蝕電解槽，其特征是陰陽極隔離裙板是鎳或蒙乃爾材料制造。
專利摘要本實用新型公開了一種三氟化氮用耐腐蝕電解槽，包括槽體(2)、槽蓋(1)、陰極(2)、陽極(7)、陰陽極隔離裙板(4)，槽體側(cè)壁和底部配備控溫夾套(5、6)，槽體以碳鋼為材質(zhì)并做陰極，槽蓋與槽體之間采用絕緣材料進行絕緣密封，槽體底部上是耐腐蝕絕緣層。該電解槽制造成本低、傳質(zhì)傳熱效果好、耐腐蝕，使用壽命可達同類碳鋼電解槽5倍以上。
文檔編號C25B1/24GK202265610SQ20112039818
公開日2012年6月6日 申請日期2011年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月10日
發(fā)明者張景利, 張緒瑞, 徐紅濤, 汪建春, 牛學坤, 王娟, 趙國輝, 趙紀崢, 酒坤, 高英武, 魏磊 申請人:黎明化工研究院