[实用新型]一种新型氟化电解槽

说明书

技术领域

本实用涉及有机电化学合成的电解槽的技术领域，尤其涉及一种新型氟化电解槽。

背景技术

含氟有机物自然界存在极少,如何将氟引入有机物中成为人们急需解决的课题,有机氟化物的制备可以用F2直接氟化,也可用XeF2、次氟酸、高价金属氟化物、N2F类化合物等氟化试剂间接氟化的方法。这些化学氟化方法,反应和操作都较复杂,需要的设备比较苛刻；使用的氟化试剂毒性高或极不安全,有的非常昂贵；而且不易控制加氟量,难以得到目标产物。因此，人们不得不寻求其它的方法。1941年美国化学家Simons发明了电化学氟化(ECF)方法，生产全氟或部分氟化有机化合物，例如全氟辛基磺酰氟、全氟丁基磺酰氟、全氟三乙胺等，它的发明,为氟碳化合物的制备开辟了一条崭新而又奇妙的途径。最初的Simons方法是在矩形或圆形的钢制电解槽中交替地安装了一组镍阳极和铁阴极极板,加入无水氟化氢和少量有机物,通直流电进行电解。电解槽外用冷却夹套来移去电解过程中产生的热量。通常槽电压为5Ｖ-8Ｖ,电流密度大于500A/dm2，温度范围是0℃—9℃。在此条件下,F2不会逸出,而氟化产物则在阳极生成。生成的氟化物由于不溶于无水氟化氢,或沉积于电解槽底部，或呈气相挥发至冷阱中被收集。但传统的电解槽有如下的缺点：1、现有氟化电解槽中，外部夹套内的冷冻盐水一般从夹套底部进入，上端出，使得电解槽内部温度不均匀，电解效果不佳，2、槽内的HF不流动，溶解在HF中的电解质与极板接触几率小，故电解氟化反应效率低；反应电解氟化反应诱导期长，一般为3天-5天，且死槽现象较频繁，在加电压后，无电流输入，3、现有的电解槽中，HF是通过冷凝器收集重新回收利用，效率不高。

实用新型内容

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型提供了一种新型氟化电解槽，具体的技术方案为:

一种新型氟化电解槽，其特征在于:由电机、联轴器、搅拌轴、轴密封、电极柱、电极束、电解槽、电解槽盖板、电解槽夹套、轴套、盲板、导流筒、搅拌桨、绝缘垫圈组成,所述电解槽上设置有电解槽盖板,联轴器将电机和搅拌轴连接，搅拌轴通过轴密封穿过电解槽盖板，所述导流筒固定在电解槽盖板上，所述导流筒底部设置盲板，盲板中间设置轴套，搅拌桨位于导流筒内，搅拌轴与搅拌桨连接,所述电解槽内设置电极束,所述电极柱与电解槽内的电极束连接后固定在电解槽盖板上，所述电极柱与盖板用绝缘垫圈隔开，电极柱包括正极与负极，所述电极柱正极和负极对应连接电极束的正极与负极，电极束按照常规镍正极、铁负极交替排列，正、负极之间采用绝缘片隔开，电极束位于导流筒外壁和电解槽内壁之间，围绕导流筒均匀排布，所述电解槽夹套设置在电解槽外部四周，所述电解槽夹套设置冷媒进口和冷媒出口，所述冷媒进口设置在电解槽夹套上端，所述冷媒出口设置在电解槽夹套下端,电解槽设置出料口与进料口，所述出料口通过出料管与液泵连接,所述电解槽盖板中心设置有布液管，所述布液管的圆周上设置有多个出液管，每个出液管的出液口分别设置在电解槽内上方位置，所述出液管的出液口设置有喷头，所述液泵通过供液管与所述布液管连接,每个出液管均与供液管相连通，出料口处设置出料阀。

进一步的说：所述的冷媒进口放置的是冷冻盐水或有机冷媒。

进一步的说：所述电解槽与电解槽盖板为圆形或矩形结构，所述电极束围绕导流筒外壁环形、均匀排布二组、三组或多组电极束，电极束的极板排布中心线方向与导流筒的法线一致，所述电解槽盖板上设置出气口，所述电解槽夹套外面设置保温层。

本实用新型与现有技术相比所取得的技术效果为：将电解槽夹套内的冷媒从电解槽夹套的上端进入，底部出，使得电解槽内部电解液上面温度低，下面温度较高，由于上面电解液温度低，相对比重要大，温度低的电解液往下沉，下面较高的电解液上浮，因此，电解液在槽内形成一个内循环，使得槽内电解液温度更加均匀，电解效率更高。

另外通过电解液加泵循环装置将电解液从底部抽出,在电解槽顶部通过喷头喷向电解槽内部,使得气化的HF被电解液冲刷洗下,重新回到电解槽内,使得HF损失更小,节能环保。