[发明专利]一种适用于熔融盐电解质配料和转移的设备及其使用方法

说明书

本发明公开一种适用于熔融盐电解质配料和转移的设备及其使用方法，配料槽包括槽体(1)及配套的槽盖(2)，槽盖上设计有加料口(3)、HF通料管(4)、电解质转移管(5)、温度计套管(6)、压力表(7)，槽体的外部设计有加热装置(8)；HF通料管(4)和电解质转移管(5)延伸到槽体底部，电解质转移管(5)与槽盖之间设计有压力平衡阀(10)，电解质转移管(5)出口端接有出料阀(9)；HF通料管入口管路通过三通分别连接HF进料阀(11)和增压阀(12)。该设备安全、高效，不开电解槽盖加料，不停车安全转移电解质入电解槽，同步精准计量转移量。

技术领域

本发明涉及电解法制氟电解槽的配套设备，特别涉及配制和转移熔融盐电解质的设备。

背景技术

在三氟化氮、四氟化碳、六氟化硫、六氟化钨等含氟特种气体的工业生产中，均使用电解法制氟作为氟气来源，使用氟化铵、氟化氢铵、氟化钾或氟化氢钾等与氟化氢以一定比例配成熔融盐作为电解质。在生产运行过程中，电解质有一定的损耗，需要间断性补加。

电解质常规补加方法是：停止电解槽运行；电解槽阴阳极室充分吹氮置换物料气；关闭电解槽与外围的各连接阀；打开电解槽配套手孔，根据电解槽的液位，选择不同量的固体电解质进行补加；电解质中通入HF，调整HF与氟化铵或氟化钾的不同摩尔比，配制不同浓度熔盐的电解质。

该补加方法主要存在以下缺陷：1)频繁停车，影响生产；2)吹氮置换时间长，缩短电解槽有效运行时间；3)污染环境：打开手孔盖作业，HF挥发到周围环境中，造成污染；4)操作危险性大：电解槽阴阳极室吹氮置换如不彻底，打开手孔盖作业时，易引入空气，导致爆炸，人员受到伤害；5)直接补加固态电解质，需要在电解槽运行前重新通入HF调节熔盐比。由于HF通料管设在电解槽的两端，HF通入过程中，会导致内部电解质混合不均匀，熔盐比(HF/NH₃)存在梯度差，调节效果发明

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种适用于熔融盐电解质配料和转移的设备，该设备安全、高效，不开电解槽盖加料，不停车安全转移电解质入电解槽，同步精准计量转移量。

本发明要解决的第二个技术问题是提供一种该设备的使用方法。

为解决第一个技术问题，本发明提供一种适用于熔融盐电解质配料和转移的配料槽，包括槽体1及配套的槽盖2，槽盖上设计有加料口3、HF通料管4、电解质转移管5、温度计套管6、压力表7，槽体的外部设计有加热装置8；HF通料管4和电解质转移管5延伸到槽体底部，电解质转移管5与槽盖之间设计有压力平衡阀10，电解质转移管5出口端接有出料阀9；HF通料管入口管路通过三通分别连接HF进料阀11和增压阀12。

进一步的，槽盖上部设计有1个以上的加料口，设计有2根以上的HF通料管，以提高配料的均匀速度。

进一步的，槽体周围设计有吊耳，可以用电动葫芦吊动。吊秤和配料槽配合使用，可以计量电解质转出量。

槽体加热方式可为蒸汽加热或电加热。

槽体材质采用蒙乃尔合金钢、哈氏合金或纯镍材质中的一种制作，槽盖材质采用蒙乃尔合金钢、哈氏合金、纯镍或碳钢材质中的一种制作。

为解决第二个技术问题，本发明提供一种适用于熔融盐电解质配料和转移的配料槽该配料槽的使用方法，包括以下步骤：

1)从加料口将固体电解质加入配料槽中，然后封闭。

2)根据需求的熔盐比，按计量通入HF，封闭。

3)加热使电解质保持熔融。

4)通过增压阀通入氮气或压缩空气，配料槽增压至需要的压力，保压。优选压力是0.02MPa～0.20MPa。