[实用新型]一种电解制氟槽

说明书

本实用新型提供了一种电解制氟槽，包括槽体、阳极、阴极和隔膜，所述槽体的顶面上设置盖板，所述隔膜的边缘与所述盖板的下表面连接成一个整体，所述隔膜的中间部分下垂到所述槽体的内腔中并形成多个的拱门状的向上凸起，所述隔膜和所述盖板之间的空腔为氟气收集室，所述隔膜下方的拱门状空间为氢气收集室，所述阳极的导电杆容纳在所述氟气收集室内，所述阴极设置在所述槽体内并处于所述氢气收集室的下方，所述阳极的导电杆的表面上在靠近盖板处以及靠近导电杆附近的盖板上设置有绝缘层，所述隔膜的表面上设置保护层，阳极表面涂覆高导电涂覆层，提高了隔膜的耐腐蚀性，抑制了碳阳极的极化现象，提高了电解槽的电流效率和使用寿命长。

技术领域

本实用新型涉及一种电解制氟槽，属于氟气制备技术领域。

背景技术

氟气，元素氟的气体单质，化学式F₂，淡黄色，氟气化学性质十分活泼，具有很强的氧化性，除全氟化合物外，可以与几乎所有有机物和无机物反应。氟气由于其特殊的化学性质，被广泛应用于各个领域。

制造含氟塑胶：利用氟气和塑胶的反应可以制备含氟塑胶，含氟塑胶具有耐高温、耐油、耐高真空及耐酸碱、耐多种化学药品的特点，已应用于现代航空、导弹、火箭、宇宙航行、舰艇、原子能等尖端技术及汽车、造船、化学、石油、电讯、仪器、机械等工业领域。

原子能工业：通过氟从铀矿中提取铀235，因为铀和氟的化合物很易挥发，用分馏法可以把它和其它杂质分开，得到十分纯净的铀235。铀235是制造原子弹的原料。在铀的所有化合物中，只有氟化物具有很好的挥发性能。

航空：由于氟气氧化性很强，液化的氟气可作为火箭燃料中的氧化剂。

其他方面：氟气还用于金属的焊接和切割，电镀，玻璃加工，药物，农药，杀鼠剂，冷冻剂，等离子蚀刻等。

现代制氟工业一般采用中温型电解，电解氟氢化钾与氟化氢的混合物，以石墨做阳极，钢制电解槽槽身做阴极，以氟化氢钾为电解质，进行无水氢氟酸的电解，再经净化而得。电解总反应式：

2KHF₂→2KF+H₂+F₂

然而，电解槽在运行的过程中，阴极和阳极分别产生氢气和氟气，二者一旦相遇会发生强烈的爆炸，因此制氟电解槽通常采用隔膜将阴极和阳极隔离在独立的腔室内，腔室之间利用液态电解质的液封作用隔离开来。电解槽的隔膜通常采用碳钢、高镍合金钢、双相钢等材料等耐腐蚀材料，一段时间以后仍存在腐蚀的现象，最终必须停下更换。

由于在电解槽运行时，在阳极杆和隔膜之间产生了导电液膜，从而加速了电化学腐蚀，这种腐蚀由于电解质的高温被大大加强，因而降低了隔膜的寿命，必须频繁的停下来更换，制约了生产的连续运行。与此同时，随着电解槽的不断运行，在阳极的表面会形成一层氟碳膜，该氟碳膜随着时间的增长不断变厚，导致碳阳极的导电性变差，出现明显的极化现象，导致电解槽的电流效率降低，运行的能耗增大，也严重制约了生产的连续运行。

实用新型内容

本实用新型提供了一种电解制氟槽，可以有效解决上述问题。

本实用新型是这样实现的：

一种电解制氟槽，包括槽体、阳极、阴极和隔膜，所述槽体、所述阳极以及所述阴极相互之间绝缘，所述槽体的顶面上设置盖板，所述隔膜的上边缘与所述盖板的下表面连接成一个整体，所述隔膜的中间部分下垂到所述槽体的内腔中并形成多个的拱门状的向上凸起，所述隔膜和所述盖板之间的空腔为氟气收集室，所述隔膜下方的拱门状空间为氢气收集室，所述隔膜的下端设置通孔，所述阳极从所述盖板上插入槽体内并从所述通孔穿出，所述阳极的导电杆容纳在所述氟气收集室内，所述阴极设置在所述槽体内并处于所述氢气收集室的下方，所述阳极的导电杆的表面上在靠近盖板处以及靠近导电杆附近的盖板上设置有绝缘层，所述隔膜的表面上设置保护层，所述阳极的表面设置高导电涂覆层。