[发明专利]一种新型的制氟电解槽液位控制装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种新型的制氟电解槽液位控制装置及控制方法，包括电解槽，所述电解槽内部包括阳极、阴极和隔板，电解槽设置有压力传感器及显示器、条形腔、弹性机构、阻值调节机构、往复机构、清理机构。本发明还提供了电解制氟液位控制工艺，在电解槽内加入电解质；待开始电解时，通入高压气体；记录进气管内的气体压力值；根据压力值折算成电解液液位深度。本发明利用电解槽鼓泡搅拌系统内气体的压力值来判定液位，实现了对电解槽内补加料情况的实时监控，解决了制氟电解槽难以实时在线监测液位及补料量控制的技术问题。

技术领域

本发明涉及电化学制氟技术领域，尤其涉及一种新型的制氟电解槽液位控制装置及控制方法。

背景技术

目前，氟气主要是由电解法制备。所用原料为KHF₂和HF的混合物KF·2HF。生产过程中，需要持续通入HF以维持体系内KF·2HF的物料平衡。电解质中氟氢化钾的量是一定的，因此，液位实际与HF与KHF2的重量比直接相关。液位过低，低于隔板，容易导致阴阳极气体串气，发生燃烧甚至爆炸。液位过高则HF添加量过高，HF易挥发，阳极气成分有变化，甚至会加剧电解槽腐蚀。因此维持电解质的液位在合适范围，对电解生产的稳定尤其重要。

但是在实际生产过程中，由于电解槽为封闭系统，难以对电解质液位进行精准控制，大部分生产企业都是人工作业，选用探杆直接插入电解槽内，抽出后测量，再根据液位进行补料作业，难以对电解槽内液位进行实时控制，效率很低。

专利200820183470.6中提到电解槽中使用磁翻板液位计对电解槽内液位进行实时监控。但是电解时温度较高，90℃左右，且熔融盐的粘度较大，对液位计的精度影响很大，且电解质的强腐蚀性容易加剧液位计的损坏。

专利03133020.7中提到在液位的上下限各设两个传感器对液位进行控制。但是该传感器结构很复杂，对环境比较敏感，而电解槽内就是非常复杂的电磁和化学环境，容易测不准。且两个探测器需要在槽盖上额外多开两个孔，加大加工难度，且有导致泄露的可能。

因此有必要开发一种新型的电解槽液位控制装置及控制方法，对电解质液位进行实时监控，并及时补料，保证电解过程顺利稳定。

发明内容

本发明是鉴于密封电解槽内电解质液位无法实时检测问题，提供了一种新型的电解质液位控制装置及控制方法。利用电解槽鼓泡搅拌系统内气体的压力值来判定液位，实现了对电解槽内补加料情况的实时监控，解决了制氟电解槽难以实时在线监测液位及补料量控制的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种新型的制氟电解槽液位控制装置，包括电解槽，所述电解槽内部包括阳极、阴极和隔板，所述隔板位于阳极和阴极之间，所述电解槽从阳极到阴极依次分为阳极区和阴极区；所述阴极区的侧面底部增设有进气管，所述进气管一端穿过电解槽侧壁位于阴极区内，另一端与高压气体输出装置相连；所述进气管上安装有压力传感器，所述电解槽的侧壁安装有与压力传感器电性连接的显示器；所述隔板内设有条形腔，所述条形腔内设有弹性机构；所述弹性机构连接有浮板，所述条形腔内设有与弹性机构连接的阻值调节机构；所述电解槽的底部内设有装置腔，所述装置腔的一侧设有柱形腔，所述装置腔内设有往复机构；所述柱形腔内设有与往复机构连接的补液机构；所述电解槽的底部安装有第一电机与第二电机，第一电机与往复结构连接，第二电机与升降结构连接；所述电解槽的两侧均设有安装腔，所述安装腔内设有升降机构，所述阳极与阴极上均设有与升降机构连接的清理机构。

优选地，所述弹性机构包括贯穿条形腔的N型杆，所述N型杆的一端固定有滑板，所述N型杆的另一端与浮板连接，所述N型杆上套设有第一弹簧，所述隔板的侧壁固定有标尺。

优选地，所述阻值调节机构包括安装在条形腔内的滑动变阻器，所述滑板上设有与滑动变阻器对应的开口，所述开口相对的内壁设有与滑动变阻器夹持的簧片，所述簧片与第一电机电性连接。