[发明专利]生产氟的电化学池及其阳极

权利要求书

1.一种用于生产氟的电化学池，它包括：

(1)池壳；

(2)KF·2HF电解质；

(3)阴极，与电解质接触，在其上产生氢气；

(4)阳极组件，包括

(a)碳阳极，与电解质接触，在其上产生氟气，所述碳阳极含

   有部分或充分浸渍的聚合物材料，该聚合物材料是环氧

   树脂、苯乙烯聚合物或苯乙烯-二乙烯苯共聚物；

(b)内金属导体，位于碳阳极轴心位置的内通道中，该内金属

   导体不与电解质接触，由碳阳极顶端延伸至电解质液面

   以下，基本上达到碳阳极的底端；

(c)外气体分离器，位于与阳极组件和阴极是等距离的位置；

(d)穿孔气体分离器，位于外气体分离器底部下方，浸在电解

   质中；

(e)吊架，与碳阳极对接，它与碳阳极在机械上和电气上连接

   的方式是用一套管和压紧装置使套管、吊架和碳阳极同

   心夹紧在一起；

(5)向阴极和阳极通入电流的装置；

(6)分别除去产生的氟气和氢气的装置。

2.按权利要求1所述的电化学池，其中的内金属导体是覆盖在碳阳极轴心位置的内通道表面上的一层金属。

3.按权利要求2所述的电化学池，它还有分别装在位置均匀分布的孔道中的小金属导体，这些小金属导体沿碳阳极的整个长度延伸，装这些小金属导体的孔道散布于轴心内金属导体的周围或者当无轴心内金属导体时则散布于碳阳极的周缘上。

4.按权利要求1所述的电化学池，其中的内金属导体是一根位于轴心位置内通道中的金属棒或金属管。

5.按权利要求1所述的电化学池，其中的内金属导体是基本上纯的金属、合金或多层金属。

6.按权利要求1所述的电化学池，该电化学池的结构类型是管壳式池。

7.按权利要求1所述的电化学池，其中的碳阳极外圆周表面上具有许多条基本上垂直的平行沟槽。

8.按权利要求1-7中任一权利要求所述的电化学池，其特征在于它还包括：

(1)内气体分离器，位于阳极组件上半部分与外气体分离器之间；

(2)至少一个惰性气体入口，位于内气体分离器和阳极组件的上半部分之间；

并且所述的除去氟气和氢气的装置包括一氟气出口和一氢气出口，在电化学池操作时，惰性气体、产生的氟气和由电解质逸出的氟化氢蒸气的混合气体通过所述的氟气出口排出电化学池；而产生的氢气和由电解质逸出的氟化氢蒸气通过所述的氢气出口排出电化学池。

9.一种用于由KF·2HF电解质产生氟的电化学池的阳极，该阳极包括一根用聚合物材料部分或充分浸渍过的碳阳极和装在碳阳极轴心位置的内通道中的内金属导体，当阳极置于电化池内电解质中时，该金属导体应由阳极顶部至少延伸到电解质液面的位置，所述的聚合物材料是环氧树脂、苯乙烯聚合物或苯乙烯-二乙烯苯共聚物。

10.按权利要求9所述的阳极，其中的内金属导体是一层覆在内通道表面上的金属层。

11.按权利要求10所述的阳极，其中的内金属导体是一根位于内通道中的金属棒。

12.按权利要求10所述的阳极，它还包括分别装在位置均匀分布的孔道中的小金属导体，它们沿碳阳极的整个长度延伸，装这些金属导体的孔道散布于轴心内金属导体的周围或者当无轴心内金属导体时则散布于碳阳极的周缘上。

13.按权利要求10所述的阳极，该阳极的外圆周表面上具有许多条基本上垂直的平行沟槽。

14.按权利要求9所述的阳极，该阳极为圆柱体形状。