一种电化学氟化外循环电解系统技术方案

技术编号:26162848 阅读:24 留言:0更新日期:2020-10-31 12:55
本发明专利技术提供了一种电化学氟化外循环电解系统,包括电解槽、阳极冷却器、阳极气液分离器、总冷却器、阳极冷凝器、阴极冷却器、阴极气液分离器和阴极冷凝器,所述电解槽阳极液出口借助管道与阳极冷却器进液口相连,所述阳极冷却器出液口借助管道与阳极气液分离器上部的进液口相连;所述阳极气液分离器底部的出液口借助管道与总冷却器顶部进液口相连,所述总冷却器底部出液口借助管道与电解槽的进液口相连。本发明专利技术便于电解槽小型化,可消除冷媒、电解液互串及阴、阳气混合爆炸的风险,电解槽能效比显著提高,安全可靠,热量管理由冷却器完成,能够精确控制电解温度,气液分离可充分获得高纯的产品气。

An electrochemical fluorination external circulation electrolysis system

【技术实现步骤摘要】
一种电化学氟化外循环电解系统
本专利技术属于电化学氟化领域,涉及电解系统,具体的涉及一种电化学氟化外循环电解系统。
技术介绍
化合物氟化可以通过合成化学反应或电解来完成,化学合成氟化转化率低、反应剧烈、过程难以控制,安全风险高,提纯步骤多,电化学氟化是利用电极反应将氟原子引入有机或无机物的有效途径,转化率高,反应温和。目前三氟化氮、全氟磺酰氟等氟化反应均通过电化学氟化工艺完成。电化学氟化系统由美国化学家西蒙斯在1941年专利技术,1946年美国3M公司开始将其应用于工业中,生产了许多带有各种官能团的有机氟化物及无机氟化物。三氟化氮、氟气、全氟磺酰氟等电解系统等相继开发成功,并应用于工业生产中。电解生产中氟化剂通常采用氟化氢,将电解质与氟化氢以一定比例混合构成电解液,现在的氟化电解系统采用西蒙斯氟化电解系统,电解液不循环,储存于方形或圆形容器中,电极插入到电解液中,电极反应产生的热通过安装在电解槽内部的蛇管中的冷媒带出系统,造成氟化电解槽体积大、效率低,冷媒与电解液互串带来运行风险,电解槽上部为气相空间,容易造成阴极气与阳极气混合发生爆炸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电化学氟化外循环电解系统,其特征在于:包括电解槽(1)、阳极冷却器(2)、阳极气液分离器(3)、总冷却器(4)和阳极冷凝器(5),所述电解槽(1)阳极液出口借助管道与阳极冷却器(2)进液口相连,所述阳极冷却器(2)出液口借助管道与阳极气液分离器(7)上部的进液口相连;所述阳极气液分离器(7)底部的出液口借助管道与总冷却器(4)顶部进液口相连,所述总冷却器(4)底部出液口借助管道与电解槽(1)的进液口相连;所述阳极气液分离器(3)顶部出气口借助管道与阳极冷凝器(5)进气口相连,阳极冷凝器(5)顶部出气口借助管道与集气罐相连;所述电解槽(1)阴极液出口借助管道与废气处理塔相连;通过阳极气液...

【技术特征摘要】
1.一种电化学氟化外循环电解系统,其特征在于:包括电解槽(1)、阳极冷却器(2)、阳极气液分离器(3)、总冷却器(4)和阳极冷凝器(5),所述电解槽(1)阳极液出口借助管道与阳极冷却器(2)进液口相连,所述阳极冷却器(2)出液口借助管道与阳极气液分离器(7)上部的进液口相连;所述阳极气液分离器(7)底部的出液口借助管道与总冷却器(4)顶部进液口相连,所述总冷却器(4)底部出液口借助管道与电解槽(1)的进液口相连;所述阳极气液分离器(3)顶部出气口借助管道与阳极冷凝器(5)进气口相连,阳极冷凝器(5)顶部出气口借助管道与集气罐相连;所述电解槽(1)阴极液出口借助管道与废气处理塔相连;通过阳极气液分离器(3)、阳极冷凝器(5)和总冷却器(4)的高度设置,使得回收的液体组分能够通过重力关系汇集到总冷却器(4)中;
所述阳极气液分离器(3)上部借助带有控制阀的进料管道与氮气源、氟化氢源及电解质源相连;所述阳极冷凝器(5)与集气罐相连的管道上依次设有铂电阻、压力变送器、安全阀和控制阀;所述阴极冷凝器(8)与废气处理塔相连的管道上依次设有铂电阻、压力变送器、安全阀和控制阀。


2.根据权利要求1所述一种电化学氟化外循环电解系统,其特征在于:该电解系统进一步包括阴极冷却器(6)、阴极气液分离器(7)和阴极冷凝器(8);
所述电解槽(1)阴极液出口借助管道与阴极冷却器(6)进液口相连,所述阴极冷却器(6)出液口借助管道与阴极气液分离器(7)上部的进液口相连,所述阴极气液分离器(7)底部的出液口借助管道与总冷却器(4)顶部进液口相连;所述阴极气液分离器(7)顶部出气口借助管道与阴极冷凝器(8)进气口相连,所述阴极冷凝器(8)顶部出气口借助管道与废气处理塔相连;
通过阴极气液分离器(7)、阴极冷凝器(8)和总冷却器(4)的高度设置,使得液体组分能够通过重力关系汇集到总冷却器(4)中。


3.根据权利要求1或2所述一种电化学氟化外循环电解系统,其特征在于:该电解系统还包括电解液储罐(9),所述电解液储罐(9)一端借助管道与电解质源相连、另一端借助带退电解液阀...

【专利技术属性】
技术研发人员:吝子东郝春辉冀延治李柄缘李林曹红梅杨雷雷袁瑞玲李虹璘
申请(专利权)人:中船重工邯郸派瑞特种气体有限公司
类型:发明
国别省市:河北;13

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