CN206308424U - 用于制备三氟化氮的电解槽 - Google Patents
用于制备三氟化氮的电解槽 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206308424U CN206308424U CN201621484727.2U CN201621484727U CN206308424U CN 206308424 U CN206308424 U CN 206308424U CN 201621484727 U CN201621484727 U CN 201621484727U CN 206308424 U CN206308424 U CN 206308424U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plate
- nitrogen trifluoride
- positive plate
- electrolytic cell
- anode terminal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种电解槽，具体涉及一种用于制备三氟化氮的电解槽。所述的用于制备三氟化氮的电解槽，包括槽体、槽盖、裙板、阳极气体室、阴极气体室、阳极板、阴极板、降温盘管、阳极接线柱和阴极接线柱，阳极板通过螺栓固定在阳极接线柱上，阳极板上设导流孔，其中，导流孔为多个，导流孔数目从阳极板靠近阳极接线柱的一端向另一端递减；阳极板靠近阳极接线柱上的一端的厚度比另一端薄；阴极板上也设有导流孔。本实用新型结构设计合理，电解效率高，能够解决电解生产三氟化氮过程中阳极板的电化学腐蚀速度过快，腐蚀后呈现上厚下薄状态，造成浪费的问题，降低三氟化氮生产中镍板的使用成本；极板连接稳固，不易脱落。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电解槽，具体涉及一种用于制备三氟化氮的电解槽。
背景技术
NF3气体广泛应用于高能激光、半导体技术及化学气相沉积等领域，具有很好的应用前景。其制备方法可以分为化学合成法及电解法两种，工业上多采用NH4F-xHF(或加少量KF)为电解液体系电解制备NF3气体。在三氟化氮生产中，阳极的平均电流密度较大，镍板整体腐蚀较快；电流密度在镍板上并非均匀分布，而是呈现上小下大的状态，所以在生产过程中电化学腐蚀导致阳极上厚下薄。从安全性方面考虑，阳极区三氟化氮与阴极区气体氢气剧烈反应，阳极板最下端点离隔板的距离必须控制在500±2.5mm的范围下，距离过大则电压偏高，电耗高，距离过小，则容易串腔***。以上原因导致镍板使用周期短，使用成本高。
现有国内三氟化氮生产中镍板的使用成本较高，且镍板消耗在成本中占有约15％的成本。国内其他厂家一般将使用后不达标的阳极镍板收集后低价返回厂家，增加了三氟化氮的生产成本。
另外，现有的电解槽接线柱(铜)与电极板(镍)焊接处位于电解液面下，该焊接位置易腐蚀，造成电极板脱落，电流下降，严重情况下导致槽内短路或爆鸣。
实用新型内容
根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种用于制备三氟化氮的电解槽，结构设计合理，电解效率高，能够解决电解生产三氟化氮过程中阳极板的电化学腐蚀速度过快，腐蚀后呈现上厚下薄状态，造成浪费的问题，降低三氟化氮生产中镍板的使用成本；极板连接稳固，不易脱落。
本实用新型所述的用于制备三氟化氮的电解槽，包括槽体、槽盖、裙板、阳极气体室、阴极气体室、阳极板、阴极板、降温盘管、阳极接线柱和阴极接线柱，阳极板通过螺栓固定在阳极接线柱上，阳极板上设导流孔，其中，导流孔为多个，导流孔数目从阳极板靠近阳极接线柱的一端向另一端递减；阳极板靠近阳极接线柱上的一端的厚度比另一端薄；阴极板上也设有导流孔。
阳极板通过螺栓固定在阳极接线柱上，电解时，螺栓的位置高于电解液液面，避免HF腐蚀。
阳极板靠近阳极接线柱上的一端的厚度比另一端薄，既降低制造阳极板的镍板消耗量，又提高镍板的有效使用时间及利用率。
导流孔数目从阳极板靠近阳极接线柱的一端向另一端递减，可以提高上部镍板的电流密度，使得其电化学腐蚀消耗速度与下部镍板基本一致，提高电解效率。
其中：
所述的阳极板为镍板。
所述的阳极板靠近阳极接线柱的一端的厚度为2mm，另一端的厚度为10mm。
所述的阳极板的剖面结构为多级阶梯形或梯形。
所述的多级阶梯形的级数≥2级。
所述的阴极板为铁板。
所述的阴极板上导流孔为多个，导流孔数目从阴极板靠近阴极接线柱的一端向另一端递减。
工作原理如下：
电解液提前在配料釜内配成液体，然后用移液罐转移至电解槽内电解，电解槽通电后，阳极产生三氟化氮，阴极产生氢气。
综上所述，本实用新型的有益效果如下：
本实用新型结构设计合理，电解效率高，能够解决电解生产三氟化氮过程中阳极板的电化学腐蚀速度过快，腐蚀后呈现上厚下薄状态，造成浪费的问题，降低三氟化氮生产中镍板的使用成本；极板连接稳固，不易脱落。
附图说明
图1是本实用新型的装置剖面结构示意图；
图2是本实用新型阳极板上导流孔设置示意图；
图3是本实用新型阴极板上导流孔设置示意图；
图4是本实用新型实施例1阳极板剖面结构示意图；
图5是本实用新型实施例2阳极板剖面结构示意图；
图中：1、槽体；2、槽盖；3、裙板；4、阳极气体室；5、阴极气体室；6、阳极板；7、阴极板；8、降温盘管；9、阳极接线柱；10、阴极接线柱；11、螺栓；12、导流孔。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述：
如图1所示，所述的用于制备三氟化氮的电解槽，包括槽体1、槽盖2、裙板3、阳极气体室4、阴极气体室5、阳极板6、阴极板7、降温盘管8、阳极接线柱9和阴极接线柱10，阳极板6通过螺栓11固定在阳极接线柱9上，阳极板6上设导流孔12，其中，导流孔12为多个，导流孔12数目从阳极板6靠近阳极接线柱9的一端向另一端递减；阳极板6靠近阳极接线柱9上的一端的厚度比另一端薄；阴极板7上也设有导流孔12。
阳极板6通过螺栓11固定在阳极接线柱9上，电解时，螺栓11的位置高于电解液液面，避免HF腐蚀。
阳极板6靠近阳极接线柱9上的一端的厚度比另一端薄，既降低制造阳极板6的镍板消耗量，又提高镍板的有效使用时间及利用率。
导流孔12数目从阳极板6靠近阳极接线柱9的一端向另一端递减，可以提高上部镍板的电流密度，使得其电化学腐蚀消耗速度与下部镍板基本一致，提高电解效率。
其中：
所述的阳极板6为镍板。
所述的阳极板6靠近阳极接线柱9的一端的厚度为4mm，另一端的厚度为10mm。
所述的阳极板6的剖面结构为多级阶梯形、梯形或表面呈弧形的楔形。
所述的多级阶梯形的级数≥2级。
所述的阴极板7为铁板。
所述的阴极板7上导流孔12为多个，导流孔12数目从阴极板7靠近阴极接线柱10的一端向另一端递减。
电解液提前在配料釜内配成液体，然后用移液罐转移至电解槽内电解，电解槽通电后，阳极产生三氟化氮，阴极产生氢气。
实施例1
现有镍板尺寸为1200*500*10mm，质量为53.4kg。本实施例中，将镍板等分为3段，自下而上厚度分别为10mm，6mm，4mm。单张镍板可减少重量17.94kg，即节约了镍板消耗量的33.6％。在电解槽中运行40天时，不同电解条件下镍板的腐蚀减重见下表：
| 镍板减重/kg | 电流1000A | 电流1500A | 电流2000A | 安全性 |
| 现有镍板 | 12 | 18.1 | 28.3 | 未出现爆鸣 |
| 实施例1镍板 | 11.8 | 17.4 | 27.5 | 未出现爆鸣 |
由上表可见新方法制备的镍板在相同运行条件下，镍板的腐蚀减重明显下降，且安全可靠。
实施例2
现有镍板尺寸为1200*500*10mm，质量为53.4kg。本实施例中，将镍板加工成低端厚度10mm，顶端厚度2mm的弧形板。单张镍板可减重21.36kg，即节约了镍板消耗量的40％。在电解槽中运行40天时，不同电解条件下镍板的腐蚀减重见下表：
| 镍板减重/kg | 电流1000A | 电流1500A | 电流2000A | 安全性 |
| 现有镍板 | 11kg | 17.5kg | 27kg | 未出现爆鸣 |
| 实施例2镍板 | 10.9kg | 16.9kg | 26.2kg | 未出现爆鸣 |
由上表可见新方法制备的镍板在相同运行条件下，镍板的腐蚀减重明显下降，且安全可靠。
Claims (7)
1.一种用于制备三氟化氮的电解槽，包括槽体(1)、槽盖(2)、裙板(3)、阳极气体室(4)、阴极气体室(5)、阳极板(6)、阴极板(7)、降温盘管(8)、阳极接线柱(9)和阴极接线柱(10)，其特征在于：阳极板(6)通过螺栓(11)固定在阳极接线柱(9)上，阳极板(6)上设导流孔(12)，其中，导流孔(12)为多个，导流孔(12)数目从阳极板(6)靠近阳极接线柱(9)的一端向另一端递减；阳极板(6)靠近阳极接线柱(9)上的一端的厚度比另一端薄；阴极板(7)上也设有导流孔(12)。
2.根据权利要求1所述的用于制备三氟化氮的电解槽，其特征在于：所述的阳极板(6)为镍板。
3.根据权利要求1所述的用于制备三氟化氮的电解槽，其特征在于：所述的阳极板(6)靠近阳极接线柱(9)的一端的厚度为2mm，另一端的厚度为10mm。
4.根据权利要求1所述的用于制备三氟化氮的电解槽，其特征在于：所述的阳极板(6)的剖面结构为多级阶梯形或梯形。
5.根据权利要求4所述的用于制备三氟化氮的电解槽，其特征在于：所述的多级阶梯形的级数≥2级。
6.根据权利要求1所述的用于制备三氟化氮的电解槽，其特征在于：所述的阴极板(7)为铁板。
7.根据权利要求1所述的用于制备三氟化氮的电解槽，其特征在于：所述的阴极板(7)上导流孔(12)为多个，导流孔(12)数目从阴极板(7)靠近阴极接线柱(10)的一端向另一端递减。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621484727.2U CN206308424U (zh) | 2016-12-31 | 2016-12-31 | 用于制备三氟化氮的电解槽 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621484727.2U CN206308424U (zh) | 2016-12-31 | 2016-12-31 | 用于制备三氟化氮的电解槽 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206308424U true CN206308424U (zh) | 2017-07-07 |
Family
ID=59248373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201621484727.2U Active CN206308424U (zh) | 2016-12-31 | 2016-12-31 | 用于制备三氟化氮的电解槽 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206308424U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108557785A (zh) * | 2018-05-09 | 2018-09-21 | 刘成霞 | 一种使用锑钼掺杂材料的三氟化氮纯化装置 |
-
2016
- 2016-12-31 CN CN201621484727.2U patent/CN206308424U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108557785A (zh) * | 2018-05-09 | 2018-09-21 | 刘成霞 | 一种使用锑钼掺杂材料的三氟化氮纯化装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101673844B (zh) | 一种阀控铅酸蓄电池内化成的方法 | |
| CN102201590B (zh) | 一种酸性锌单液流储能电池 | |
| CN201845830U (zh) | 一种液流电池电堆 | |
| CN101514462A (zh) | 一种超纯水膜电解装置 | |
| CN113410453B (zh) | 一种金属-有机配位薄膜修饰锌负极的制备方法 | |
| CN102723518A (zh) | 一种全铅液流电池 | |
| CN108418202B (zh) | 一种基于可再生能源的循环发电*** | |
| CN112501640A (zh) | 一种将硝酸盐废水转化为氨的电池*** | |
| CN103219523B (zh) | 一种铅酸蓄电池负极极板及其制备方法 | |
| CN101685863A (zh) | 一种蓄电池用稀土合金铅板栅材料 | |
| CN102064306A (zh) | 长效大容量铅锂电池 | |
| CN206308424U (zh) | 用于制备三氟化氮的电解槽 | |
| CN105070926B (zh) | 一种提高直接硼氢燃料电池性能的镍基催化剂 | |
| CN104505538B (zh) | 一种铅酸蓄电池抑制负极板析氢的电解液添加剂 | |
| CN108365301A (zh) | 一种可充放电式液态金属电池 | |
| CN111682288A (zh) | 一种具有高循环寿命铅酸液流电池的制备方法 | |
| CN111261964A (zh) | 一种阀控式铅酸蓄电池密闭间歇超声内化成工艺 | |
| CN109244442A (zh) | 一种多孔铝阳极及铝空气电池 | |
| CN207537543U (zh) | 用于回收铜的电解槽 | |
| CN201508873U (zh) | 长寿命单液流电池 | |
| CN214327910U (zh) | 一种电解槽极板密封垫 | |
| CN108630901A (zh) | 铅酸蓄电池基于铅包铜汇流排的极群制造方法 | |
| CN102244276B (zh) | 一种提高直接硼氢燃料电池性能的Ni-Cu二元催化剂 | |
| CN201354387Y (zh) | 铝电解槽新型斜坡沟槽型阴极结构 | |
| CN204732477U (zh) | 蓄电池用泡沫铜电极 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190816 Address after: 256300 No. 5, No. 4 Road, Gaoqing Chemical Industrial Park, Gaocheng Town, Gaoqing County, Zibo City, Shandong Province Patentee after: Shandong Feiyuan Gas Co.,Ltd. Address before: 256300 Qinghe Industrial Park, Gaoqing County, Shandong, Zibo Patentee before: SHANDONG FEIYUAN TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: No.5, No.4 Road, Gaoqing Chemical Industrial Park, Gaocheng Town, Gaoqing County, Zibo City, Shandong Province, 256300 Patentee after: Nanda Optoelectronics (Zibo) Co.,Ltd. Address before: No.5, No.4 Road, Gaoqing Chemical Industrial Park, Gaocheng Town, Gaoqing County, Zibo City, Shandong Province, 256300 Patentee before: Shandong Feiyuan Gas Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |