专利名称：制氟电解槽易蚀部位的电化学保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种制氟电解槽易蚀部位的电化学保护装置，尤其是涉及低成本碳钢材质的工业制氟电解槽大电流工况下的电化学保护。
背景技术：
目前，公知的工业制氟电解槽都存在腐蚀过快的问题，特别在大电流(如4000安培以上)的严苛工况下，电解槽隔离裙及电解槽中心换热装置等易蚀部位腐蚀情况更为严重。现有解决方法主要是电解槽材质部分或全部采用蒙乃尔合金制造，但这将毫无疑问的大大增加设备造价。有专利号为92105835.7的专利提出；将电解槽的阴极设计成换热部件，阴极与槽体绝缘，采用不导电的热稳定性流体作载热流体，这就避免了换热装置被腐蚀的危险。这种解决方法虽然可以明显改善电解槽中心换热装置抗蚀能力，但对于电解槽隔离裙等易蚀部位的抗蚀问题却没有提及。亦有文献提出，将电解槽槽体与阴极电连接，可使电解槽槽体得到有效的电化学保护。然而一旦槽体与阴极电相连，槽体和阴极就具有了相等的电位，因此在电解过程中，槽体也会产生氢气。尚若槽体四壁产生氢气还没有什么问题(因和阴极处在同一区域，槽壁产生的氢气可与阴极所产氢气安全汇集统一排出)；槽底产生氢气有可能进入阳极区域，但可以通过在电解槽槽底铺一层电绝缘物的方法有效解决；但如果在电解槽隔离裙部位产生氢气，则势必与阳极产生的氟气发生剧烈反应。这在实际生产中是绝不容许发生的！为让电解槽槽体得到有效的电化学保护同时避免电解槽隔离裙部位产生氢气引发安全事故，电解槽一般设计成较复杂的结构即槽体可以和阴极相连，但电解槽隔离裙与槽体必须电绝缘。然而电绝缘就意味着电解槽隔离裙没有了电化学保护而加速腐蚀。这种顾此失彼的状况正是现实生产中急待解决的问题。
发明内容
为低成本解决在大电流的工况下工业制氟电解槽隔离裙及中心换热装置腐蚀过快的问题，本实用新型提供一种电化学保护装置，该装置能够解决大电流工况下制氟电解槽易蚀部位腐蚀过快的问题，即便是全碳钢材质的低成本制氟电解槽，也能在安全的前提下实现有效保护。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是依据电解槽电解时会形成原电池的电动势理论(实际生产中确实也有槽电压不超过氟/氢原电池电动势时候电解槽不产气的事实)，在对电解槽进行电化学保护时，使阴极电与电解槽槽体、中心降温管两部位直连，与电解槽隔离裙之间串接确定阻值的电阻(具体数据以实测电解槽隔膜部位产气临界点为准)。本实用新型技术方案核心要点就在于阴极与电解槽槽体、中心降温管两部位等电位、但与电解槽隔膜则存在一定电位差。这样就能够在电解槽隔离裙部位既形成一定的负电位保护，同时又没有在此部位产生氢气的危险。从而达到制氟电解槽易蚀部位在安全的前提下实现有效电化学保护的目的。
本实用新型的有益效果是无需改动原有操作工艺，无需变更制氟电解槽设计，无需另外添置电源，只需利用制氟电解槽本身电解电源及在电解槽合适部位加装确定阻值的电阻构成保护电路，便可降低制氟电解槽易蚀部位的腐蚀速度，使得电解槽检修周期延长、拆槽污染环境的机会减少、碳钢制材质电解槽也能在大电流严苛工况下正常制氟、大大节省了设备投资。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明
图1是本实用新型工业制氟电解槽电化学保护装置的俯视示意图。
图2是本实用新型工业制氟电解槽电化学保护装置的立面示意图。
其中 1是阴极导电棒及输电铜排，2是阳极导电棒及输电铜排，3是焊有隔离裙的上槽盖，4A到4H是保护电阻，保护电阻一端统一连接在阴极导电棒上，另一端围绕电解槽上槽盖均距连接。5A到5H是保护电阻连接阴极导电棒的连接线，6是电解槽中心降温管，6A是电解槽中心降温管直连阴极导电棒的铜辫子，7是电解槽槽体直连阴极导电棒的铜辫子，8是电解槽槽体与槽盖之间的绝缘胶垫，9是电解槽槽体，10是槽体加套，11是电解槽底的聚四氟乙烯绝缘板，12是焊在上槽盖下面的隔离裙。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型进一步说明 实施例1 设备 4000A制氟电解槽 设备各部件材质 槽体 碳钢 电解槽中心降温管 碳钢 电解槽隔离裙 碳钢 电解槽阴极碳钢 电解槽阳极无定形碳 电解槽尺寸2350×1160×860 每块阳极尺寸 600×180×55 阳极组数 两组 阳极板总数32块(每组16块) 每块阴极尺寸 1780×600×8 阴极板数 四个 电化学保护装置 阴极---槽体 100A铜辫子两条，沿电解槽长边中轴线方向对称直连； 阴极---中心降温管 100A铜辫子两条，与中心降温管两端分别直连； 阴极---电解槽隔离裙 5mm2铜线(串接2欧姆150瓦绕线电阻)共八条，围绕电解槽 隔离裙等距连接。
电解槽总电压 10.5-11.5伏， 电解质组成KF∶HF＝1∶2， 电解温度 95℃-105℃， 电解实验时间 2400小时， 累计完成电解量9500(kah)。
电解槽保护情况 槽体 无明显腐蚀， 中心降温管电解质气/液接触面处管壁壁厚减少1.2mm，其余部位管壁壁厚 减少不超过0.7mm， 隔离裙电解质液面以下隔离裙板厚减少2mm，电解质液面以上隔离裙板厚减少不超过0.9mm。
权利要求1.一种制氟电解槽易蚀部位的电化学保护装置，由导线、电阻及电解槽原有阴极电连接在电解槽相应部位而成。其技术特征在于在对电解槽进行电化学保护时，使阴极电与电解槽槽体、中心降温管两部位直连、与电解槽隔离裙之间串接确定阻值的电阻。
专利摘要一种制氟电解槽易蚀部位的电化学保护装置，特点是阴极电与电解槽槽体、电解槽中心降温管等部位直连、但与电解槽隔离裙之间则需串接确定阻值的电阻，这样就能够在电解槽隔离裙部位既形成一定的负电位保护，同时又没有在此部位产生氢气的危险。无需改动原有操作工艺，无需变更制氟电解槽设计，只需利用制氟电解槽本身电解电源，便可降低制氟电解槽易蚀部位的腐蚀速度，使得碳钢制材质电解槽也能在大电流严苛工况下正常制氟、大大节省设备投资。
文档编号C25B1/00GK201046986SQ200620066188
公开日2008年4月16日 申请日期2006年10月23日 优先权日2006年10月23日
发明者张澍希, 萍 余 申请人:张澍希, 萍 余