用于电解制氟HF供料系统的油封稳压装置及电解制氟系统的制作方法

本发明属于电解制氟，尤其涉及一种用于电解制氟hf供料系统的油封稳压装置及电解制氟系统。

背景技术：

1、当前，氟气的制备普遍运用电解法，所运用的设备是中温电解槽，槽内的物质是以kf·2hf为主的熔融电解质。在电解的过程中，电解质里的氟化氢是主要被消耗的成分。随着电解的不断推进，电解质的成分发生改变，氟化氢的含量逐渐减少。为了让电解质中的kf和hf的组成始终处于预先设定的范围，需要对电解质连续或者间断地补充氟化氢。

2、但是，由于无法实时测量电解质中氟化氢的浓度，只能采取间断补充氟化氢的办法。在完成氟化氢的补充工作后，要将氟化氢供料管道的阀门关闭。因为氟化氢供料管道停止供料后，管道内温度降低，会使得残留的氟化氢气体体积迅速缩小，从而导致氟化氢供料管道内部形成负压。倘若不加以处理，就会造成电解质倒吸进氟化氢进料管道，一旦电解质凝固，便会致使管道堵塞。

3、目前的解决方案是在氟化氢进料管上增设补气口，向氟化氢供料管道补充空气。但补气口处的补气阀门的开启时间很难把控。如果开启过早，氟化氢供料管道会处于正压状态，有可能引发氟化氢从补气口喷出的安全事故；如果开启过晚，氟化氢供料管道处于负压状态，电解质就会倒吸进入氟化氢供料管道，造成管道堵塞。

4、基于此，本发明提供了一种用于电解制氟hf供料系统的油封稳压装置及电解制氟系统，以克服上述缺陷。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提供一种用于电解制氟hf供料系统的油封稳压装置，该油封稳压装置通过氟油的重力实现自动调节电解槽氟化氢供料管路的压力稳定，确保供料管路中的压力始终保持在较为稳定的状态，可有效避免由于氟化氢供料管道内负压导致电解质倒吸至氟化氢供料管路，保护设备的安全运行。

2、本发明采用以下技术方案：一种用于电解制氟hf供料系统的油封稳压装置，其包括：

3、氟油筒，所述氟油筒内盛装氟油，并在所述氟油筒上开设氟化氢供料管接口与第一氟油接管接口；

4、氟化氢供料管，所述氟化氢供料管安装在所述氟油筒的氟化氢供料管接口处，所述氟化氢供料管的末端置于所述氟油液面之上；

5、氟油接管，所述氟油接管安装在所述氟油筒的第一氟油接管接口处，所述氟油接管的末端置于所述氟油液面之下；

6、氟油存储容器，所述氟油存储容器安装在所述氟油接管的顶部，与所述氟油接管连通；并在所述氟油存储容器上开设排气口。

7、进一步的，所述氟油筒包括筒本体、以及盖合安装在所述筒本体上的筒盖；所述氟化氢供料管接口以及所述第一氟油接管接口均设置于所述筒盖之上。

8、进一步的，所述筒本体与所述筒盖之间安装多层复合形状记忆密封件。

9、进一步的，所述多层复合形状记忆密封件包括从内到外顺次设置的内层、中间层、中间形状记忆层以及外层；

10、其中，所述内层为氟橡胶层；所述中间层为硅胶层；所述中间形状记忆层由硅胶材料中嵌入形状记忆材料制成；所述外层为金属丝网增强层。

11、进一步的，在所述氟化氢供料管靠近所述氟油筒处、以及所述氟油筒外部均设有伴热装置。

12、进一步的，所述伴热装置包括电伴热结构、热水伴热结构、伴热模式选择开关、以及温度控制系统；

13、其中，所述电伴热结构与热水伴热结构均设置在所述氟化氢供料管靠近所述氟油筒处、以及所述氟油筒外部，并分别与所述伴热模式选择开关连接，所述伴热模式选择开关为可切换式选择开关；

14、所述温度控制系统包括多个温度传感器与中央控制器，多个所述温度传感器间隔安装在所述氟化氢供料管靠近所述氟油筒段的内壁处以及所述氟油筒内，实时监测氟化氢气体和氟油的温度；且多个所述温度传感器与所述中央控制器连接，将温度数据传输到所述中央控制器；

15、所述中央控制器接收所述温度传感器传来的温度数据，并根据预设温度范围控制所述伴热模式选择开关，调控所述电伴热结构与热水伴热结构的工作状态。

16、进一步的，所述热水伴热结构包括设置在氟化氢供料管靠近所述氟油筒处、以及所述氟油筒外部的双层夹套，所述双层夹套通过固定夹具固定安装在所述氟化氢供料管或氟油筒上，并在所述双层夹具进水口处安装控制阀，所述控制阀与所述伴热模式选择开关连接，控制阀的开启与闭合；

17、和/或，所述电伴热结构采用高性能自限温电伴热带，均匀缠绕在氟化氢供料管靠近所述氟油筒处的外部以及所述氟油筒外部。

18、进一步的，所述伴热装置还包括保温结构，所述保温结构设置在所述双层夹套、所述自限温电伴热带外；

19、所述保温结构包括从内到外依次设置的内层保温结构、中层保温结构以及外层保温结构；

20、其中，所述内层保温结构采用气凝胶保温毡；所述中层保温结构为岩棉或硅酸铝纤维材料；所述外层保温结构为镀锌铁皮结构。

21、进一步的，所述氟油存储容器包括容器本体、以及安装在所述容器本体顶部的盖体，所述容器本体底部开设有第二氟油接管接口，通过所述第二氟油接管接口与所述氟油接管连通。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

23、1)本发明中该用于电解制氟hf供料系统的油封稳压装置，工作时，氟化氢气体通过氟化氢供料管进入氟油筒内。由于氟化氢供料管的末端置于氟油液面之上，氟化氢气体不会直接与氟油接触，而是在氟油筒的上部空间积聚。随着氟化氢气体的不断进入，氟油筒内的压力逐渐升高。为了维持压力平衡，氟油会通过氟油接管流入氟油存储容器。

24、当系统压力升高时，氟油会更多地流入氟油存储容器，从而吸收部分压力；当系统压力降低时，氟油存储容器中的氟油会在重力作用下回流到氟油筒中，补充系统内的氟油量，维持压力稳定，氟油的流动起到了稳压的作用。

25、而在供料过程中，系统中可能会产生一些气体，如氟化氢分解产生的少量氢气等，这些气体可以通过氟油存储容器上的排气口排出。排气口的设置确保了系统内部不会积聚过多的气体，从而避免了压力过高的风险，保证了系统的安全运行。

26、通过上述工作流程，油封稳压装置能够在电解制氟hf供料系统中持续稳定地工作。通过氟油的重力实现自动调节电解槽氟化氢供料管路的压力稳定，这种方式无需复杂的电子控制设备或人工干预，能够根据系统的压力变化自动进行调整，确保供料管路中的压力始终保持在较为稳定的状态。而稳定的压力有助于保证氟化氢的供料速度和流量的稳定性，从而提高电解制氟过程的稳定性和可靠性，这对于提高产品质量和生产效率具有重要意义。

27、其次，当氟化氢供料管道停止供料，管道内温度降低，会使得残留的氟化氢气体体积迅速缩小，从而导致氟化氢供料管道内部形成负压；而该油封稳压装置可有效避免由于氟化氢供料管道内负压导致电解质倒吸至氟化氢供料管路，保护设备的安全运行。由于避免了电解质倒吸，减少了对供料管路和相关设备的腐蚀和损坏，从而降低了设备的维护成本和维修频率，延长了设备的使用寿命，提高了设备的可靠性。

28、2)设置多层复合形状记忆密封件，该多层复合形状记忆密封件具有可靠的密封性能，可有效防止氟油和氟化氢泄漏，提高电解制氟hf供料系统的安全性；同时，高性能的密封件可减少更换频率，降低维护成本和停机时间。

29、3)增加伴热装置，通过伴热装置维持特定温度，可避免氟化氢气体因降温而冷凝，从而保证氟化氢气体在供料管和氟油筒内能够持续稳定地流动，防止因冷凝造成的流动不畅以及产生负压等问题，提高了供料系统的可靠性和稳定性。且冷凝后的氟化氢可能会对供料管和氟油筒造成腐蚀等损坏，通过控制温度避免冷凝现象的发生，可延长设备的使用寿命，减少设备维护成本。

30、此外，该伴热装置可根据实际情况切换或同时使用电伴热和热水伴热，提高了伴热装置的适应性和可靠性。同时，多温度传感器监测实现了高效的温度控制系统，确保了氟化氢气体和氟油始终保持在适宜的温度范围内，提高了系统的稳定性和安全性。此外，多层保温结构可有效减少热量散失，提高能源利用效率，同时满足防烫要求，保证使用安全。

31、本发明的第二目的在于提供一种电解制氟系统，其包括上述的用于电解制氟hf供料系统的油封稳压装置。