本实用新型涉及一种用于电解制氟出气管路防堵塞装置，属于电解法制备氟气技术领域。
背景技术：
氟气作为多种含氟材料的原材料，随着应用领域逐渐增长，产能增长迅速。目前，制备氟气的主要方法为电解法。设备主要为电解槽并连接阴阳两种电极，内部放置以kf·2hf(熔点71.4℃)为主的电解质，并在电解质内部及液面上通过隔板隔离，阴极处生成的以氢气为主成分的气体称之为阴极气，阳极处生成的以氟气为主成分的气体称之为阳极气，阴极气和阳极气均通过相应管路连接到外部。电解过程中，电解槽温度要升高到90～100℃，保证电解质熔融。但是在如此高的温度下，hf(沸点19℃)极容易挥发，并随阴极气和阳极气一同带出。此过程中，kf·2hf也必然随hf一同带出，因出气管为室温，电解质冷却成粉尘逐渐沉积到出气管上，一段时间便会堵塞出气管。届时，不得不拆管，进行维修作业，影响电解运行时间。
专利201080028604.7提到，可通过在出气管内部填充填料，外部加冷凝套管的方式实现hf冷却回流，防止管路堵塞。但是出气管内部填充填料，首先导致设备异常复杂，其次，管内填充填料导致空间狭小，hf回流会阻碍气体排出，甚至会造成电解槽内压力升高，带来泄漏，串气等安全风险。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种用于电解制氟出气管路防堵塞装置，该装置安装在电解槽出气管路上，通过冷凝管结构设计，利用冷凝管外部的冷媒与冷凝管内部的hf发生热交换，使hf冷凝成液态后沿着冷凝管和电解槽出气管路的内壁冲刷kf·2hf粉尘并回流到电解槽中，从而有效解决了电解槽出气管路容易堵塞的问题，而且还避免了电解槽内部压力升高以及泄漏、串气的风险。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。
一种用于电解制氟出气管路防堵塞装置，所述装置包括冷凝管和冷却夹套；
所述冷凝管是由两个以上冷却球串联组成的，冷却球的直径为电解槽出气管路直径的2～5倍；
所述冷却夹套一侧下端加工有冷媒入口，冷却夹套另一侧上端加工有冷媒出口；
冷凝管置于冷却夹套内部，冷凝管的下端与电解槽出气管路连接，冷却夹套内部填充有冷媒。
进一步地，所述冷凝管是采用碳钢、不锈钢、蒙乃尔或镍制备而成的。
进一步地，所述冷凝管中冷却球的个数为2～6个。
进一步地，冷却夹套下端与电解槽之间的距离为300mm～1500mm。
进一步地，冷媒为液氮、r22、r32或r2909，使冷却夹套的温度为-83℃～-0℃。
有益效果：
本实用新型所述的装置通过合理的结构设计及参数优化，具有出色的冷凝效果，可以使绝大部分hf冷凝回流，而hf回流时会将电解槽出气管路内壁附着的kf·2hf粉尘溶解、冲洗回电解槽，既可以防止电解槽出气管路堵塞，又可以提升电解质的利用率，还可以降低后处理设备的难度。另外，本实用新型所述装置在电解槽的阳极气和阴极气的出气管路上都可以使用，且不受产气量限制，而且该装置结构简单，造价成本低，操作安全，易于工业化应用。
附图说明
图1为本实用新型所述电解制氟出气管路防堵塞装置的结构示意图。
其中，1-冷却球，2-进气口，3-出气口，4-冷凝管，5-冷却夹套，6-冷媒入口，7-冷媒出口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步阐述。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
以下实施例中，采用电解法制备氟气时，在出气管路上安装的防堵塞装置包括冷凝管4和冷却夹套5，如图1所示；
所述冷凝管4是由两个以上冷却球1串联组成的，冷却球1的直径为电解槽出气管路直径的2～5倍；所述冷凝管4可以采用碳钢、不锈钢、蒙乃尔或镍制备而成；
所述冷却夹套5一侧下端加工有冷媒入口6，冷却夹套5另一侧上端加工有冷媒出口7；
冷却夹套5下端与电解槽之间的距离为300mm～1500mm，冷凝管4置于冷却夹套5内部，冷凝管4的下端为进气口且与电解槽出气管路连接，冷凝管4的上端为出气口3，冷却夹套5内部填充有液氮、r22、r32或r2909等冷媒，使冷却夹套5的温度为-83℃～-0℃。
实施例1
本实施例所涉及的防堵塞装置中，电解槽出气管路通径为25mm，冷凝管4内冷却球1个数为四个，冷却球1的直径为50mm，冷凝管4和冷却夹套5的材质为碳钢，冷却夹套5内填充的冷媒为液氮，使冷却夹套5温度为-65℃±15℃。在电解槽两个出气管路上均安装此防堵塞装置，冷却夹套5下端距离电解槽的距离为500mm，连续运转3个月，未发生管路堵塞现象。
实施例2
在实施例1的基础上，将防堵塞装置中冷却球1的个数由四个变成两个，冷却球1的直径由50mm变成100mm，冷却夹套5下端距离电解槽的距离由500mm变成1000mm，其他条件不变，在电解槽两个出气管路上均安装此防堵塞装置，连续运转3个月，未发生管路堵塞现象。
实施例3
在实施例1的基础上，将电解槽出气管路的通径由25mm变成50mm，将防堵塞装置中冷却球1的个数由四个变成六个，冷却球1的直径由50mm变成160mm，冷却夹套5下端距离电解槽的距离由500mm变成1800mm，其他条件不变，在电解槽两个出气管路上均安装此防堵塞装置，连续运转3个月，未发生管路堵塞现象。
对比例
本对比例中，电解槽出气管路通径为25mm，未使用防堵塞设备，电解持续运行2个月，电解槽内压力升高，拆卸后发现管路内有白色固体，且已经堵塞。
实施例1～3以及对比例中采用电解法制备氟气的具体工艺条件详见表1。由表1可知，采用本实用新型所述的防堵塞装置能够有效解决电解槽出气管路容易堵塞的问题。
表1
综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种用于电解制氟出气管路防堵塞装置，其特征在于：所述装置包括冷凝管和冷却夹套；
所述冷凝管是由两个以上冷却球串联组成的，冷却球的直径为电解槽出气管路直径的2～5倍；
所述冷却夹套一侧下端加工有冷媒入口，冷却夹套另一侧上端加工有冷媒出口；
冷凝管置于冷却夹套内部，冷凝管的下端与电解槽出气管路连接，冷却夹套内部填充有冷媒。
2.根据权利要求1所述的一种用于电解制氟出气管路防堵塞装置，其特征在于：所述冷凝管的材质为碳钢、不锈钢、蒙乃尔或镍。
3.根据权利要求1所述的一种用于电解制氟出气管路防堵塞装置，其特征在于：所述冷凝管中冷却球的个数为2～6个。
4.根据权利要求1所述的一种用于电解制氟出气管路防堵塞装置，其特征在于：冷却夹套下端与电解槽之间的距离为300mm～1500mm。
5.根据权利要求1所述的一种用于电解制氟出气管路防堵塞装置，其特征在于：冷却夹套内填充的冷媒为液氮、r22、r32或r2909。
技术总结