专利名称：熔盐电化学实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种熔盐电化学实验装置，特别是涉及一种能够为熔盐电化学实验提供无水、无氧的实验环境的熔盐电化学实验装置。
背景技术：
高温熔盐电化学技术在化学化工领域有许多重要的应用，如全球最大的电化学冶金工业——招电解工业，就是在氟熔盐体系中进行电解来获得金属铝的。另外，在核能工业中乏燃料也常常采用熔盐电解精练技术进行处理回收金属铀、钚、钍等核燃料。熔盐电解质属于非水体系的电解质，具有很宽的电化学窗口和化学稳定性，这也是熔盐电解质被广泛采用的最根本原因。然而，由于传统的熔盐电化学装置非常容易吸收空气中的氧和水分，氧和水分会造成熔盐电化学窗口降低或使熔盐分解，而且氧的存在还会加速高温环境中各种 设备材料的腐蚀速度。因此，传统的熔盐电化学装置会使得在熔盐电化学工业或实验研究中通常会面临水氧干扰的问题，给原本就难以开展的熔盐电化学实验研究增添了不小的难度。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中熔盐电化学装置容易吸收空气中氧和水分的缺陷，提供一种能够为熔盐电化学实验提供无水、无氧的实验环境的熔盐电化学实验装置。本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的本实用新型提供了一种熔盐电化学实验装置，该熔盐电化学实验装置包括一真空管式炉，其特点在于，该熔盐电化学实验装置还包括一充满惰性气体的手套箱，该手套箱与该真空管式炉的进气端连接。本实用新型将手套箱与真空管式炉的连接，并使得该手套箱内部的惰性气体从该真空管式炉的进气端进入该真空管式炉，从而使得真空管式炉里充满惰性气体，为真空管式炉中进行的高温熔盐电化学实验提供了无水、无氧的实验环境。较佳地，该熔盐电化学实验装置还包括一过渡接管，该过渡接管设置于该手套箱与该真空管式炉的进气端之间、并分别与该手套箱以及该真空管式炉的进气端连接。较佳地，该过渡接管的两端分别通过一连通法兰与该手套箱以及该真空管式炉的进气端连接，在提供无水、无氧的实验环境的同时也可以使得测量电极通过该连通法兰的孔伸入该真空管式炉中的熔盐电化学池内进行电化学测试。较佳地，该过渡接管的一端通过一中间设有一密封盲板的连接法兰与该手套箱连接、另一端通过一连通法兰与该真空管式炉的进气端连接，该熔盐电化学实验装置还包括一抽气装置，该抽气装置连通该手套箱时与该过渡接管不连通，连通该过渡接管时与该手套箱不连通，从而通过该抽气装置对该熔盐电化学实验装置进行抽气和补气操作，即将该熔盐电化学反应产生的气体从该熔盐电化学实验装置中抽出，而在抽气的过程中该过渡接管与该手套箱之间通过该中间设有一密封盲板的连接法兰密封后相互之间是不连通的，所以该手套箱中的惰性气体只能通过该抽气装置补充至该真空管式炉中。较佳地，该抽气装置包括一第一通路、一第二通路以及一真空泵，该第一通路两端分别与该真空泵以及该过渡接管连接，该第二通路两端分别与该第一通路以及该手套箱连接，该第一通路与该第二通路的交接位置设有一用于切换该第一通路和该第二通路的换向阀。利用换向阀，就可以保证抽气和补气两种操作在同一时间只会进行一种，避免了熔盐反应产生的气体与手套箱中的惰性气体相混合。较佳地，熔盐电化学实验装置还包括一中间设有一密封盲板的连接法兰，该连接法兰与该真空管的封闭端密封连接，从而可 以在不影响手套箱正常工作的前提下对真空管式炉进行打开、清洗以及拆卸更换等操作。本实用新型的积极进步效果在于本实用新型的熔盐电化学实验装置利用手套箱中惰性气体的氛围，能够为高温熔盐电化学实验提供无水、无氧的实验环境，该实验装置还具备对熔盐电解质进行预溶解排气泡以及重结晶纯化的功能。同时，过渡接管的设计使得该实验装置还可以在不影响手套箱正常工作的前提下对炉管进行打开、清洗以及拆卸更换等操作。
图I为本实用新型的第一实施例的熔盐电化学实验装置的结构图。图2为本实用新型的第二实施例的熔盐电化学实验装置的结构图。
具体实施方式
以下结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。第一实施例如图I所示，本实施例的熔盐电化学实验装置包括一手套箱I、一过渡接管2、一真空管式炉3、两个连通法兰4以及一连接法兰5，该连接法兰5的中间设有一密封盲板，从而可以将连接在该连接法兰5两端的两个装置相互密封。其中，该过渡接管2通过两个连通法兰4分别与该手套箱I以及该真空管式炉3的进气端连接，而该真空管式炉3的封闭端也与另一密封法兰5密封连接，此处进气端也就是该手套箱I中的惰性气体进入该真空管式炉3所通过的那一端，封闭端就是与进气端对应的那一端。而该手套箱I中充满了惰性气体,通过该过渡接管2使得惰性气体进入该真空管式炉3，为该真空管式炉3中的熔盐电化学反应提供无水、无氧的实验环境。其中，该真空管式炉3中设置有与传统的供熔盐电化学反应的熔盐管式炉相同的立式炉管31，外部设有为熔盐电化学反应提供高温环境的环抱式电阻炉32，而供熔盐电化学反应的熔盐电化学池就放置在该环抱式电阻炉32在该立式炉管31中产生的恒温工作区域中。由于该过渡接管2是通过该连通法兰4与该手套箱I连接的，在这种情况下，可以用一测量电极通过该连通法兰4上的孔伸入熔盐电化学池内进行电化学测试。第二实施例 如图2所示，本实施例的熔盐电化学实验装置包括一手套箱I、一过渡接管2、一真空管式炉3、一连通法兰4、两个连接法兰5以及一抽气装置6。而本实施例与第一实施例的区别在于本实施例的熔盐电化学实验装置还包括一抽气装置6，并且该过渡接管2是通过一连接法兰5与该手套箱I密封连接的。其中该抽气装置包括一第一通路61、一第二通路62、一真空泵63以及一换向阀64。该第一通路61的两端分别与该真空泵63以及该过渡接管2连接，该第二通路62两端分别与该第一通路61以及该手套箱I连接，而该第一通路61与该第二通路62的交接位置设有用于切换该第一通路61和该第二通路62的该换向阀64。这样，该抽气装置6就会在连通该手套箱I时与该过渡接管2不连通，连通该过渡接管2时与该手套箱I不连通，通过该抽气装置6就可以对该熔盐电化学实验装置进行抽气和补气操作，即将该熔盐电化学反应产生的气体从该熔盐电化学实验装置中抽出，而在抽气的过程中该过渡接管2与该手套箱I通过该连接法兰5密封连接后相互之间是不连通的，所以该手套箱中的惰性气体只能通过该抽气装置6经过该过渡接管2补充至该真空管式炉3中，从而为熔盐电化学反应提供无水、无氧的实验环境。利用该换向阀64，就可以保证抽气和补气两种操作在同一时间只会进行一种，避免了熔盐反应产生的气体与手套箱I中的惰性气体相混合。 利用该抽气装置6对该真空管式炉3不断地进行抽气操作并在达到一定真空度后停止抽气操作，就可以在该真空管式炉3中升温加热溶解熔盐固体时保持真空度不变，而不时地进行抽气操作，就会保证在熔盐固体完全溶解并且气泡也完全排进。同时，在熔盐固体完全溶解后，将该真空管式炉3保温一段时间，然后利用控温程序对该真空管式炉3缓慢分段降温，就会使得熔盐电解质在冷却重结晶的过程中得到纯化。其中，本实施例的熔盐电化学实验装置中，由于该过渡接管2与该手套箱I之间是采用一连接法兰5进行密封的，就可以保证该手套箱I中的惰性气体不受空气影响。这样，就可以依次打开环抱式电阻炉32、该真空管式炉3的封闭端的连接法兰5，对该真空管式炉3的内壁进行打扫清洗，清洗完之后封闭该封闭端的连接法兰5，再合上环抱式电阻炉32，并利用该抽气装置6对该真空管式炉3反复抽气补气3次，就完成了真空管式炉3炉管的清洗操作，而对于真空管式炉3的炉管的拆卸操作步骤也与清洗操作类似。虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种熔盐电化学实验装置，该熔盐电化学实验装置包括一真空管式炉，其特征在于，该熔盐电化学实验装置还包括一充满惰性气体的手套箱，该手套箱与该真空管式炉的进气端连接。
2.如权利要求I所述的熔盐电化学实验装置，其特征在于，该熔盐电化学实验装置还包括一过渡接管，该过渡接管设置于该手套箱与该真空管式炉的进气端之间、并分别与该手套箱以及该真空管式炉的进气端连接。
3.如权利要求2所述的熔盐电化学实验装置，其特征在于，该过渡接管的两端分别通过一连通法兰与该手套箱以及该真空管式炉的进气端连接。
4.如权利要求2所述的熔盐电化学实验装置，其特征在于，该过渡接管的一端通过一中间设有一密封盲板的连接法兰与该手套箱连接、另一端通过一连通法兰与该真空管式炉的进气端连接，该熔盐电化学实验装置还包括一抽气装置，该抽气装置连通该手套箱时与该过渡接管不连通，连通该过渡接管时与该手套箱不连通。
5.如权利要求4所述的熔盐电化学实验装置，其特征在于，该抽气装置包括一第一通路、一第二通路以及一真空泵，该第一通路两端分别与该真空泵以及该过渡接管连接，该第二通路两端分别与该第一通路以及该手套箱连接，该第一通路与该第二通路的交接位置设有一用于切换该第一通路和该第二通路的换向阀。
6.如权利要求1-5中任意一项所述的熔盐电化学实验装置，其特征在于，熔盐电化学实验装置还包括一中间设有一密封盲板的连接法兰，该连接法兰与该真空管的封闭端密封连接。
专利摘要本实用新型公开了一种熔盐电化学实验装置，熔盐电化学实验装置包括一充满惰性气体的手套箱、一过渡接管以及一真空管式炉，该过渡接管设置于该手套箱与该真空管式炉的进气端之间、并分别与该手套箱以及该真空管式炉的进气端连接。本实用新型的熔盐电化学实验装置利用手套箱中惰性气体的氛围，能够为高温熔盐电化学实验提供无水、无氧的实验环境，该实验装置还具备对熔盐电解质进行预溶解排气泡以及重结晶纯化的功能。同时，过渡接管的设计使得该实验装置还可以在不影响手套箱正常工作的前提下对炉管进行打开、清洗以及拆卸更换等操作。
文档编号C25C3/00GK202460640SQ20122000501
公开日2012年10月3日 申请日期2012年1月6日 优先权日2012年1月6日
发明者左勇, 李晓云, 王敏, 黄鹤 申请人:中国科学院上海应用物理研究所