一种自动循环配液的电化学氟化的系统的制作方法

本技术属于化工生产装备领域，尤其涉及一种自动循环配液的电化学氟化的系统。

背景技术：

1、如今，高性能锂离子电池日益成为新能源产业发展的重要领域，作为生产锂离子电池关键原材料的三氟甲基磺酸锂，其品质要求越来越高，如何高效能的生产高品质三氟甲基磺酰氟对于三氟甲基磺酸锂的合成具有非常重要的意义。甲基磺酰氟与液态无水氟化氢通过电解槽电化学氟化制备三氟甲基磺酰氟。

2、在生产三氟甲基磺酰氟中，电解槽氟化是一个重要的过程，现有的西蒙斯电解槽的原料一般是从电解槽中进行投料的，氟化氢和甲基磺酰氟容易从投料口溢出，氟化氢，是一种无机化合物，化学式为hf，在常态下是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，具有非常强的吸湿性，接触空气即产生有毒和腐蚀性的氯化氢烟雾，其对皮肤、眼睛、粘膜有强烈刺激性，是活性极大的化合物，甲基磺酰氟，是一种有剧毒的化合物，在生产过程中泄露，将会带来很大的危害。现有的电化学氟化，没有提前配制好电解液，电解液的成分含量没有相对稳定，导致生产过程中，电解效率和安全性降低，影响工业化生产的产量。

3、现有的电化学氟化采用西蒙斯电解槽进行，而采用西蒙斯电解槽一般都是定量进行，不是连续性的，造成电化学氟化的效率较低，无法做到连续性的生产；另外普通的西蒙斯电解槽加料过程中，有可能造成部分无水氟化氢和甲基磺酰氟或甲基磺酰氯泄露，会造成人员危险；由于甲基磺酰氯在氟化氢中的溶解度是有一定比例的，普通的西蒙斯电解槽只能通过经验来判定原料的添加是否达到了电解的要求，原料反应完成的时间也只能按预设的时间，从而造成电解反应不理想，原料的利用率不高；并且对于电解完成的电解液，由于甲基磺酰氯和氟化氢的比例不同，也无法完成电解完成，尤其是氟化氢还有大量残留，现有的做法只能收集待处理，无法对反应完成的电解液直接回收利用，不利于原料的充分利用，生产效率低。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种自动循环配液的电化学氟化的系统，可以有效解决上述问题。

2、本实用新型是这样实现的：

3、一种自动循环配液的电化学氟化的系统，包括配液罐、出料管、电解槽、储液罐、加料管、回流管和电脑控制器，所述配液罐、出料管、电解槽、回流管、配液罐依次连接形成回路，所述储液罐与配液罐设置加料管连接；所述配液罐设有在线密度计、搅拌器、出料泵和换热夹套一，所述在线密度计设于配液罐下部，所述搅拌器设于配液罐顶部，所述出料泵设于配液罐底部与出料管连接，所述换热夹套设于配液罐外周；所述储液罐设有氮气冲吹装置或加料管设有磁力泵出液；所述电解槽设有出气管和换热夹套二，所述出气管上设有冷凝回流器，所述换热夹套二设于电解槽外周；所述回流管上设有过滤器和磁力泵；各管道的出口或入口设有截止阀，所述在线密度计、搅拌器、出料泵、换热夹套一、换热夹套二、冷凝回流器、氮气冲吹装置、磁力泵和截止阀与电脑控制器连接。

4、所述配液罐上还设有温度传感器一和压力计一，所述温度传感器一和压力计一设于配液罐上部。

5、所述电解槽上还设有温度传感器二、压力计二和液位计，所述温度传感器二、压力计二和液位计设于电解槽上端。

6、所述回流管和电解槽连接有氮气冲吹装置。

7、所述回流管上还设有流量计、冷凝器。

8、所述回流管上还设有排气装置。

9、所述电解槽上端设有固体加料口。

10、所述回流管上的磁力泵设于最低位的插接槽内。

11、本实用新型的有益效果是：该装置能够做到随时补充原材料，通过在线的密度计检测配液罐的密度，计算无水氟化氢和甲基磺酰氯的含量，然后通过密闭的自动加料器来进行加料，整个系统都是密闭的，避免了危化品泄露的情况；另外系统内有多个检测器，能够实时检测反应情况，对于系统的安全和反应效率进行检测；电解槽的原料由配液罐进行输送，电化学氟化完成，电解槽内的原料达不到标准，便重新用磁力泵将电解液打到配液罐中，进行重新配液，配液完成便可输送到电解槽，进行电化学氟化反应，期间管道中的原液与电解槽中的原液是分开的，两者不受影响，电解槽的反应与配液罐中的配液过程也是互不影响的，两者可以同时进行，达到连续性生产的良好情况，避免了人员接触危险化学品。

技术特征：

1.一种自动循环配液的电化学氟化的系统，其特征在于，包括配液罐、出料管、电解槽、储液罐、加料管、回流管和电脑控制器，所述配液罐、出料管、电解槽、回流管、配液罐依次连接形成回路，所述储液罐与配液罐设置加料管连接；所述配液罐设有在线密度计、搅拌器、出料泵和换热夹套一，所述在线密度计设于配液罐下部，所述搅拌器设于配液罐顶部，所述出料泵设于配液罐底部与出料管连接，所述换热夹套一设于配液罐外周；所述储液罐设有氮气冲吹装置或加料管设有磁力泵出液；所述电解槽设有出气管和换热夹套二，所述出气管上设有冷凝回流器，所述换热夹套二设于电解槽外周；所述回流管上设有过滤器和磁力泵；各管道的出口或入口设有截止阀，所述在线密度计、搅拌器、出料泵、换热夹套一、换热夹套二、冷凝回流器、氮气冲吹装置、磁力泵和截止阀与电脑控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动循环配液的电化学氟化的系统，其特征在于，所述配液罐上还设有温度传感器一和压力计一，所述温度传感器一和压力计一设于配液罐上部。

3.根据权利要求1所述的一种自动循环配液的电化学氟化的系统，其特征在于，所述电解槽上还设有温度传感器二、压力计二和液位计，所述温度传感器二、压力计二和液位计设于电解槽上端。

4.根据权利要求1所述的一种自动循环配液的电化学氟化的系统，其特征在于，所述回流管和电解槽连接有氮气冲吹装置。

5.根据权利要求4所述的一种自动循环配液的电化学氟化的系统，其特征在于，所述回流管上还设有流量计、冷凝器。

6.根据权利要求4或5所述的一种自动循环配液的电化学氟化的系统，其特征在于，所述回流管上还设有排气装置。

7.根据权利要求3或4所述的一种自动循环配液的电化学氟化的系统，其特征在于，所述电解槽上端设有固体加料口。

8.根据权利要求6所述的一种自动循环配液的电化学氟化的系统，其特征在于，所述回流管上的磁力泵设于最低位的插接槽内。

技术总结
本技术提供了一种自动循环配液的电化学氟化的系统，其配液罐、出料管、电解槽、回流管、配液罐依次连接形成回路，储液罐与配液罐设置加料管连接；在线密度计设于配液罐下部，储液罐设有氮气泵或加料管设有磁力泵出液；电解槽设有出气管和换热夹套，回流管上设有过滤器和磁力泵；各管道的出口或入口设有截止阀，各电气设备由电脑控制器控制。该装置能够做到随时补充原材料，计算无水氟化氢和甲基磺酰氯的含量，实现密闭的自动加料，避免了危化品泄露；系统内有多个检测器，能实时检测反应情况，对于系统的安全和反应效率进行检测；电解槽的电解液可重新用磁力泵将电解液打到配液罐中，达到连续性生产的良好情况，避免了人员接触危险化学品。

技术研发人员：戴浩翔,张志强,陈颂美,陈东林
受保护的技术使用者：福建省龙德新能源有限公司
技术研发日：20221123
技术公布日：2024/1/13