[发明专利]氟气生成装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种氟气生成装置，特别是涉及一种能够防止由伴随着生成气体的雾沫(mist)导致的配管堵塞的气体生成装置及气体生成装置的配管结构。

背景技术

以往，公知有包括在由含有氟化氢的熔融盐构成的电解液中电解氟化氢的电解槽，在阳极侧产生主要成分为氟气的主生成气体、并且在阴极侧产生主要成分为氢气的副生成气体的氟气生成装置。

在这种氟气生成装置中，在向从电解槽的阳极产生的主要成分为氟气的主生成气体中混入从熔融盐气化得到的氟化氢气体的同时，也同时混入了熔融盐自身的雾沫，因此在长时间使用的过程中产生了配管的堵塞。

同样地，在向从阴极产生的主要成分为氢气的副生成气体中混入从熔融盐气化得到的氟化氢气体的同时，也混入了熔融盐自身的雾沫。因此，在长时间使用的过程中产生了配管的堵塞。

另外，在上述氟气生成装置中，一般是在电解槽中生成的氟气(主生成气体)在通过了压力调整阀之后通过使用了NaF等的吸附剂的吸附塔，进行杂质的去除。此时，氟气中所含的雾沫除了引起上述所述的配管的堵塞问题以外，也可能引起压力调整阀的堵塞、吸附塔的堵塞及吸附剂的劣化。

因而，必须每隔一定时间卸下配管及压力调整阀进行清洗。另外，也必须频繁地进行吸附塔的吸附剂的更换作业。为此，需要使电解槽的运转停止来进行配管的替换作业。

在专利文献1中公开了一种通过在配管中途插入过滤器来将雾沫捕获在过滤器上的技术，但是在该方法中，过滤器也有时每隔一定时间就会阻塞，也必须定期更换过滤器或者定期清洗捕获的雾沫。

为了进行过滤器的更换或者清洗，需要进行配管的拆卸作业，为此，需要使电解槽的运转停止来进行配管的替换作业。因而，不仅作业复杂，而且导致了生产性恶化。

另外，在专利文献2中公开了一种以延长过滤器的寿命为目的的技术，在配管的一部分上设置用于调节温度的温度调节机构，通过使在被调节了温度的部分液化的氟化氢气体与插入配管中途的过滤器相接触，使堆积在过滤器一个面上的固态物溶解，防止堵塞，使过滤器恢复功能。

专利文献1：日本特开2005-179709号公报

专利文献2：日本特开2006-111900号公报

在专利文献2所述的气体产生装置中，成为了在设置在配管的一部分上的温度调节机构的下游设置了过滤器的构造，成为了通过使在被调节了温度的部分液化的氟化氢与设置在温度调节机构的下游的过滤器相接触而使附着在过滤器上的堵塞物质溶解、进一步使成为过滤器阻塞的原因的堵塞物质残留在设置于过滤器的下部的废液槽中的结构。

但是，在附着在过滤器上的堵塞物质中含有来自熔融盐的成分，基于电解槽的原料的使用效率的观点，未加处理地废弃堵塞物质是不优选的。

在专利文献2所述的气体产生装置的结构中，成为了在温度调节机构的下游设置过滤器的构造，从电解槽到过滤器的路径增长。因此，存在如下问题：担心因含有来自熔融盐的成分的氟化氢与配管等构件的接触引起的杂质的浓度增加，从而不适合将附着在过滤器上的堵塞物质作为电解槽的原料进行再利用。

另外，当设置了使附着在过滤器上的堵塞物质残留的废液槽时，每隔一定时间进行废液槽的更换、清洗等的作业负担增加，有时必须使电解槽的运转停止。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题点而做成的，其目的在于提供一种能够使在电解槽中产生的生成气体中的来自熔融盐的成分、特别是氟化氢回流到电解槽中进行再利用的氟气生成装置。

本发明人为了解决上述问题，进行了认真研究，结果发现通过将用于使来自熔融盐的成分、特别是氟化氢回流的温度调节结构设置在电解槽的气体出口附近，能够不设置使导致该配管堵塞的来自熔融盐的物质残留的废液槽地使来自熔融盐的成分、特别是氟化氢有效地回流到电解槽中进行再利用，从而实现了本发明。

即，本发明是一种氟气生成装置，其通过电解由氟化钾及氟化氢构成的熔融盐中的氟化氢而生成氟气，其特征在于，该氟气生成装置具有：电解槽，其通过在由含有氟化钾及氟化氢的熔融盐构成的电解液中电解氟化氢而在阳极侧产生主要成分为氟气的主生成气体，并且在阴极侧产生主要成分为氢气的副生成气体；第1配管，其从电解槽中分别引导上述主生成气体及上述副生成气体，上述主生成气体及上述副生成气体中混入有从上述电解槽的熔融盐气化得到的氟化氢气体和伴随着上述主生成气体与上述副生成气体的产生的来自熔融盐的雾沫；热交换机构，其设置在上述第1配管上，用于调节该第1配管的一部分的温度；使在上述第1配管的被上述热交换机构调节了温度的一部分中液化的氟化氢回流并返回上述电解槽中。