[发明专利]一种氟化电解的反应器和反应方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机电化学合成的电解反应器，尤其涉及的是，一种旋转电极板式的氟化电解的反应器和反应方法。

背景技术

现有技术的有机氟化电解设备，其电解电极都是阳极板、阴极板成矩形有间隔的交叉绝缘、垂直并成扎堆的静止悬放于电解池中，由接线柱连至电解池外。按电极的连接方式一般可分为单极式和复极式两类电解槽。

单极式电解槽中同极性的电极与直流电源并联连接，电极两面的极性相同，即同时为阳极或同时为阴极。复极式电解槽两端的电极分别与直流电源的正负极相连，成为阳极或阴极。电流通过串联的电极流过电解槽时，中间各电极的一面为阳极，另一面为阴极，因此具有双极性。但是，复极式电解槽的槽结构和工艺操作管理比单极式电解槽复杂。

现有技术中，普遍采用Simons式的电解槽的电极堆结构，其极间的电解液在电解过程中靠自然力循环流动，其中有冷热的交换，有气体的上升和液体的下降补充，从而产生气液交换；及反应产物的改变造成的比重不同的流动。由于以上这些变化在电解反应过程中均属自然力所致，故不易控制传热和传质的状态，这样所导致的是电解液流动不均匀、流动速度不被控制，电解反应的环境就不稳定、条件易发生变化，电解产物在电解反应过程中就很难受控、因此，氟化电解槽要做大也成在较多的技术难点。

申请号为99107127.1的中国发明专利也提出了依靠外加动力泵及防旁路装置加速极板间的电解液的流动的电解槽和实现方法。但是，这种生产方式在反应系统中产生的压力，容易导致腐蚀性液体泄露，影响生产的安全性。

因此，现有技术有改进的空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氟化电解的反应器和反应方法，其中反应的电解液流动均匀、流动速度可受控制，并且电解反应的环境较稳定、条件较为一致，电解产物在电解反应过程中容易受控和导出。

本发明的技术方案如下：

一种氟化电解的反应器，其包括电解反应釜、至少一对电极板、一对阴阳电极引出端；所述一对电极板是一对相互绝缘设置的阳极板和阴极板，所述电极板设置在所述电解反应釜内，分别通过对应的电极引出端连接到外部的电源；其中，所述反应器还包括至少一对阴阳极定位螺杆、上夹板、下夹板、旋转轴、电机、一对正负极导流环和至少一对电刷；

所述阳极板和所述阴极板为扁平的相同形状，各电极板按预设间距叠置，中间设置有至少一个第一导流孔，各第一导流孔在各电极板叠置时形成第一导流槽；

各电极板至少分别设置一对阴阳极定位孔，用于对应所述阴阳极定位螺杆，并且，定位螺杆用于通过定位孔固定各电极板，并分别与所述上夹板、所述下夹板固定连接，用于固定各电极板的位置；阳极定位螺杆通过所述阳极定位孔与所述阳极板导电连接，与所述阴极板和电解液绝缘连接，并导电连接到阳电极引出端；阴极定位螺杆通过所述阴极定位孔与所述阴极板导电连接，与所述阳极板和电解液绝缘连接，并导电连接到阴电极引出端；

所述旋转轴与所述上夹板固定连接，连接部设置有与所述第一导流槽相连通的第二导流槽，并且，所述电机与所述旋转轴连接，用于转动所述旋转轴；

所述上夹板和所述下夹板分别设置与所述第一导流槽相连通的第二导流孔、第三导流孔；

外接电源的电刷分别通过正负极与阴阳电极引出端的导流环相接触，形成动配合导电连接。

所述的反应器，其中，所述反应器还包括设置在所述反应釜内壁的丝网层，用于产物的分离。

所述的反应器，其中，所述上夹板和/或所述下夹板为阴极板，它们与阴极螺杆一起起到固定整个反应电极堆的作用。并且，与所述上夹板和/或所述下夹板相邻的电极板为阳极板。

所述的反应器，其中，所述反应器至少包括两对电极板，各电极板的面积相同。

所述的反应器，其中，相同极性的各电极板并联连接到相同极性的电极引出端。

所述的反应器，其中，所述阳极板和所述阴极板为扁平的形状相同的矩形、椭圆形、圆形或伞形，并且，所述阳极板和所述阴极板为矩形、椭圆形或圆形时，各电极板按预设间距水平平行或近似水平叠置。

所述的反应器，其中，所述第一导流孔设置在各电极板的中心。

所述的反应器，其中，所述反应器包括至少两对阴阳极定位螺杆，各电极板至少分别对应设置至少两对阴阳极定位孔。