일반기술

개선된 불소의 제조방법(2)

본 기술은 전기분해법으로 불소(F2)를 제조함에 있어서 음극판(cathode)의 형태를 개량하여 전해용액의 자연대류현상을 효과적으로 이용하므로써 전해조 내에서의 불소-수소 재결합에 의한 폭발을 억제하고 불소 제조효율을 증진시킨 불소 제조용 전해조의 개량 기술에 관한 것이다.음극판 상반부에 몇개의 좁은 루버(louver)형 수평틈새를 설치한 음극을 이용하고 그 후면에 수평냉각관을 수직일렬로 설치하여 전해용액이 전체적으로는 음극판을 중심으로 크게 대류하면서 동시에 부분적으로는 상반부의 수평틈새를 통하여 음극판 후면으로 이동하도록 유도한다. 이 때 자연대류의 흐름에 따라 음극판 전면에서 생성되는 수소기포가 음극판 후면 방향으로 이동하는 힘을 받게 하여 수소기포가 상승할 때 양극쪽으로 퍼지는 현상을 감소시킴으로써 양극과 음극 사이에 별도의 격막을 설치하지 않고도 불소와 수소의 재결합을 효과적으로 억제하는 원리이다. 이와같은 원리가 적용되도록 새로운 음극판의 발명과 수평냉각관의 설치방법을 이용하여 전해조 내에서의 폭발을 방지하고 불소 제조효율을 증진시킬 수 있다전기분해에 의한 불소 제조에서는 양극에서 발생하는 불소기포와 음극에서 발생하는 수소기포가 전해용액 중에서 상승하면서 일부가 혼합되어 폭발적으로 재결합하는 문제가 있다. 몇개의 좁은 루버(louver)형 수평틈새를 갖도록 음극판의 형태를 개량하고 음극판 후면에 수평냉각관을 설치하여 전해액이 음극판 전면에서 상승하면서 후면으로 흐르는 형태의 자연대류를 유도하였다. 이 때 루버형 수평틈새를 음극판 전체에 설치하면 유체가 수평틈새를 통하여 전면에서 후면부로, 후면에서 전면부로 서로 엉켜서 흐르면서 균일한 흐름형태를 유지하지 못한다. 따라서 루버형 수평틈새를 음극판의 상부에만 설치하고 냉각관을 음극판 후면부에 설치함으로써 음극판 전면에서 후면부로의 균일한 유체흐름을 유지시키고, 이 흐름에 따라 음극판 전면에서 생성되어 상승하는 수소기포가 음극판 후면쪽으로 당겨져서 흐르도록 유도함으로써 수소가 양극쪽으로 퍼지는 현상을 감소시키는 효과를 높인 것이 기술의 특징이다. 즉 전해액의 자연대류를 이용하여 수소의 양극쪽으로의 이탈을 억제함으로써 양극과 음극 사이에 별도의 격막을 설치하지 않고도 불소와 수소의 재결합을 효과적으로 억제시켜 전해조 내에서의 불소-수소의 폭발적인 재결합을 감소시키고 불소 제조효율을 증진시키는 효과를 볼 수 있다