本文简要介绍了电解法制备三氟化氮气体工艺特点,及在电解工业生产中存在的电解电压、温度波动不易控制,电解液的酸度和氨含量呈下降趋势并超出浓度范围,三氟化氮气体平均产率不高及电解槽电流效率难以提高的实际问题。通过对电解槽结构的分析,提出了将电解槽中板式阴极结构设计成百叶窗阴极结构的设想,来改善电解液在阴极附近的循环,以促进电解液传热传质的过程,解决三氟化氮电解工业生产中实际问题。根据百叶窗阴极结构设计要求,分别从材料的选择、结构形式、叶片尺寸、横板改进及筋板数量确定等五方面进行了百叶窗阴极设计。通过对比、分析、计算,确定了百叶窗阴极的结构参数:阴极材料为碳素钢Q235B,叶片呈水平排布,向外倾斜角度为30°。每面阴极为10片叶片,叶片尺寸为6×30×1680mm,相邻叶片间距为29mm,每面阴极的筋板数量为2个,横板进行开孔设计。最后对原有的阴极柱进行受力分析,并采用安全系数法对阴极柱进行强度校核。为了验证百叶窗阴极结构的实用性和有效性,在不改变原有电解工艺和电解液配比的前提下,采用额定电流为3000安培的电解槽,进行了制备三氟化氮气体的电解试验。试验表明:在电解设备中,采用百叶窗阴极结构代替板式阴极结构后,电解电压攀升幅度较小,电压值相对升高由30%降至10%。电解液的酸度和氨含量未超出浓度范围,酸度始终保持在36%~37%范围内,而氨含量始终保持在3.2%～3.5%范围内。电解温度攀升幅度较小,温度相对升高由32%降至12%。三氟化氮气体的平均产率由56%提高到58%,产率最高可达到59%。可以提高阴极极限电流密度,降低发生浓度极化的几率。电解电流效率相对提高约12%。