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萃取纯化制备高纯钒电解液的研究

作者:管理员    发布时间:2019-7-22 15:29:59

近20年钒市场价格不稳定,最高时达到48万,最低时达到5万,全钒氧化还原液流电池具有清洁、高效、安全、寿命长等优点,目前主要应用于风能、太阳能储能以及电站调峰方面。 

钒电解液是钒电池的关键部分,其性能直接决定着钒电池的性能和循环使用寿命。然而,钒电解液对钒的浓度,酸度及纯度要求较高,一般需要复杂的制备过程,很大程度上限制了钒电池的规模化应用。所以,如何高效制备高纯钒电解液成为这种新型储能技术研究的关键。

如何制备高纯钒电解液?

目前生产钒电解液的两种主要方法为电解法和化学法,化学法以高纯五氧化二钒(V2O5>99。9%)为原料(先将合金的V2O5(97%-98%)经一系列的纯化步骤制备出高纯V2O5),采用硫酸溶解高纯V2O5,再用SO2等还原剂还原制备,制备出的电解液浓度较低。电解法也是以高纯五氧化二钒(V2O5>99。9%)为原料,再将高纯V2O5用硫酸制浆后进行电化学还原,制备周期较长,能耗大,难以大规模应用。 

有没有更好的方法呢?

其实,针对钒电解液制备过程复杂,成本高等问题,溶剂萃取法以钠化焙烧的钒浸出液为原料,用酸性膦类萃取剂,通过“酸化—还原—萃取—反萃”一步纯化,实现了高纯度钒电解液的高效制备,步骤简单,可控性强。

据悉,利用溶剂萃取法从钒浸出液中提钒已有大量的研究工作,并成功应用于工业生产中,事实证明溶剂萃取具有明显的优势,主要包括:平衡速度快,分离效果好FF0C处理能力达,钒的回收率高,萃取剂可回收利用,生产成本低,产品纯度可达99。9%,前期投入大,操作容易稳定,自动化程度高。


郑州天一萃取离心萃取机是一种新型快速高效的液液萃取分离设备,它与传统的萃取设备如混合澄清槽,萃取塔等在工作原理上有本质的区别。离心萃取机是利用电机带动转鼓高速转动,两相液体在转鼓旋转产生的剪切力和离心力的作用下完成混合和分离。 

CWL-M系列离心萃取机的主要组成部分:

1、悬挂式装置:采用独特的悬挂式结构,离心萃取机转在高速旋转时可自动调节找重心,解决了运行平衡的问题。

2、转鼓:转鼓是本机的核心部件,完成混合液体的导入,离心分离和分离后两相液体的导出,转鼓材料除了要具有良好的抗腐蚀性能外,还要具有较高的机械强度,。本系列离心萃取机的转鼓采用辅材料整体成型的方式制作,满足了其对腐蚀,机械强度,动平衡等方面的严格要求。

3、混合装置:为了大幅度降低功耗,同时保证混合转质效果,我公司自主开发了一种新型混合装置(专利号:2014202173566),这种装置在提高单机萃取率的同时又能有效防止萃取体系出现乳化现象。

新型CWL-M型离心萃取机的主要特点:

1、功耗低:在保证萃取率和分离效果的情况下,新型CWL-M型离心萃取机的电机功率大大降低,功耗约是传统离心萃取机1/4; 

2、无易损部件:新型离心萃取机才用上悬式结构,取消了传统机型的底部机封,从而彻底解决了传统机型底部渗漏,机封易损的问题;

3、操作简单:新型离心萃取机从设计之初就对机体进行了简化,使操作更简单,运行更平稳;

4、混合结构可调:新型离心萃取机可根据料液体系选配,调整混合机构,改变混合强度,避免料液乳化;

5、重相堰版易更换:新型离心萃取机壳体设有重相堰版更换窗口,设备不用拆机即可更换重相堰版,操作方便,且能有效避免破坏设备动平衡。



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