一种用于制备钒电池电解液的循环电解反应装置

摘要

本实用新型提供了一种用于制备钒电池电解液的循环电解反应装置，包括电解池组、加料反应釜、沉降池、输液管路和泵。制备时，首先将V2O5和浓度为0.5molL-1~6molL-1的稀硫酸加入加料反应釜，经搅拌使部分V5+溶解，液体送入沉降池，沉降池上层澄清液体由泵送入电解池组的阴极室，电解池组与外接电源相连，V5+在电解池组的阴极室被还原，从电解池组出口得到V3+溶液，部分V3+溶液返回加料反应釜再与一定计量的V2O5混合反应形成由V4+溶液和V2O5固体组成的悬浊液，悬浊液送入沉降池，上层含有V4+的澄清液体由泵送入电解池组继续进行电解反应。本实用新型提高了电解制备钒电池电解液的工作效率，缩短了生产周期，降低了生产成本，减少了环境污染，有益于规模化生产。

主权项

一种用于制备钒电池电解液的循环电解反应装置，其特征在于：所采用的循环电解反应装置由电解池组、加料反应釜、沉降池、输液管路和泵组成，所述电解池组由2个或2个以上的对称电解池组成，电解池组的阴极出液口通过输液管路与加料反应釜进液口相连，加料反应釜出液口与沉降池进液口相通，沉降池上端出液口通过输液管路和泵与电解池组阴极进液口相通，沉降池下端出液口经泵与加料反应釜进液口相连。2. 根据权利要求1所述的用于制备钒电池电解液的循环电解反应装置，其特征在于：电解池组由2个或2个以上对称电解池模块串联而成，每个模块包括电解池框、电极板、隔膜，其中处于电解池最外侧的电极板为单电极板，处于电解池组中间的电极板为双极板，多个电解池模块通过压滤机方式组装成电解池组。3. 根据权利要求1或2所述的用于制备钒电池电解液的循环电解反应装置，其特征在于：电极板材质可以用石墨板、导电塑料、钛或钛合金制备而成，其中进行阳极反应的一面一般要涂覆催化剂涂层；电解池框可用PVC、PP或PE制成；隔膜可以采用PP毡、微孔玻璃纤维膜、超分子微孔PE膜或Nafion膜。4. 根据权利要求1所述的用于制备钒电池电解液的循环电解反应装置，其特征在于：电解液在每个电解池中的流速为0.5cms 1~10cms 1，施加于电解池组的直流电流为10A~1000A，施加于电解池组的电流密度为100Am 2~2000Am 2。5. 根据权利要求1所述的用于制备钒电池电解液的循环电解反应装置，其特征在于：电解池组中的阳极电解液为含有支持电解质的水溶液，浓度为0.5molL 1~6molL 1。6. 根据权利要求1所述的用于制备钒电池电解液的循环电解反应装置，其特征在于：加料反应釜中安装有搅拌器，其转速为100转min 1~1000转min 1；加入的V2O5是通过研磨并/或过滤得到的粒度不超过50μm的粉末。7. 根据权利要求1所述的用于制备钒电池电解液的循环电解反应装置，其特征在于：电解反应装置中设有三个产品出口，包括：电解池组出液口、沉降池上端出液口和电解池组中某一级电解池的阴极出液口，可分别得到纯V3+电解液、纯V4+电解液和V3+:V4+=1:1的电解液，其浓度为0.5molL 1~6molL 1。