隔膜，電解池框為PVC 框，厚度為9mm。電解池正極室中加入2molL1硫酸溶液，向加料反應(yīng)容器中加入足量的 0. 5molL1硫酸溶液，打開泵使液體流過整個電解反應(yīng)裝置，并保證電解池組，加料反應(yīng)釜和 沉降池中有足夠的液體，電解池組中液體流速控制在0. 5cms、
[0019] 向加料反應(yīng)釜中加入330g(l. 8mol)d5Q=50iim的V205，攪拌器轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)min\ 懸濁液經(jīng)沉降池沉淀，上層澄清液送入電解池組陰極進(jìn)液口。在電解池組上施加10A的電 流，此時單個電解池模塊的電壓為3. 0V左右，保持恒定，陰陽極板的電流密度為1500Am2。
[0020] 電解池組陰極出口液體變成綠色后，再向加料反應(yīng)釜中加入足量的d5(]=50iim的 V2〇5保證加料反應(yīng)釜中液體為懸濁液。lOmin后，分別從電解池組出液口、沉降池上端出液 口和電解池組第6級陰極出液口各接取10ml液體，并進(jìn)行釩離子價態(tài)分析，結(jié)果如下表：
實施例2 : 采用本發(fā)明所述的電解反應(yīng)裝置，其中電解池組由2個電解池模塊組成，陰陽極板尺 寸都是800mmX550mm，電解池模塊中陰陽極板間距為20mm，陰極板為純石墨板，陽極板為 有銥涂層的鈦合金板，厚度為1. 5mm的超分子微孔PE膜作為電解池隔膜，電解池框為PVC 框，厚度為8mm。電解池正極室中加入1. 8molL1硫酸溶液，向反應(yīng)加料釜中加入足量的 2molL1硫酸溶液，打開泵使液體流過整個電解反應(yīng)裝置，并保證電解池組，加料反應(yīng)釜和沉 降池中有足夠的液體，電解池組中液體流速控制在2cms、
[0021] 向加料反應(yīng)釜中加入1810g(10mol)dM=50iim的V205，攪拌器轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)min\ 懸濁液經(jīng)沉降池沉淀，上層澄清液送入電解池組陰極進(jìn)液口。在電解池組上施加660A的 電流，此時單個電解池模塊的電壓為3. 4~3.6V之間，保持恒定，陰陽極板的電流密度為 1500Am2〇
[0022] 電解池組陰極出口液體變成綠色后，再向加料反應(yīng)釜中加入足量的d5(]=50iim的 V2〇5保證加料反應(yīng)釜中液體為懸濁液。lOmin后，分別從電解池組出液口、沉降池上端出液 口和電解池組第6級陰極出液口各接取10ml液體，并進(jìn)行釩離子價態(tài)分析，結(jié)果如下表：
【主權(quán)項】
1. 一種電解反應(yīng)裝置，包括電解池組、加料反應(yīng)容器、沉降池、輸液管路和泵，其特征在 于，還包括一個檢測儀和數(shù)據(jù)傳送裝置； 所述的檢測儀安裝于所述的加料反應(yīng)容器內(nèi)且和所述數(shù)據(jù)傳送裝置連接，并通過所述 的數(shù)據(jù)傳送裝置顯示信息并發(fā)送信息到控制中心； 所述的電解池組分別設(shè)置有陰極進(jìn)液口和陰極出液口和出液口，所述的電解池組連接 直流電源； 所述的加料反應(yīng)容器包括兩個進(jìn)液口及出液口，所述的其中一個進(jìn)液口可拆卸地連接 蓋件，所述的另一個進(jìn)液口通過輸液管路連接所所述的電解池組的陰極出液口； 所述的沉降池設(shè)置有進(jìn)液口、上出液口、下出液口，所述的進(jìn)液口和所述加料反應(yīng)容器 的出液口通過輸液管路連接，所述的上出液口和所述的電解池組的陰極進(jìn)液口通過輸液管 路相連，所述的下出液口和所述的加料反應(yīng)容器的進(jìn)液口通過輸液管路相連； 所述的泵連接所述的加料反應(yīng)閥，所述的泵連接有外接電源。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電解反應(yīng)裝置，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)傳送裝置包括 一個顯示屏和無線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)裝置。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電解反應(yīng)裝置，其特征在于，所述的加料反應(yīng)容器內(nèi)安 裝有攪拌器。4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種電解反應(yīng)裝置，其特征在于，電解池組由2個或2個 以上對稱電解池模塊串聯(lián)而成，每個模塊包括電解池框、電極板、隔膜，其中處于電解池最 外側(cè)的電極板為單電極板，處于電解池組中間的電極板為雙極板，多個電解池模塊通過壓 濾機(jī)方式組裝成電解池組。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電解反應(yīng)裝置，其特征在于，電極板材質(zhì)可以用石墨板、 導(dǎo)電塑料、鈦或鈦合金制備而成，其中進(jìn)行陽極反應(yīng)的一面一般要涂覆催化劑涂層，包括 鉬、銠、銥、鈀，或這些金屬彌散在導(dǎo)電的氧化物基體中；電解池框可用PVC、PP或PE制成； 隔膜可以采用PP氈、微孔玻璃纖維膜、超分子微孔PE膜或Nafion膜。6. -種利用權(quán)利要求5所述的電解反應(yīng)裝置制備釩電池電解液的方法，包括如下步 驟： (1) 將V2O5和濃度為0? 5molL 1^molL 1的硫酸溶液加入加料反應(yīng)容器，經(jīng)攪拌使部分 V5+溶解形成懸濁液，送入沉降池使未溶解的V 2O5沉淀，沉降池上層含有V5+的澄清液體由泵 送入電解池組的陰極室，下層沉淀由泵送回加料反應(yīng)容器； (2) 電解池組與外接電源相連，V5+在電解池組的陰極室被還原，從電解池組出口得到 V3+溶液，部分V 3+溶液返回加料反應(yīng)釜再與一定計量的V2O5混合反應(yīng)形成由V4+溶液和V 2O5 固體組成的懸濁液，懸濁液送入沉降池使V2O5沉淀，上層含有V4+的澄清液體由泵送入電解 池組進(jìn)行電解反應(yīng)，電解池組出口得到的部分V 3+溶液，再送入加料反應(yīng)容器與一定計量的 V2O5混合反應(yīng)，從而形成一個連續(xù)循環(huán)的電解反應(yīng)流程； (3) 檢測儀檢測加料反應(yīng)容器里面V2O5和硫酸溶液的濃度，通過數(shù)據(jù)傳送裝置的顯示 屏顯示，并通過數(shù)據(jù)傳送裝置的無線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)裝置傳送回監(jiān)控中心。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備釩電池電解液的方法，其特征在于，電解液在每個電解 池中的流速為0. 5cms ^lOcms \施加于電解池組的直流電流為10A~1000A，施加于電解池 組的電流密度為IOOAm 2~2000Am 2 ;電解池組中的陽極電解液為含有支持電解質(zhì)的水溶液， 支持電解質(zhì)為硫酸、硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸鎂的至少一種，濃度為0. 5molL 1ImolL 1 ;陽極電 解液在電解池組陽極室處于靜止?fàn)顟B(tài)，定期要向陽極室中補(bǔ)加水。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的循環(huán)電解反應(yīng)裝置及其制備釩電池電解液的方法，其特征在 于，加料反應(yīng)容器中的攪拌器轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)min 1IoOO轉(zhuǎn)min 1 ;加入的V2O5是通過研磨并 /或過濾得到的粒度不超過50 y m的粉末；V2O5的加入量應(yīng)足夠多，以保證與電解池組陰極 出口流出的V3+溶液混合后形成懸濁液。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的循環(huán)電解反應(yīng)裝置及其制備釩電池電解液的方法，其特征在 于，所述的電解池組出液口（13)得到純V3+電解液、沉降池上端出液口（32)得到純V 4+電解 液、電解池組中陰極出液口（12)得到V3+:V4+=1:1的電解液，其濃度為0? 5molL ImolL、
【專利摘要】本發(fā)明涉及液流電池的制造領(lǐng)域，特別是液流電池釩電解液的生產(chǎn)設(shè)備和方法。一種電解反應(yīng)裝置，包括電解池組、加料反應(yīng)容器、沉降池、輸液管路和泵，其特征在于，還包括一個檢測儀和數(shù)據(jù)傳送裝置；檢測儀安裝于所述的加料反應(yīng)容器內(nèi)且和數(shù)據(jù)傳送裝置連接，并通過數(shù)據(jù)傳送裝置顯示信息并發(fā)送信息到控制中心。以及一種利用該裝置生產(chǎn)釩電解液的方法。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提高了電解制備釩電池電解液的工作效率，減少了電能浪費(fèi)，縮短了生產(chǎn)周期。
【IPC分類】H01M8/04, H01M8/18
【公開號】CN105006584
【申請?zhí)枴緾N201410152160
【發(fā)明人】周漢濤
【申請人】江蘇碩陽電子科技有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2014年4月16日...