[发明专利]一种五氧化二钒的连续化制备装置

权利要求书

1.一种五氧化二钒的连续化制备装置，包括双极膜电渗析系统和钒分离系统；

所述双极膜电渗析系统包括依次排列的阴极板，第一双极膜，阴离子交换膜，第二双极膜和阳极板，所述阴极板和所述第一双极膜之间构成了阴极室，所述第一双极膜和所述阴离子交换膜之间构成盐室，所述阴离子交换膜和所述第二双极膜之间构成酸室，所述第二双极膜和所述阳极板之间构成阳极室；

其特征在于，所述钒分离系统与所述酸室采用流体连通的方式连接；所述钒分离系统包括加热装置和固液分离装置，所述加热装置用于加热从所述酸室中导入的富集反应液，所述固液分离装置对加热后产生的固液混合物进行固液分离作业。

2.根据权利要求1所述的五氧化二钒的连续化制备装置，其特征在于，所述固液分离装置为过滤装置或离心分离装置。

3.根据权利要求1所述的五氧化二钒的连续化制备装置，其特征在于，所述钒分离系统包括冷却装置，所述冷却装置用于接收所述固液分离装置导出的反应液，经冷却至目标温度后导入所述酸室中。

4.一种采用权利要求1-3中任一所述装置制备五氧化二钒的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1:将钒液导入所述盐室中，启动双极膜电渗析系统，所述盐室中的VO₃^-穿过阴离子交换膜进入到酸室中进行富集；

S2:待酸室中的钒的浓度达到目标浓度后，将酸室中的富集反应液导入所述钒分离系统；

S3:所述加热装置对所述富集反应液进行加热至目标温度，此时，富集反应液中的产生V₂O₅沉淀形成固液混合物；

S4:将所述加热装置中的所述固液混合物导入所述固液分离装置，经所述固液分离装置分离后得到V₂O₅固体产物和母液；

S5：将所述母液导入至所述酸室中循环使用。

5.根据权利要求4所述的制备五氧化二钒的方法，其特征在于，所述酸室中的目标产物以五氧化二钒计浓度为32.7 g/L；优选为28-30 g/L。

6.根据权利要求4所述的制备五氧化二钒的方法，其特征在于，所述加热装置加热的目标温度是35-90℃。

7.根据权利要求6所述的制备五氧化二钒的方法，其特征在于，所述加热装置加热的目标温度是50-60℃。

8.根据权利要求4所述的制备五氧化二钒的方法，其特征在于，将步骤S5中的产生所述母液导入冷却装置中冷却至目标温度后导入至所述酸室中循环使用。

9.根据权利要求8所述的制备五氧化二钒的方法，其特征在于，所述母液冷却后的温度不高于电渗析体系的温度，优选为20-25℃。

10.根据权利要求4所述的制备五氧化二钒的方法，其特征在于，所述钒液是通过将含钒的炼钢钒渣钠盐焙烧，待钒转化为偏钒酸钠盐后，通过浸渍法获得主要成分为NaVO₃的液体。