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1. (WO2017128969) SYSTEM AND METHOD FOR PRODUCING 3.5-VALENT HIGHLY PURE VANADIUM ELECTROLYTE
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Pub. No.: WO/2017/128969 International Application No.: PCT/CN2017/071207
Publication Date: 03.08.2017 International Filing Date: 16.01.2017
IPC:
H01M 8/18 (2006.01)
H ELECTRICITY
01
BASIC ELECTRIC ELEMENTS
M
PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8
Fuel cells; Manufacture thereof
18
Regenerative fuel cells
Applicants:
中国科学院过程工程研究所 INSTITUTE OF PROCESS ENGINEERING,CHINESE ACADEMY OF SCIENCES [CN/CN]; 中国北京市 海淀区中关村北二条1号 Bei Er Tiao No.1, Zhongguancun, Haidian District Beijing 100190, CN
北京中凯宏德科技有限公司 BEIJING ZHONGKAIHONGDE TECHNOLOGY CO., LTD. [CN/CN]; 中国北京市 西城区德胜门外大街13号院1号楼合生财富广场202室 Room 202, Hopson Fortune Plaza, Building 1, Block 13, Deshengmenwai Street, Xicheng District Beijing 100088, CN
Inventors:
范川林 FAN, Chuanlin; CN
朱庆山 ZHU, Qingshan; CN
杨海涛 YANG, Haitao; CN
牟文恒 MU, Wenheng; CN
刘吉斌 LIU, Jibin; CN
王存虎 WANG, Cunhu; CN
班琦勋 BAN, Qixun; CN
Agent:
北京方安思达知识产权代理有限公司 FASTA INTELLECTUAL PROPERTY LIMITED; 中国北京市 海淀区中关村北二条13号院1号楼202室 Room 202, Building 1, No.13, Bei Er Tiao Zhongguancun, Haidian District Beijing 100190, CN
Priority Data:
201610060093.628.01.2016CN
Title (EN) SYSTEM AND METHOD FOR PRODUCING 3.5-VALENT HIGHLY PURE VANADIUM ELECTROLYTE
(FR) SYSTÈME ET PROCÉDÉ DE PRODUCTION D'ÉLECTROLYTE AU VANADIUM DE VALENCE 3,5 DE PURETÉ ÉLEVÉE
(ZH) 一种生产3.5价高纯钒电解液的系统及方法
Abstract:
(EN) A system and method for producing a 3.5-valent highly pure vanadium electrolyte: use a fluidized bed (2) to hydrolyze highly pure vanadium oxytrichloride to vanadium pentoxide by means of gas-phase hydrolysis, accurately control the reduction of vanadium pentoxide in a reducing fluidized bed (5) to a low-valent vanadium oxide with an average vanadium valence state at 3.5, and under an externally applied microwave field, add water and a sulfuric acid solution to dissolve at a low temperature to obtain a 3.5-valent highly pure vanadium electrolyte, which can be directly used in new piles of vanadium redox flow batteries. The preparation of vanadium pentoxide by means of gas-phase hydrolysis by using the fluidized bed (2) has a short flow and high efficiency. By providing an internal member within the reducing fluidized bed (5), the accurate regulation of the valence state of reduction products may be achieved. The special chemical effect of the microwave field promotes dissolution of vanadium oxides and activates vanadium ions. The dissolution and preparation of an electrolyte in a low temperature range greatly improves the activity of the electrolyte. The method has advantages of short flow, high efficiency, environmental friendliness, and steady product quality, which is applicable to large-scale industrial productions, while offering excellent economic and social benefits.
(FR) La présente invention concerne un système et un procédé de production d'un électrolyte au vanadium de valence 3,5 de pureté élevée qui : utilisent un lit fluidisé (2) pour hydrolyser de l'oxytrichlorure de vanadium de pureté élevée en pentoxyde de vanadium au moyen d'une hydrolyse en phase gazeuse, régulent avec précision la réduction du pentoxyde de vanadium dans un lit fluidisé réducteur (5) en oxyde de vanadium de valence faible avec un état de valence moyen du vanadium de 3,5, et sous l'application externe d'un champ de micro-ondes, ajoutent de l'eau et une solution d'acide sulfurique pour réaliser une dissolution à basse température afin d'obtenir un électrolyte au vanadium de valence 3,5 de pureté élevée, qui peut être directement utilisé dans de nouvelles piles de batteries redox au vanadium. La préparation de pentoxyde de vanadium au moyen d'une hydrolyse en phase gazeuse en utilisant le lit fluidisé (2) présente un débit réduit et un rendement élevé. En prévoyant un élément interne à l'intérieur du lit fluidisé réducteur (5), la régulation précise de l'état de valence de produits de réduction peut être réalisée. L'effet chimique spécial du champ de micro-ondes favorise la dissolution d'oxydes de vanadium et active les ions de vanadium. La dissolution et la préparation d'un électrolyte dans une plage de basses températures améliore considérablement l'activité de l'électrolyte. Le procédé présente comme avantages un débit réduit, un rendement élevé, un respect de l'environnement, et une stabilité de la qualité du produit, ce qui peut s'appliquer à des productions industrielles à grande échelle, tout en offrant d'excellents avantages économiques et sociaux.
(ZH) 一种生产3.5价高纯钒电解液的系统及方法。采用流化床(2)气相水解将高纯度的三氯氧钒水解为五氧化二钒,在还原流化床(5)中将五氧化二钒精确控制还原为钒平均价态为3.5的低价钒氧化物,在外加微波场下配加水和硫酸溶液低温溶解得到3.5价高纯钒电解液,可直接用于全钒液流电池新电堆。通过流化床(2)气相水解制备五氧化二钒流程短、效率高,在还原流化床(5)内设置内构件实现还原产物价态的精准调控,通过微波场的特殊化学效应促进钒氧化物的溶解并活化钒离子,在低温区间溶解制备电解液,大幅度提高电解液活性。该方法具有流程短、高效清洁、产品质量稳定等优点,适用于大规模工业化生产,具有良好的经济效益和社会效益。
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Publication Language: Chinese (ZH)
Filing Language: Chinese (ZH)
Also published as:
CA3012273AU2017210930EP3401991US20190044173