CAS OpenIR
氯化法制取高纯五氧化二钒工艺研究
徐杰
Subtype硕士
Thesis Advisor朱庆山
2018-07
Degree Grantor中国科学院研究生院
Degree Name硕士
Degree Discipline化学工程
Keyword高纯五氧化二钒,配碳氯化,气相水解,化学气相沉积,流化床
Abstract

在大规模储能用全钒液流电池、高性能钒系合金等新兴领域对钒产品纯度要求越来越高且钒原料多以五氧化二钒(V2O5)为主的背景之下,如何低成本、高效制备高纯V2O5成为亟待解决的问题。传统制备方法包括化学沉淀法、溶剂萃取法、离子交换树脂法。要获得99.99%纯度的V2O5,这些方法成本较高,同时存在氨氮废水污染环境、工艺流程冗长、生产能力小等突出问题。氯化法是高效低成本制备高纯V2O5最具应用前景的方法之一。该法以工业级V2O5为原料,经配碳氯化得到VOCl3中间体,通过精馏提纯可实现大部分杂质的去除,从净化除杂原理上具备较大优势。VOCl3气相水解可一步制取高纯V2O5,且不产生氨氮废水。如何实现工业级V2O5的高效氯化以及后续VOCl3的高效转化对于该工艺提高效率、降低成本具有重要意义。因此,本论文对工业级片状V2O5(片钒)流态化氯化、氯化产物VOCl3清洁高效水解进行系统研究。取得以下研究成果。(1)对V2O5配碳氯化反应体系进行热力学分析,得到了产物VOCl3稳定存在的氯化优势区域。由此确定了氯化条件,即配碳比为20%、流化气速为0.6L/min(实验温度内表观气速0.072~0.085m/s)、氯气分压为0.5、反应时间为15min。该条件下考察400~550°C范围内反应温度对氯化效率的影响。400~525°C之间,物料失重率和V2O5氯化率随温度升高而不断增加,氯化温度由525°C继续升高至550°C,物料失重率和V2O5氯化率的增加明显放缓。525°C下氯化60min,V2O5氯化率达到了93%以上。(2)片钒中主要含有Fe2O3、MnO、SiO2等杂质组分。氯化热力学计算表明,400~550°C温度范围内,氯化反应标准吉布斯自由能大小为:?G0(K2O)

Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/26866
Collection中国科学院过程工程研究所
研究所(批量导入)
Recommended Citation
GB/T 7714
徐杰. 氯化法制取高纯五氧化二钒工艺研究[D]. 中国科学院研究生院,2018.
Files in This Item:
File Name/Size DocType Version Access License
氯化法制取高纯五氧化二钒工艺研究.pdf(4188KB)学位论文 限制开放CC BY-NC-SAApplication Full Text
Related Services
Recommend this item
Bookmark
Usage statistics
Export to Endnote
Google Scholar
Similar articles in Google Scholar
[徐杰]'s Articles
Baidu academic
Similar articles in Baidu academic
[徐杰]'s Articles
Bing Scholar
Similar articles in Bing Scholar
[徐杰]'s Articles
Terms of Use
No data!
Social Bookmark/Share
All comments (0)
No comment.
 

Items in the repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.