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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108622936A(43)申请公布日2018.10.09(21)申请号201710161557.7(22)申请日2017.03.17(71)申请人中国科学院过程工程研究所地址100190北京市海淀区中关村北二条1号(72)发明人范川林朱庆山杨海涛(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人巩克栋侯桂丽(51)Int.Cl.C01G31/02(2006.01)权利要求书5页说明书13页附图1页(54)发明名称一种高效清洁氯化法制备高纯五氧化二钒粉体的系统及方法(57)摘要本发明属于冶金、化工领域。具体地,本发明公开了一种高效清洁氯化法制备高纯五氧化二钒粉体的系统及方法,采用流态化配碳氯化将工业级钒氧化物转化为三氯氧钒,通过两级除尘和四级淋洗,得到粗三氯氧钒;粗三氯氧钒经过提纯、催化氧化和煅烧处理得到高纯五氧化二钒粉体。本发明通过向沸腾氯化炉喷洒三氯氧钒泥浆防止炉温过高;通过向催化氧化流化床内鼓入洁净富氧空气,实现氯气再生;通过向催化氧化流化床返回盐酸,实现氯化氢的回收利用。本发明具有原料适应性强、氯气自循环、无含钒盐酸排放、生产能耗和操作成本低、产品质量稳定等优点,适用于4N以上高纯五氧化二钒粉体的大规模工业化生产,具有良好的经济效益和社会效益。CN108622936ACN108622936A权利要求书1/5页1.一种高效清洁氯化法制备高纯五氧化二钒的系统,其特征在于,所述系统包括加料工段(1)、氯化工段(2)、除尘淋洗工段(3)、提纯工段(4)、催化氧化工段(5)、催化氧化产物加料工段(6)、预热工段(7)和煅烧工段(8);所述加料工段(1)包括工业级钒氧化物料仓(1-1)、工业级钒氧化物星形给料机(1-2)、碳源料仓(1-3)、碳源星形给料机(1-4)、混料器(1-5)和混料器星形给料机(1-6);所述氯化工段(2)包括沸腾氯化炉进料器(2-1)、沸腾氯化炉(2-2)、氯化炉旋风分离器(2-3)、底流浆料喷嘴(2-4)、上清浆料喷嘴(2-5)和氯化残渣排渣器(2-6);所述除尘淋洗工段(3)包括刮刀除尘塔(3-1)、重力沉降塔(3-2)、一级淋洗塔(3-3)、浆化池(3-4)、二级淋洗塔(3-5)、三级淋洗塔(3-6)、四级淋洗塔(3-7)、离心过滤器(3-8)、活性炭吸附塔(3-9)和三氯氧钒浆料罐(3-10);所述提纯工段(4)包括水解除杂釜(4-1)、蒸馏釜(4-2)、精馏塔(4-3)、三氯氧钒冷凝器(4-4)、三氯氧钒回流罐(4-5)和高纯三氯氧钒储罐(4-6);所述催化氧化工段(5)包括三氯氧钒汽化器(5-1)、三氯氧钒喷嘴(5-2)、洁净富氧空气预热器(5-3)、催化氧化流化床(5-4)、催化氧化流化床旋风分离器(5-5);催化氧化流化床排料器(5-6)和盐酸冷凝吸收塔(5-7);所述催化氧化产物加料工段(6)包括催化氧化产物料仓(6-1)和催化氧化产物星形给料机(6-2);所述预热工段(7)包括预热流化床进料器(7-1)、预热流化床(7-2)、预热流化床排料器(7-3)和预热流化床旋风分离器(7-4);所述煅烧工段(8)包括煅烧流化床燃烧室(8-1)、煅烧流化床(8-2)、煅烧流化床旋风分离器(8-3)、煅烧流化床排料器(8-4)和高纯五氧化二钒料仓(8-5);所述工业级钒氧化物料仓(1-1)底部的出料口与所述工业级钒氧化物星形给料机(1-2)的进料口相连接;所述碳源料仓(1-3)底部的出料口与所述碳源星形给料机(1-4)的进料口相连接;所述工业级钒氧化物星形给料机(1-2)的出料口和所述碳源星形给料机(1-4)的出料口均与所述混料器(1-5)的进料口通过管道相连;所述混料器(1-5)底部的出料口与所述混料器星形给料机(1-6)的进料口相连接;所述混料器星形给料机(1-6)的出料口与所述沸腾氯化炉进料器(2-1)的进料口通过管道相连接;所述沸腾氯化炉进料器(2-1)的排料口与所述沸腾氯化炉(2-2)上部的进料口通过管道相连接;所述沸腾氯化炉进料器(2-1)底部的进气口与工业氮气总管相连接;所述沸腾氯化炉(2-2)下部的进气口通过管道分别与氯气气源总管和工业氮气总管相连接;所述底流浆料喷嘴(2-4)位于所述沸腾氯化炉(2-2)上部;所述底流浆料喷嘴(2-4)的进料口与所述三氯氧钒浆料罐(3-10)下部的底流出口通过管道相连接;所述上清浆料喷嘴(2-5)位于所述沸腾氯化炉(2-2)下部;所述上清浆料喷嘴(2-5)的进料口与所述三氯氧钒浆料罐(3-10)中部的上清液出口通过管道相连接;所述氯化炉旋风分离器(2-3)设置于所述沸腾氯化炉(2-2)的顶部中心;所述氯化炉旋风分离器(2-3)顶部的出气口通过管道与所述刮刀除尘塔(