一种流态化制取五氧化二钒的方法技术

本发明专利技术提供了一种流态化制取五氧化二钒的方法。所述方法包括以下步骤：使用第一热风干燥钒酸铵，控制钒酸铵中的水分重量百分含量≤1%；将干燥后的钒酸铵加入流态化反应炉，并向流态化反应炉内提供压缩空气以使钒酸铵呈流态化；通过向设置在流态化应炉内的换热单元提供第二热风，以将流态化反应炉内的温度控制为650～750℃；控制流态化反应炉内的压力为5～8kPa，以生成五氧化二钒；从流态化反应器中排出五氧化二钒，然后对五氧化二钒进行冷却并收集。本发明专利技术的方法的具有生产效率高、设备寿命长、反应速度快、易于实现连续化和自动化操作等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及五氧化二钒的提取技术，更具体地讲，涉及一种在工业上以流态化方式连续制取五氧化二钒的方法。
技术介绍
在现有技术中，通常以回转窑作为生产五氧化二钒的主要设备，但其寿命较短，其根本原因是制造材料的性能不能满足工艺要求，回转窑在腐蚀性气体条件下高温运转，因受力过大而断裂。同时回转窑的规格较小、产能低、气体利用率低、能耗和成本都较高。此夕卜，回转窑工艺为了防止设备可能出现的气体泄漏，要求有比较严格的密封，但由于加工制造和安装的因素，在大型回转窑上一般不容易实现，这就要求厂房必须保持良好的通风状态，因此，利用回转窑生产五氧化二钒存在一定的局限性。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术提供了。本专利技术提供了。所述方法包括以下步骤使用第一热风干燥钒酸铵，控制钒酸铵中的水分重量百分含量< 1%;将干燥后的钒酸铵加入流态化反应炉，并向流态化反应炉内提供压缩空气以使钒酸铵呈流态化；通过向设置在流态化应炉内的换热单元提供第二热风，以将流态化反应炉内的温度控制为650 750°C ;控制流态化反应炉内的压力为5 8kPa，以生成五氧化二钒；从流态化反应器中排出五氧化二钒，然后对五氧化二钒进行冷却并收集。在本专利技术的一个示 例性实施例中，所述使用热风干燥钒酸铵的步骤中，钒酸铵的堆比重控制为O. 5 O. 7g/cm3 ;干燥温度控制为120 300。。。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述将干燥后的钒酸铵加入流态化反应炉的步骤中以螺旋进料的方式加料并控制加料速度为200 400kg/h。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述压缩空气的压力控制在75 90kPa，其流量控制为100 150Nm3/h，并将过量的压缩空气通过除尘布袋排出。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述冷却步骤将五氧化二钒的温度降至彡 150。。。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述第二热风由热风炉提供，并且热风炉内的压力控制为-5O -l50Pa。与现有技术相比，本专利技术的方法的有益效果包括生产效率高、设备寿命长、反应速度快、易于实现连续化和自动化操作等。附图说明通过下面结合附图进行的描述，本专利技术的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中图1示出了根据本专利技术示例性实施例的流态化制取五氧化二钒的方法所采用的流态化装置的结构示意图；图2示出了图1的流态化装置的换热单元的横截面示意图。附图标记说明11-反应罐、12-气体进口、13-气体出口、14-固体颗粒物料进口、15-固体颗粒物料出口、16-气体分布器21-固体颗粒物料料仓、22-强制进料螺旋31-热风进口、32-热风出口、33-换热管道、34-法兰41-冷却分级器、42-进料口、43_进气口、44_第一出料管、45-第二出料管、46-第三气体分布板51-第一料腿、52-第二料腿、53-第一膨胀节、54-第二膨胀节、55-第三膨胀节具体实施例方式在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本专利技术的流态化制取五氧化二钒的方法。根据本专利技术的流态化制取五氧化二钒的方法包括以下步骤使用第一热风干燥钒酸铵，控制钒酸铵中的水分重量百分含量< 1% ;将干燥后的钒酸铵加入流态化反应炉，并向流态化反应炉内提供压缩空气以使钒酸铵呈流态化；通过向设置在流态化应炉内的换热单元提供第二热风，以将流态化反应炉内的温度控制为650 750°C ;控制流态化反应炉内的压力为5 8kPa，以生成五氧化二钒；从流态化反应器中排出五氧化二钒，然后对五氧化二钒进行冷却并收集。本专利技术的流态化制取五氧化二钒的方法可以采用流态化装置来实现，所述流态化装置包括进料单元、流态化反应器、气体动力供给单元、换热单元、冷却及出料单元，其中，所述流态化反应器包括反应罐、气体进口、气体出口、固体颗粒物料进口、固体颗粒物料出口以及气体分布器，所述气体动力供给单元与流态化反应器的气体进口连接并用于使固体颗粒物料呈流态化，所述进料单元与流态化反应器的固体颗粒物料进口连接并用于向流态化反应器提供待反应的固体颗粒物料，所述换热单元设置在流态化反应器的反应罐内并用于加热固体颗粒物料，所述冷却及出料单元与流态化反应器的固体物料出口连接并用于冷却和排出流态化反应器中的反应产物。在另一个示例性实施例中，所述流态化装置还可以包括第一料腿和第二料腿，其中，所述第一料腿包括第一气体分布板、第一左支管和第一右支管，第一左支管的下部和第一右支管的下部连通，第一气体分布板设置在第一左支管和第一右支管的连通处，第一左支管和第一右支管的位于第一气体分布板下方的底部均设置有气体入口，第一右支管的高度高于第一左支管的高度，第一右支管的上端与进料单元连通，第一左支管的上端与流态化反应器的固体颗粒物料进口连通；所述第二料腿包括第二气体分布板、第二左支管和第二右支管，第二左支管的下部和第二右支管的下部连通，第二气体分布板设置在第二左支管和第二右支管的连通处，第二左支管和第二右支管的位于第二气体分布板下方的底部均设置有气体入口 ，第二右支管的高度高于第二左支管的高度，第二右支管的上端与流态化反应器的固体颗粒物料出口连通，第二左支管的上端与冷却及出料单元连通。在另一个示例性实施例中，所述流态化装置还可以包括第一膨胀节、第二膨胀节和第三膨胀节，其中，第一膨胀节连接第一左支管的上端与流态化反应器的固体颗粒物料进口 ；第二膨胀节连接第二料腿的右支管的上端与流态化反应器的固体颗粒物料出口，第三膨胀节连接第二左支管的上端与冷却及出料单元。在另一个示例性实施例中，流态化装置的冷却及出料单元包括冷却分级器、进料口、进气口、第一出料管、第二出料管和第三气体分布板，其中，进料口将冷却分级器与流态化反应器的固体物料出口连通，第三气体分布板沿冷却分级器的径向方向设置在冷却分级器的下部，第一出料管设置在冷却分级器的中下部并位于第三气体分布板的上方，第二出料管设置在冷却分级器的顶部，进气口与冷却分级器底部连通并位于第三气体分布板的下方。总体来讲，本专利技术的方法将钒酸铵加入流态化反应炉内，在高温条件下脱氨分解，得到粉状五氧化二钒产品。具体来讲，本专利技术的另一个示例性实施例也可采用以下方式来实现A、利用热风对钒酸铵 进行干燥其中，将钒酸铵堆比重控制在O. 5 O. 7g/cm3 ;将干燥的温度控制在120 300°C;将干燥后的f凡酸铵水份含量< 1%。B、将干燥后的钒酸铵加入流化反应炉内例如，采用螺旋进料的方式进行强制进料；还可以通过进料螺旋的电机频率控制钒酸铵的进料速度；并且钒酸铵的进料速度可以控制在200 400kg/h。 C、通过压缩空气提供动力，使钒酸铵在反应炉内实现流化例如，压缩空气透过气体分布板进入反应炉内，使钒酸铵在反应炉内形成均匀流场。压缩空气的压力可以控制在75 90kPa，其的流量控制可以在100 150Nm3/h。此外，过量的压缩空气可以通过除尘布袋后排出，以便收集随压缩空气排出的细粒反应产物。D、反应结束后的粉状五氧化二钒冷却后进入成品料仓将五氧化二钒的温度冷却至彡150°C后出料为宜。例如，可以通过水冷套对五氧化二钥;进行进一步冷却。E、通过热风炉燃烧产生的热风保证反应温度例如，热风炉的温度可以控制在650 750 °C ;热风炉内压力可以控制在-50 -150Pa ;流态化反应炉的物料出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流态化制取五氧化二钒的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：使用第一热风干燥钒酸铵，控制钒酸铵中的水分重量百分含量≤1%；将干燥后的钒酸铵加入流态化反应炉，并向流态化反应炉内提供压缩空气以使钒酸铵呈流态化；通过向设置在流态化应炉内的换热单元提供第二热风，以将流态化反应炉内的温度控制为650～750℃；控制流态化反应炉内的压力为5～8kPa，以生成五氧化二钒；从流态化反应器中排出五氧化二钒，然后对五氧化二钒进行冷却并收集。

【技术特征摘要】
1.一种流态化制取五氧化二钒的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤 使用第一热风干燥钒酸铵，控制钒酸铵中的水分重量百分含量< 1%; 将干燥后的钒酸铵加入流态化反应炉，并向流态化反应炉内提供压缩空气以使钒酸铵呈流态化； 通过向设置在流态化应炉内的换热单元提供第二热风，以将流态化反应炉内的温度控制为650 7500C ； 控制流态化反应炉内的压力为5 8kPa，以生成五氧化二钒； 从流态化反应器中排出五氧化二钒，然后对五氧化二钒进行冷却并收集。2.根据权利要求1所述的流态化制取五氧化二钒的方法，其特征在于，所述使用热风干燥钒酸铵的步骤中，钒酸铵的堆比重控制为O. 5 O. 7g/cm3 ;干燥温度控制为120 300。。。3.根据权利要求1所述的流态化制取五氧化二钒的方法，其特征在于，所述将干燥后的钒酸铵加入流态化反应炉的步骤中以螺旋进料的方式加料并控制加料速度为200 400kg/h。4.根据权利要求1所述的流态化制取五氧化二钒的方法，其特征在于，所述压缩空气的压力控制在75 90kPa，其流量控制为100 150Nm3/h，并将过量的压缩空气通过除尘布袋排出。5.根据权利要求1所述的流态化制取五氧化二钒的方法，其特征在于，所述冷却步骤将五氧化二钒的温度降至彡150°C。6.根据权利要求1所述的流态化制取五氧化二钒的方法，其特征在于，所述第二热风由热风炉提供，并且热风炉内的压力控制为-50 -150Pa。7.根据权利要求1至6中任一项所述的流态化制取五氧化二钒的方法，其特征在于，所述方法采用流态化装置来实现，所述流态化装置包括进料单元、流态化反应器、气体动力供给单元、换热单元、冷却及出料单元，其中，所述流态化反应器包括反应罐、气体进口、气体出口、固体颗粒物料进口、固体颗粒物料出口以及气体分布器，所述气体动力供给单元与流态化反应器的气体进口连接并用于使固体颗粒物料呈流态化，所述进料单元与流态化反应器的固体颗粒物料进口连接并用于向流态...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡力，刘丰强，邓孝伯，陈自清，孙朝辉，张帆，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢钒有限公司，
类型：发明
国别省市：