一种液流电池电解液连续化生产线

本技术涉及储能液流电池电解液生产领域，特别涉及一种液流电池电解液连续化生产线。

背景技术：

1、如今，太阳能、风能等可再生能源的存储与利用对经济和社会的发展至关重要。然而，受限于其波动性和间歇性的特性，没有经过存储的可再生能源直接并入电网会导致电网不稳定。在这些考虑的基础上，具有安全性和可灵活操作的可充放电储能系统，如液流电池，为解决这一问题提供了一个潜在的解决方案。

2、现阶段，全钒路线最为成熟，已经达到商业化初期阶段。铁铬、钛锰、锌基液流电池也蓬勃发展，逐渐显示出不同的应用领域和适用范围。电解液是各类液流电池储能系统的最关键材料之一，是能量存储和转换的核心，其成本占到整个系统的30～50％。液流电池电解液当前的生产主要是以搅拌釜进行原料混合，生产设备一般比较庞大繁琐，生产时间长，通常是依靠人工来控制投料及生产，但这样浪费人力物力，且产品质量难于控制。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的中存在的问题，本实用新型提供一种液流电池电解液连续化生产线。

2、本实用新型的技术方案是：

3、一种液流电池电解液连续化生产线，包括化学反应工序、除杂工序、价态调节工序、定容工序、称量包装工序，生产线配有辅助区，至少包括：自动化控制系统，原料仓，废气废料吸收回收系统及管路系统，其中：

4、化学反应工序包括加料系统、反应釜、温控系统：所述加料系统通过管路系统与反应釜釜体连接，所述加料系统包括三个称量料斗和三个称量罐，反应釜釜体还连接温控系统，反应釜设有搅拌装置、超声液位高度传感器、温控装置，搅拌装置由搅拌电机驱动，釜底设有废料出口，釜顶连接气体回收装置，气体回收装置设有出气口，出气孔连接排气系统；

5、除杂工序包括过滤系统和暂存罐：所述过滤系统至少包括一级过滤系统和二级过滤系统；反应釜、一级过滤系统、二级过滤系统及暂存罐依次通过管路系统连接，反应釜内料液通过驱动泵打入一级过滤系统；

6、价态调节工序包括电化学调节装置、化学调节装置、控温系统和价态监控装置：所述电化学调节装置和化学调节装置各自通过管路系统连接一个温控系统，电化学调节装置通过管路系统与暂存罐连接；

7、定容工序包括定容调节装置、控温系统和加料系统：加料系统通过管路系统连接定容调节装置，所述加料系统包括三个称量罐，定容调节装置连接温控系统，化学调节装置和电化学调节装置通过管路系统及驱动泵连接至定容调节装置；

8、称量包装工序包括成品储罐和称量包装系统，所述定容调节装置通过管路系统及驱动泵连接至成品储罐，成品储罐通过管路系统及驱动泵连接至称量包装系统；

9、所述原料仓连接加料系统，废气废料吸收回收系统连接反应釜；

10、所述自动化控制系统，采用plc方式，对生产线各工序的所有设备进行自动化控制。

11、进一步的，上述的一种液流电池电解液连续化生产线，所述加料称量系统包含称量料斗和称量罐，采用重量计量和体积计量两种称量方式；称量料斗和称量罐为耐酸腐蚀塑料pp、pe、ptfe，称量罐外形为圆柱型，三角支撑式。

12、进一步的，上述的一种液流电池电解液连续化生产线，所述化学反应工序中，反应釜采用钢衬或缠绕式储罐，内壁为耐酸腐蚀塑料pp、pe、ptfe，外形为圆柱型，立式，落地式或三角支撑式，搅拌方式为机械搅拌、空气搅拌；所述原料在搅拌釜内的反应为固液反应，反应时间为1-8h，优选2-6h，温度为10-120℃，优选30-100℃，压力为常压，物料加入精度0.05～5.0kg，优选精度为0.1～1.0kg。

13、进一步的，上述的一种液流电池电解液连续化生产线，所述控温系统为热交换机，采用水冷或风冷的冷却方式；所述排气系统的排气方式为自然排气或低压抽气排气。

14、进一步的，上述的一种液流电池电解液连续化生产线，所述一级过滤系统过滤精度为0.2～1.0μm，优选0.3～0.6μm；二级过滤系统过滤精度为0.01～0.2μm，优选0.05～0.1μm。

15、进一步的，上述的一种液流电池电解液连续化生产线，所述价态调节工序中，电化学调节装置包含电源、电化学反应系统、驱动泵、储罐、管路及价态监控装置；电源给电化学反应系统供电，储罐与电化学反应系统通过管路系统连接，驱动泵提供动力，使电解液在电化学反应系统与储罐之间循环流动，价态监控装置与储罐连接，监控储罐内液流电池电解液价态；电化学调节的电压范围为3-500v，电流范围为50-1000a，调节时间为1-8h，优选范围3-400v，电流范围80-800a，调节时间2-6h；

16、所述化学调节装置包括化学调节罐上连接调节原料罐，化学调节罐内设有搅拌装置，搅拌装置由搅拌电机驱动，化学调节罐底部设有排废口，电化学调节装置和化学调节装置之间设有价态监控装置及驱动泵，化学调节罐及调节原料罐为钢衬或缠绕式储罐，内壁为耐酸腐蚀塑料pp、pe、ptfe，外形为圆柱型，立式；

17、调节原料罐原料为还原剂，双氧水、水合肼、甲醇、乙醇、乙二醇中的一种或多种混合物；

18、所述价态监控装置包括电位滴定测量系统、分光光度测量系统。

19、进一步的，上述的一种液流电池电解液连续化生产线，所述定容工序中，所述定容调节装置为定容调节罐上连接价态监控装置，定容调节罐内设有搅拌装置，搅拌装置由搅拌电机驱动，所述定容调节罐为钢衬或缠绕式储罐，内壁为耐酸腐蚀塑料pp、pe、ptfe，外形为圆柱型，立式或卧式，直接落地式或三角支撑式；定容时间为1-8h，加料精度为0.05～5.0kg，优选时间为1.5-6h，加料精度为0.1～1.0kg。

20、进一步的，上述的一种液流电池电解液连续化生产线，所述称量包装工序中，成品储罐钢衬或缠绕式储罐，内壁为耐酸腐蚀塑料pp、pe、ptfe，外形为圆柱型，立式或卧式，直接落地式或三角支撑式；称量包装系统采用重量称量和体积称量两种形式，包装称量精度0.05～5.0kg，优选精度为0.1～1.0kg。

21、进一步的，上述的一种液流电池电解液连续化生产线，所述生产辅助区中，原料仓分为两种形式，对应液体原料时原料仓为钢衬或缠绕式储罐，内壁为耐酸腐蚀塑料pp、pe、ptfe，外形为圆柱型，立式或卧式，直接落地式或三角支撑式；对应固体原料时原料仓为圆形或方形仓，内壁耐腐蚀；所述废气废料吸收回收系统为钢衬或缠绕式储罐，内壁为耐酸腐蚀塑料pp、pe、ptfe，外形为圆柱型，立式或卧式，直接落地式或三角支撑式。

22、进一步的，上述的一种液流电池电解液连续化生产线，所述产线全部装置的驱动泵为内衬四氟或pp的磁力泵，流量范围为10～50m3/h，优选为20-40m3/h。

23、本实用新型的设计思想是：

24、通过自动化控制系统，对整个生产线的各个工序进行自动控制，通过两级过滤系统，去除电解液中微量不溶杂质，通过电化学调节、化学调节或组合调节的方式，实现不同价态电解液产品的快速调节。整个产线生产速度快，整个生产流程单日完成，产出电解液产品。

25、本实用新型的优点及有益效果：

26、1、本实用新型的液流电池电解液连续化生产线实现生产连续化，操作容易，节省人力物力。

27、2、本实用新型的液流电池电解液连续化生产线生产速度快，稳定性好，产品质量稳定。

28、3、本实用新型的液流电池电解液连续化生产线的实施对我国高附加值钒、铁、铬、钛、锰等矿物产品的低成本绿色制备、储能产业发展和技术升级具有重要的引领作用。