本發明屬于能源、化工領域，特別涉及一種生產高純度高活性釩電解液的系統及方法。
背景技術：
傳統化石燃料一直是主要的能源來源，由于長期開采和大量使用，面臨資源枯竭的問題，同時也帶來嚴重的環境污染。風能、水能、太陽能、潮汐能等清潔的可再生能源的開發與利用逐漸引起人類社會重視。但是可再生能源存在固有的間歇性，現有的能源管理系統難以有效利用。
能量儲存技術是解決這類問題的方法之一。在各式各樣的能量儲存系統中，全釩液流電池(VRB)是一種引人注目的能量儲存裝置。VRB最大的優勢是它的靈活性——功率和儲能容量是獨立的。VRB的功率決定于電池單元的數量和電池單元有效電極面積，而儲能容量決定于電解液中的活性物質的濃度及電解液體積。每個電池單元由兩個極室(正極室和負極室)組成，中間被質子交換膜分開。電解液即釩的硫酸鹽溶液用于存儲能量。當電解液流經電池單元時，在正負極室分別發生V(IV)/V(V)和V(II)/V(III)氧化還原反應。釩電解液是全釩液流電池至關重要的組成部分。
釩電池新電堆配置時一般采用V(III)和V(IV)濃度比1:1混合的釩電解液，即電解液中釩離子的平均價態為3.5。該種電解液可以直接加入正負極室使用，操作簡單。釩電解液純度對電池性能起著至關重要的作用。當電解液中雜質濃度較高時，會帶來以下問題：(1)雜質離子與釩離子存在競爭反應，降低電池效率。(2)在正極室，雜質離子在石墨氈電極上沉積，阻塞石墨氈空隙，降低石墨氈比表面積，進而影響充放電效率。(3)在負極室，雜質離子會響析氫過電位，氣體產生影響電池內部的壓力平衡。(4)雜質離子降低質子交換膜的壽命。(5)雜質離子影響釩離子的穩定，導致電解液過早老化。
釩電解液的活性是指電解液中能用于充放電的有效釩離子濃度，由于電解液中的釩離子受溫度、雜質等影響會形成氧橋鍵，發生縮聚，降低電化學活性。提高釩電解液活性可以有效提高釩資源利用效率，降低釩電池成本。
VRB電解液的制備方法有以下幾種：(1)VOSO4方法：美國專利US849094公開一種由VOSO4溶于硫酸溶液，再通過電化學調整價態制備V(III)和V(IV)濃度比 1:1的混合的釩電解液。該種方法存在的主要問題是VOSO4制作工藝比較復雜，且價格高，不利于在VRB中大規模推廣使用；VOSO4難以實現高度純化，以這種工藝配置的電解液含雜質較多；需要電化學處理以調整V(III)和V(IV)濃度比1:1，使電解液中釩離子平均價態為3.5。(2)化學還原法：中國專利CN101562256公開了一種在V2O5和硫酸溶液混合體系中加入乙二酸、丁醛等還原劑，在50-100℃保溫0.5-10小時，化學還原制備出V(III)和V(IV)混合的釩電解液。該種方法主要問題是還原程度不易精確控制；現有工藝制備的V2O5難以實現高度純化，以這種工藝配置的電解液含雜質較多；添加還原劑會引入新的雜質進入釩電解液體系，影響電解液純度。(3)電解法：國際PCT專利AKU88/000471介紹了將V2O5活化后加入硫酸溶液，通過恒電流電解制備V(III)和V(IV)濃度比1:1的混合的釩電解液。電解法制備釩電解液適合大規模電解液生產，但是需要進行前期的活化處理，需要額外的電解裝置及消耗電能；同樣存在電解液雜質較多的問題(4)溶解低價釩氧化物的方法：中國專利CN101728560A公布了以高純V2O3為原料，在80～150℃溫度下，溶于1:1的稀硫酸中，制備V2(SO4)3溶液用于負極電解液。該種工藝主要的問題是在80～150℃溫度下操作，V(III)釩離子水合物易形成氧橋鍵而產生縮聚，導致電解液活性降低，缺少活化步驟；該種方法只能用于制備負極電解液，適用面較窄；專利采用的工業高純V2O3，全釩含量為67％，相當于98.5％的純度，仍然含有很多雜質離子。中國專利CN102468509A公開了一種釩電池電解液的制備方法，以偏釩酸銨和碳酸氫銨為原料，經過200～300℃和600～700℃分段煅燒制備出V2O3。在50～120℃，將V2O3溶于稀硫酸中，反應5～20小時，得到V2(SO4)3溶液。在80～110℃，將V2O5溶于V2(SO4)3溶液中，反應1～3小時，得到平均釩離子濃度為3.5價的釩電池電解液。該專利中制備V2(SO4)3溶液用于負極電解液。該種方法主要問題是在較高溫度下長時間溶解操作，V(III)釩離子水合物易形成氧橋鍵而產生縮聚，導致電解液活性降低，缺少活化步驟；電解液純度不高。中國專利CN103401010A公開了一種全釩液流電池電解液制備方法，將V2O5粉末在氫氣中還原制備V2O4粉末和V2O3粉末。將V2O4和V2O3分別溶于濃硫酸中，得到釩電池的正極和負極電解液。該專利存在的主要問題是：沒有給出具體的還原工藝，在氫氣中還原V2O5制備V2O4粉末，很容易出現過還原或欠還原的情況，需要精確控制才能實現，該專利中沒有列出精確控制還原的措施；純度較低；中國專利CN101880059A和CN102557134A公開了一生產高純三氧化釩的流態化還原爐及還原方法，通過流化床中加入換熱內構件，實現強化換熱；采用旋風 預熱提高能源利用率，實現V2O3的高效制備。這兩件專利所述方法只適用于V2O3的制備，不適于其他價態的低價釩氧化物的制備，因為該系統不具備精確控制還原的功能。
綜上所述，本領域亟需一種能夠解決全釩液流電池電解液制備工藝和技術上的不足，以實現簡化制備流程、提高電解液純度及活性、提高電解液配置及使用的簡潔性。
技術實現要素：
針對以上問題，本發明提出了一種生產高純度高活性釩電解液的系統及方法，以實現簡化制備流程、提高電解液純度及活性、提高電解液配置及使用的簡潔性。為了達到這些目的，本發明采用了如下技術方案：
本發明生產高純度高活性釩電解液的系統，所述系統包括三氯氧釩儲罐1、氣相銨化流化床2、還原流化床3、預冷卻裝置4、二級冷卻裝置5、低價釩氧化物加料裝置6、溶解反應釜7、活化裝置8；
所述氣相銨化流化床2包括三氯氧釩汽化器2-1、純化氨水汽化器2-2、氯化物噴槍2-3、氣相銨化流化床主體2-4、第一旋風分離器2-5、氯化銨沉降塔2-6；
所述還原流化床3包括料閥3-1、床體3-2、排料器3-3、氣體加熱器3-4、氣體凈化器3-5、第二旋風分離器3-6；
所述預冷卻裝置4包括旋風冷卻器4-1和第三旋風分離器4-2；
所述低價釩氧化物加料裝置6包括低價釩氧化物料倉6-1和低價釩氧化物螺旋加料器6-2；
所述三氯氧釩儲罐1底部的出料口與所述三氯氧釩汽化器2-1的進料口通過管道相連；所述三氯氧釩汽化器2-1的進料口與凈化氮氣總管通過管道相連；所述三氯氧釩汽化器2-1的出氣口與所述氯化物噴槍2-3的進氣口通過管道相連；所述純化銨水汽化器2-2的進料口分別與純化氨水及凈化氮氣總管通過管道相連；所述純化氨水汽化器2-2的出氣口與所述氣相銨化流化床主體2-4底部的進氣口通過管道相連；所述氣相銨化流化床主體2-4上部的出料口與所述料閥3-1的進料口通過管道相連；所述第一旋風分離器2-5設置于所述氣相銨化流化床主體2-4的擴大段頂部中心；所述第一旋風分離器2-5的出氣口與所述氯化銨沉降塔2-6的進氣口通過管道相連；所述氯化銨沉降塔2-6的出氣口與尾氣吸收系統的進氣口通過管道相連；
所述料閥3-1的出料口與所述床體3-2的進料口通過管道相連；所述料閥3-1的松動風入口與氮氣總管通過管道相連；所述床體3-2的出料口與所述排料器3-3的進料口通過管道相連；所述排料器3-3的出料口與所述第三旋風分離器4-2的進料口通過管道相連；所述床體3-2的進氣口與所述氣體加熱器3-4的出氣口通過管道相連；所述氣體加熱器3-4的進氣口分別與所述氣體凈化器3-5的出氣口及所述第三旋風分離器4-2的出氣口通過管道相連；所述氣體加熱器3-4的助燃風入口與壓縮空氣總管通過管道相連；所述氣體加熱器3-4的燃料入口與燃料總管通過管道相連；所述氣體凈化器3-5的進氣口與還原氣體總管通過管道相連；所述第二旋風分離器3-6設置于所述床體3-2的擴大段頂部中心；所述第二旋風分離器3-6的出氣口與所述氣相銨化流化床主體2-4的底部進氣口通過管道相連；
所述旋風冷卻器4-1的進氣口與凈化氮氣總管通過管路相連；所述旋風冷卻器4-1的出料口與所述二級冷卻裝置5的進料口相連；所述旋風冷卻器4-1的出氣口與所述第三旋風分離器4-2的進氣口通過管道相連；所述第三旋風分離器4-2的出料口與所述旋風冷卻器4-1的進氣口通過管道相連；
所述二級冷卻裝置5的出料口與所述低價釩氧化物料倉6-1的進料口通過管道相連；所述二級冷卻裝置5的工藝水入口與工藝水總管通過管道相連；所述二級冷卻裝置5的工藝水出口與所述水冷卻系統通過管道相連；
所述低價釩氧化物料倉6-1底部的出料口與所述低價釩氧化物螺旋加料器6-2的進料口相連接；所述低價釩氧化物螺旋加料器6-2的出料口和與所述溶解反應釜7的進料口通過管道相連接；
所述溶解反應釜7的潔凈水入口通過管道與潔凈水總管連接；所述溶解反應釜7的硫酸入口通過管道與硫酸總管連接；所述溶解反應釜7的氣體出口與尾氣吸收系統的進氣口通過管道相連；所述溶解反應釜7的初級電解液出口與所述活化裝置8的電解液入口通過管道相連。
本發明的基于上述系統的生產高純度高活性釩電解液的方法，包括以下步驟：
所述三氯氧釩儲罐1中的三氯氧釩和來自凈化氮氣總管的氮氣經所述三氯氧釩汽化器2-1汽化預熱后通過所述氯化物噴槍2-3進入所述氣相銨化流化床主體2-4；純化氨水和凈化氮氣經所述純化氨水汽化器2-2汽化預熱后，與來自于所述還原流化床第二旋風分離器3-6的高溫尾氣匯合，一起送入所述氣相銨化流化床主體2-4中，使三氯氧釩發生銨化、并維持粉體物料的流態化，形成銨鹽粉體和富含氯化銨的煙 氣；銨鹽粉體經所述料閥3-1排出送入所述床體3-2中；煙氣經所述第一旋風分離器2-5除塵后，進入所述氯化銨沉降塔2-6，經沉降之后的尾氣送尾氣吸收系統；
來自于凈化氮氣總管的凈化氮氣依次進入所述旋風冷卻器4-1、所述第三旋風分離器4-2之后、與經所述氣體凈化器3-5凈化后的還原氣體匯合，經所述氣體加熱器3-4預熱后送入所述床體3-2中，使銨鹽發生還原反應，并維持粉體物料的流態化，形成的煙氣經所述第二旋風分離器3-6除塵后，與來自于所述純化氨水汽化器2-2氣體匯合，一同送入所述氣相銨化流化床主體2-4中；形成的低價釩氧化物依次進入所述排料器3-3、所述第三旋風分離器4-2、所述旋風冷卻器4-1、所述二級冷卻裝置5、所述低價釩氧化物料倉6-1，經所述低價釩氧化物螺旋加料器6-2進入所述溶解反應釜7中，與來自于潔凈水總管的潔凈水、硫酸總管的硫酸發生溶解反應，得到初級釩電解液；產生的酸霧氣體送尾氣處理系統；初級電解液經所述活化裝置8活化后，得到高純度高活性釩電解液。
本發明的特征之一在于：所述三氯氧釩原料純度為99％-99.9999％，即2N～6N。
本發明的特征之二在于：在所述三氯氧釩汽化器2-1內，汽化操作溫度為40～240℃，氮氣與三氯氧釩摩爾比為0.10～10.00。
本發明的特征之三在于：在所述純化氨水汽化器2-2內，汽化操作溫度為40～240℃，氮氣與氨水的質量比為0.10～10.00，氨水的濃度為15mol/L。
本發明的特征之四在于：在所述氣相銨化流化床主體2-4內，通過三氯氧釩氣相銨化制備含釩銨鹽，氣相銨化過程通入氨水與三氯氧釩的質量比為1.00～10.00，氣相銨化操作溫度為350～450℃，粉料的平均停留時間為30～180min。
本發明的特征之五在于：在所述氣相銨化流化床主體2-4內，生成的銨鹽為多釩酸銨、偏釩酸銨和氯化銨中的一種或多種。
本發明的特征之六在于：在還原流化床主體3-2內，還原操作溫度為450～700℃，所述還原氣體經所述凈化器3-5凈化后，有機物含量小于1mg/Nm3，固體顆粒總含量小于2mg/Nm3，通入氮氣與還原氣體的混合氣體中還原氣體積分數為10％～90％，粉料的平均停留時間為30～90min。
本發明的特征之七在于：所述釩電解液是V(III)和V(IV)釩離子摩爾濃度比為1:1混合電解液，釩離子的平均價態為3.5，可以直接用于全釩液流電池新電堆。
本發明的特征之八在于：在所述溶解活化裝置8中，采用超聲波的方式活化釩離子，溶解活化時間為30～300分鐘，溶解活化溫度為20～45℃，微波功率密度為 10～300W/L，微波頻率為28KHz、40KHz或60KHz。
本發明生產得到的電解液高純度，高活性，電解液裝配簡潔，本發明具有如下突出的優點：
(1)高純度：選用易于高度提純的三氯氧釩為原料，純度為2N～6N的高純度的三氯氧釩易于獲得。以5N三氯氧釩為例，通過本發明可以制備純度4N5(即純度99.995％)的低價釩氧化物，進而配制出高純電解液，除了有效組分，雜質總含量低于5ppm；
(2)流態化氣相銨化：流程短，產量大，便于工業化運用；
(3)精準控制還原：采用矩形多倉流化床的形式，實現價態精確控制還原；
(4)實現還原流化床高溫富氨尾氣循環利用：還原流化床產生的高溫尾氣通過管路進入氣相銨化流化床中，實現氨氣回收利用的同時，回收高溫尾氣的顯熱；
(5)高活性：通過超聲波處理活化釩離子，大幅度提高電解液活性；
(7)運輸方便：本工藝生產電解液流程短，適用于釩電池現場配置，可以運輸低價釩氧化物，大大降低運輸成本；
(8)3.5價電解液：適用于釩電池新電堆配置，可以直接加入正負極室使用，操作簡單。
本發明具有生產能耗和操作成本低、產品純度高、質量穩定、電解液配置及裝配簡潔等優點，適用于全釩液流電池電解液的大規模工業化生產，具有良好的經濟效益和社會效益。
附圖說明
附圖用來提供對本發明的進一步闡釋，并且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。
圖1為本發明的生產高純度高活性釩電解液系統的配置示意圖。
附圖標記：
1、三氯氧釩儲罐；
2、氣相銨化流化床；
2-1、三氯氧釩汽化器；2-2、純化氨水汽化器；2-3、氯化物噴槍；
2-4、氣相銨化流化床主體；2-5、第一旋風分離器；2-6、氯化銨沉降塔；
3、還原流化床；
3-1、料閥；3-2、床體；3-3、排料器；
3-4、氣體加熱器；3-5、氣體凈化器；3-6、第二旋風分離器；
4、預冷卻裝置；
4-1、旋風冷卻器；4-2、第三旋風分離器；
5、二級冷卻裝置；
6、低價釩氧化物加料裝置；
6-1、低價釩氧化物料倉；6-2、低價釩氧化物螺旋加料器；
7、溶解反應釜；
8、活化裝置。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。值得說明的是，實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制。圖1為本發明的一種生產高純度高活性釩電解液的系統配置示意圖。
實施例1
結合圖1，本實施例所使用的生產3.5價高純釩電解液的系統，包括三氯氧釩儲罐1、氣相銨化流化床2、還原流化床3、預冷卻裝置4、二級冷卻裝置5、低價釩氧化物加料裝置6、溶解反應釜7、活化裝置8；
所述氣相銨化流化床2包括三氯氧釩汽化器2-1、純化氨水汽化器2-2、氯化物噴槍2-3、氣相銨化流化床主體2-4、第一旋風分離器2-5、氯化銨沉降塔2-6；
所述還原流化床3包括料閥3-1、床體3-2、排料器3-3、氣體加熱器3-4、氣體凈化器3-5、第二旋風分離器3-6；
所述預冷卻裝置4包括旋風冷卻器4-1和第三旋風分離器4-2；
所述低價釩氧化物加料裝置6包括低價釩氧化物料倉6-1和低價釩氧化物螺旋加料器6-2；
所述三氯氧釩儲罐1底部的出料口與所述三氯氧釩汽化器2-1的進料口通過管道相連；所述三氯氧釩汽化器2-1的進料口與凈化氮氣總管通過管道相連；所述三氯氧釩汽化器2-1的出氣口與所述氯化物噴槍2-3的進氣口通過管道相連；所述純化銨水 汽化器2-2的進料口分別與純化氨水及凈化氮氣總管通過管道相連；所述純化氨水汽化器2-2的出氣口與所述氣相銨化流化床主體2-4底部的進氣口通過管道相連；所述氣相銨化流化床主體2-4上部的出料口與所述料閥3-1的進料口通過管道相連；所述第一旋風分離器2-5設置于所述氣相銨化流化床主體2-4的擴大段頂部中心；所述第一旋風分離器2-5的出氣口與所述氯化銨沉降塔2-6的進氣口通過管道相連；所述氯化銨沉降塔2-6的出氣口與尾氣吸收系統的進氣口通過管道相連；
所述料閥3-1的出料口與所述床體3-2的進料口通過管道相連；所述料閥3-1的松動風入口與氮氣總管通過管道相連；所述床體3-2的出料口與所述排料器3-3的進料口通過管道相連；所述排料器3-3的出料口與所述第三旋風分離器4-2的進料口通過管道相連；所述床體3-2的進氣口與所述氣體加熱器3-4的出氣口通過管道相連；所述氣體加熱器3-4的進氣口分別與所述氣體凈化器3-5的出氣口及所述第三旋風分離器4-2的出氣口通過管道相連；所述氣體加熱器3-4的助燃風入口與壓縮空氣總管通過管道相連；所述氣體加熱器3-4的燃料入口與燃料總管通過管道相連；所述氣體凈化器3-5的進氣口與還原氣體總管通過管道相連；所述第二旋風分離器3-6設置于所述床體3-2的擴大段頂部中心；所述第二旋風分離器3-6的出氣口與所述氣相銨化流化床主體2-4的底部進氣口通過管道相連；
所述旋風冷卻器4-1的進氣口與凈化氮氣總管通過管路相連；所述旋風冷卻器4-1的出料口與所述二級冷卻裝置5的進料口相連；所述旋風冷卻器4-1的出氣口與所述第三旋風分離器4-2的進氣口通過管道相連；所述第三旋風分離器4-2的出料口與所述旋風冷卻器4-1的進氣口通過管道相連；
所述二級冷卻裝置5的出料口與所述低價釩氧化物料倉6-1的進料口通過管道相連；所述二級冷卻裝置5的工藝水入口與工藝水總管通過管道相連；所述二級冷卻裝置5的工藝水出口與所述水冷卻系統通過管道相連；
所述低價釩氧化物料倉6-1底部的出料口與所述低價釩氧化物螺旋加料器6-2的進料口相連接；所述低價釩氧化物螺旋加料器6-2的出料口和與所述溶解反應釜7的進料口通過管道相連接；
所述溶解反應釜7的潔凈水入口通過管道與潔凈水總管連接；所述溶解反應釜7的硫酸入口通過管道與硫酸總管連接；所述溶解反應釜7的氣體出口與尾氣吸收系統的進氣口通過管道相連；所述溶解反應釜7的初級電解液出口與所述活化裝置8的電解液入口通過管道相連。
實施例2
本實施例利用上述系統進行生產高純度高活性釩電解液，具體方法包括以下步驟：
所述三氯氧釩儲罐1中的三氯氧釩和來自凈化氮氣總管的氮氣經所述三氯氧釩汽化器2-1汽化預熱后通過所述氯化物噴槍2-3進入所述氣相銨化流化床主體2-4；純化氨水和凈化氮氣經所述純化氨水汽化器2-2汽化預熱后，與來自于所述還原流化床第二旋風分離器3-6的高溫尾氣匯合，一起送入所述氣相銨化流化床主體2-4中，使三氯氧釩發生銨化、并維持粉體物料的流態化，形成銨鹽粉體和富含氯化銨的煙氣；銨鹽粉體經所述料閥3-1排出送入所述床體3-2中；煙氣經所述第一旋風分離器2-5除塵后，進入所述氯化銨沉降塔2-6，經沉降之后的尾氣送尾氣吸收系統；
來自于凈化氮氣總管的凈化氮氣依次進入所述旋風冷卻器4-1、所述第三旋風分離器4-2之后、與經所述氣體凈化器3-5凈化后的還原氣體匯合，經所述氣體加熱器3-4預熱后送入所述床體3-2中，使銨鹽發生還原反應，并維持粉體物料的流態化，形成的煙氣經所述第二旋風分離器3-6除塵后，與來自于所述純化氨水汽化器2-2氣體匯合，一同送入所述氣相銨化流化床主體2-4中；形成的低價釩氧化物依次進入所述排料器3-3、所述第三旋風分離器4-2、所述旋風冷卻器4-1、所述二級冷卻裝置5、所述低價釩氧化物料倉6-1，經所述低價釩氧化物螺旋加料器6-2進入所述溶解反應釜7中，與來自于潔凈水總管的潔凈水、硫酸總管的硫酸發生溶解反應，得到初級釩電解液；產生的酸霧氣體送尾氣處理系統；初級電解液經所述活化裝置8活化后，得到高純度高活性釩電解液。
實施例3
本實施例以三氯氧釩(純度2N以上)為原料，處理量為3kg/h，在三氯氧釩汽化器2-1內，汽化操作溫度為40℃，氮氣與三氯氧釩摩爾比為10:1；在純化氨水汽化器2-2內，汽化操作溫度為40℃，氮氣與氨水的質量比為10:1；在氣相銨化流化床主體2-4內，氣相銨化過程通氨水與三氯氧釩的質量比10:1，氣相銨化操作溫度為350℃，粉料的平均停留時間為180min，得到含釩銨鹽；在還原流化床3中，通入的還原氣體為氫氣，通入還原流化床3中氮氣與氫氣的混合氣體中氫氣體積分數為10％，粉料的平均停留時間為90min，操作溫度為350℃，得到釩的平均價態為3.5，純度為98.5％的低價釩氧化物；配加電子級濃硫酸和潔凈水(電阻15.0MΩ·cm)，溶解溫度90℃，得到初級電解液；在活化裝置8中，溫度20℃，超聲功率密度10W/L，頻 率為28KHz，活化300分鐘后，得到釩電解液，除了有效組分，雜質總含量低于0.5％。
實施例4
本實施例以三氯氧釩(純度3N以上)為原料，處理量為30kg/h，在三氯氧釩汽化器2-1內，汽化操作溫度為240℃，氮氣與三氯氧釩摩爾比為1:10；在純化氨水汽化器2-2內，汽化操作溫度為240℃，氮氣與氨水的質量比為1:10；在氣相銨化流化床主體2-4內，氣相銨化過程通入氨水與三氯氧釩的質量比1:1，氣相銨化操作溫度為450℃，粉料的平均停留時間為30min，得到含釩銨鹽；在還原流化床3中，還原氣體為煤氣，煤氣與氮氣的混合氣體中煤氣體積分數為90％，粉料的平均停留時間為30min，還原流化床操作溫度為700℃，得到釩的平均價態為3.5，純度為99.5％的低價釩氧化物；配加電子級濃硫酸和潔凈水(電阻18.0MΩ·cm)，溶解溫度90℃，得到初級電解液；在活化裝置8中，溫度45℃，超聲功率密度300W/L，頻率為40KHz，活化30分鐘后，得到高純釩電解液，除了有效組分，雜質總含量低于0.05％。
實施例5
本實施例以三氯氧釩(純度4N以上)為原料，處理量為300kg/h，在三氯氧釩汽化器2-1內，汽化操作溫度為200℃，氮氣與三氯氧釩摩爾比為1:5；在純化氨水汽化器2-2內，汽化操作溫度為200℃，氮氣與氨水的質量比為1:5；在氣相銨化流化床主體2-4內，氣相銨化過程通入氨水與三氯氧釩的質量比1:5，氣相銨化操作溫度為400℃，粉料的平均停留時間為30min，得到含釩銨鹽；在還原流化床3中，還原氣體為煤氣，煤氣與氮氣的混合氣體中煤氣體積分數為90％，粉料的平均停留時間為45min，還原流化床操作溫度為600℃，得到釩的平均價態為3.5，純度為99.95％的低價釩氧化物；配加電子級濃硫酸和潔凈水(電阻18.0MΩ·cm)，溶解溫度90℃，得到初級電解液；在活化裝置8中，溫度35℃，超聲功率密度200W/L，頻率為60KHz，活化200分鐘后，得到高純釩電解液，除了有效組分，雜質總含量低于0.005％。
實施例6
本實施例以三氯氧釩(純度5N以上)為原料，處理量為3000kg/h，在三氯氧釩汽化器2-1內，汽化操作溫度為210℃，氮氣與三氯氧釩摩爾比為1:1；在純化氨水汽化器2-2內，汽化操作溫度為210℃，氮氣與氨水的質量比為1:2；在氣相銨化流化床主體2-4內，氣相銨化過程通入氨水與三氯氧釩的質量比1:3，氣相銨化操作溫度為450℃，粉料的平均停留時間為60min，得到含釩銨鹽；在還原流化床3中，還原氣體為氫氣，氫氣與氮氣的混合氣體中氫氣體積分數為90％，粉料的平均停留時 間為60min，還原流化床操作溫度為550℃，得到釩的平均價態為3.5，純度為4N5(即純度99.995％)的低價釩氧化物；配加電子級濃硫酸和潔凈水(電阻18.0MΩ·cm)，溶解溫度80℃，得到初級電解液；在活化裝置8中，溫度25℃，超聲功率密度100W/L，頻率為40KHz，活化100分鐘后，得到高純釩電解液，除了有效組分，雜質總含量低于5ppm。
實施例7
本實施例以三氯氧釩(純度6N以上)為原料，處理量為3000kg/h，在三氯氧釩汽化器2-1內，汽化操作溫度為210℃，氮氣與三氯氧釩摩爾比為1:1；在純化氨水汽化器2-2內，汽化操作溫度為210℃，氮氣與氨水的質量比為1:2；在氣相銨化流化床主體2-4內，氣相銨化過程通入氨水與三氯氧釩的質量比1:3，氣相銨化操作溫度為450℃，粉料的平均停留時間為60min，得到含釩銨鹽；在還原流化床3中，還原氣體為氫氣，氫氣與氮氣的混合氣體中氫氣體積分數為90％，粉料的平均停留時間為60min，還原流化床操作溫度為550℃，得到釩的平均價態為3.5，純度為5N5(即純度99.9995％)的低價釩氧化物；配加電子級濃硫酸和潔凈水(電阻18.0MΩ·cm)，溶解溫度80℃，得到初級電解液；在活化裝置8中，溫度25℃，超聲功率密度100W/L，頻率為40KHz，活化100分鐘后，得到高純釩電解液，除了有效組分，雜質總含量低于1ppm。
本發明未詳細闡述部分屬于本領域公知技術。
當然，本發明還可以有多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員可根據本發明的公開做出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發明的權利要求的保護范圍。