CN108465282B - 一种三元前驱体小颗粒的过滤洗涤装置及其过滤洗涤工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三元前驱体小颗粒的过滤洗涤装置及其过滤洗涤工艺；装置包括筒体，筒体的上下两端的上盖和底盖，筒体底部设有单面过滤的中空过滤板；所述筒体中部的中部排管，中部排管上的中部过滤管；筒体顶部的上部花板，上部花板上的上部过滤管；所述上盖侧部设有上部出液口。过滤洗涤工艺，过滤：单批母液过滤先开上部过滤管的出液；单批母液进料结束后再开中部过滤管的出液；最后开中空过滤板单面过滤出液至压干；洗涤：洗涤液从底部进洗水口进，经过中空过滤板内部出水，从上部过滤管进入，最后从上部出液口排出；浓浆输送：洗涤合格后，进无离子水,然后在中空过滤板内进高压气体进行鼓泡，最后从底盖上的卸料阀排净浆料。

Description

一种三元前驱体小颗粒的过滤洗涤装置及其过滤洗涤工艺
技术领域
本发明涉及一种过滤洗涤装置，特别是一种三元前驱体小颗粒的过滤洗涤装置及其过滤洗涤工艺。
背景技术
随着工业进步和社会发展，目前锂电池正极三元前驱体生产属于朝阳产业，然而现有的洗涤设备一般为离心机、板框压滤机、卧式螺旋离心机等，均需有运动部件，在洗涤过程中，会有洗涤死角残余，造成部份物料洗涤不达标；且精度不高，易漏料，造成小颗粒产品流失，还需要其它设备进行2次拦截过滤和洗涤；而穿漏的小颗粒产品堆积形成滤饼的阻力增大，更不容易过滤与洗涤，造成投资成本上升。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种三元前驱体小颗粒的过滤洗涤装置及其过滤洗涤工艺。本发明无需运动部件，具有生产效率高和生产成本较低的特点。
本发明的技术方案：一种三元前驱体小颗粒的过滤洗涤装置，包括筒体，筒体的上下两端分别设有上盖和底盖，底盖底部设有卸料阀，底盖侧部连接有软管，软管连接有底部出液口和底部进洗水口；筒体底部设有单面过滤的中空过滤板；所述筒体中部设有中部排管，中部排管上设有若干中部过滤管，中部排管连接有中部出液口；所述筒体顶部设有上部花板，上部花板上设有若干上部过滤管，筒体上侧部设有上工艺接管，下侧部设有下工艺接管；所述上盖侧部设有上部出液口。
前述的三元前驱体小颗粒的过滤洗涤装置中，所述上工艺接管连接有压力变送器A和进气阀，所述压力变送器A连接有放空阀,进气阀依次连接有安全阀和薄膜式减压阀；薄膜式减压阀连接有进气总管，进气总管经压力变送器B连接有进气反吹阀，进气反吹阀经支管连接有取样阀，所述上部出液口、中部出液口和底部出液口均连接至支管上，支管上设有并联布置的再生液出料阀、洗水进料阀、洗水出料阀和滤清液出料阀，滤清液出料阀依次连接有视镜、远传pH计和远传清液流量计。
前述的三元前驱体小颗粒的过滤洗涤装置中，所述进气总管的进气压力为0.55-0.65MPa。
前述的三元前驱体小颗粒的过滤洗涤装置中，所述下工艺接管连接有进口开关阀，进口开关阀依次连接有远传进料流量计、阻尼器、止回阀、软管和隔膜泵，隔膜泵连接有并列设置的进无离子水阀门、进再生液阀门、进套用洗水阀门和进料阀；所述进口开关阀与远传进料流量计之间经底部进洗水口阀连接底部进洗水口。
前述的三元前驱体小颗粒的过滤洗涤装置中，所述中部过滤管的过滤面积是中空过滤板面积的2～5倍；上部过滤管的过滤面积是中部过滤管的过滤面积的2～10倍；上部过滤管与中部过滤管均为同心圆排列。
前述的三元前驱体小颗粒的过滤洗涤装置中，所述卸料阀连接有浓浆出料阀。
前述的三元前驱体小颗粒的过滤洗涤装置中，所述筒体外壁上设有支座。
根据所述的三元前驱体小颗粒的过滤洗涤装置的过滤洗涤工艺，按下述步骤进行：
①过滤：单批母液过滤先开上部过滤管的出液；单批母液进料结束后再开中部过滤管的出液；最后开中空过滤板单面过滤出液至压干；
②洗涤：洗涤液从底部进洗水口进，经过中空过滤板内部出水，从上部过滤管进入，最后从上部出液口排出；停止进洗涤液后，先开中部过滤管出液，最后开中空过滤板出液至压干；
③浓浆输送：洗涤合格后，进无离子水,然后在中空过滤板内进高压气体进行鼓泡，使之形成流动的浆料，最后从底盖上的卸料阀排净浆料。
前述的三元前驱体小颗粒的过滤洗涤装置的过滤洗涤工艺中，通过中空过滤板压干残余液体的量，控制产生滤饼中的含水量在10～60％。
前述的三元前驱体小颗粒的过滤洗涤装置的过滤洗涤工艺中，所述中空过滤板采用0.6MPa气体反吹，从而保证套用洗水或无离子水反向进行洗涤或鼓泡形成浆料的效果。
与现有技术相比，本发明通过多种过滤结构以及相应结构的配合，简化结构组件，无需运动部件，且在洗涤过程中，避免有洗涤死角残余，使得物料洗涤达标率高；且精度高，不易漏料，保证小颗粒产品过滤洗涤，缩短生产工艺，从而提高了生产效率高，提高纯洗涤的效率30％～50％，还将低了生产成本，洗后浓浆排出能有效减少开盖排渣的故障率，本发明还可结合传统的板框或离心机进行甩干，提高设备效率。本发明结合装置采用特定的过滤洗涤工艺，缩短了过滤洗涤时间，提高了工作效率，本发明所采用的压滤洗涤方法可有效降低物料中的杂质含量，同时可减少整个过程中水资源的使用及废水的排放，节约资源，环境友好。本发明可利用PLC编程进行自动化程序控制整个压滤洗涤过程，可基本实现无人状态下操作，节约人力成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是筒体的结构示意图；
图3是本发明的工艺流程示意图；
图4是上部和中部过滤管的布置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。一种三元前驱体小颗粒的过滤洗涤装置，构成如图1-4所示，包括筒体106，筒体106的上下两端分别设有上盖109和底盖102，底盖102底部设有卸料阀101，底盖102侧部连接有软管114，软管114连接有底部出液口115和底部进洗水口116；筒体106底部设有单面过滤的中空过滤板103；所述筒体106中部设有中部排管105，中部排管105上设有若干中部过滤管104，中部排管105连接有中部出液口113；所述筒体106顶部设有上部花板108，上部花板108上设有若干上部过滤管107，筒体106上侧部设有上工艺接管110，下侧部设有下工艺接管117；所述上盖109侧部设有上部出液口111。所述的花板108安装在筒体106与上盖109之间，卸料阀101一般使用上顶式气动(电动)卸料阀，所述的筒体106外侧一般可安装带有恒温装置的夹套。
所述上工艺接管110连接有压力变送器A5和进气阀6，所述压力变送器A5连接有放空阀7,进气阀6依次连接有安全阀10和薄膜式减压阀9；薄膜式减压阀9连接有进气总管18，进气总管18经压力变送器B8连接有进气反吹阀22，进气反吹阀22经支管连接有取样阀30，所述上部出液口111、中部出液口113和底部出液口115均连接至支管上，支管上设有并联布置的再生液出料阀23、洗水进料阀24、洗水出料阀25和滤清液出料阀26，滤清液出料阀26依次连接有视镜27、远传pH计28和远传清液流量计29。
所述进气总管18的进气压力为0.55-0.65MPa。
所述下工艺接管117连接有进口开关阀11，进口开关阀11依次连接有远传进料流量计12、阻尼器13、止回阀14、软管15和隔膜泵16，隔膜泵16连接有并列设置的进无离子水阀门4、进再生液阀门3、进套用洗水阀门2和进料阀1；所述进口开关阀11与远传进料流量计12之间经底部进洗水口阀17连接底部进洗水口116。
所述中部过滤管104的过滤面积是中空过滤板103面积的2～5倍；上部过滤管107的过滤面积是中部过滤管104的过滤面积的2～10倍；上部过滤管107与中部过滤管104均为同心圆排列。
所述卸料阀101连接有浓浆出料阀31。
所述筒体106外壁上设有支座112。
所述的三元前驱体小颗粒的过滤洗涤装置的过滤洗涤工艺，按下述步骤进行：
①过滤：单批母液过滤先开上部过滤管的出液(即主要过滤阶段)；单批母液进料结束后再开中部过滤管的出液(即筒体内部的部份液体)；最后开中空过滤板单面过滤出液至压干(剩余残液)；
②洗涤：洗涤液(酸、碱、套用洗水、无离子水等，根据工艺要求确定)从底部进洗水口进，经过中空过滤板内部出水，从上部过滤管进入，最后从上部出液口排出；停止进洗涤液后，先开中部过滤管出液，最后开中空过滤板出液至压干；
③浓浆输送：洗涤合格后，进无离子水,然后在中空过滤板内进高压气体进行鼓泡，使之形成流动的浆料，最后从底盖上的卸料阀排净浆料。
通过中空过滤板压干残余液体的量，控制产生滤饼中的含水量在10～60％。
所述中空过滤板采用0.6MPa气体反吹，从而保证套用洗水或无离子水反向进行洗涤或鼓泡形成浆料的效果。
本发明的远传清液流量计与远传进料流量计优先采用质量流量计，通过计算得到每批次的进料固体量，用以控制每次利用单面过滤的中空过滤板压干残余液体的量，保证滤饼中的含水量在10～60％之间，防止滤饼干度过高结块，套用洗水或无离子水从单面过滤的中空过滤板反向进入冲不散滤饼，以保证洗涤的效果及效率。单面过滤的中空过滤板耐0.6MPa气体反吹，保证套用洗水或无离子水反向进行洗涤或鼓泡形成浆料的效果。
本发明通过多种过滤结构以及相应结构的配合，简化结构组件，无需运动部件，且在洗涤过程中，避免有洗涤死角残余，使得物料洗涤达标率高；且精度高，不易漏料，保证小颗粒产品过滤洗涤，缩短生产工艺，从而提高了生产效率高，提高纯洗涤的效率30％～50％，还将低了生产成本，洗后浓浆排出能有效减少开盖排渣的故障率，本发明还可结合传统的板框或离心机进行甩干，提高设备效率。本发明结合装置采用特定的过滤洗涤工艺，缩短了过滤洗涤时间，提高了工作效率，本发明所采用的压滤洗涤方法可有效降低物料中的杂质含量，同时可减少整个过程中水资源的使用及废水的排放，节约资源，环境友好。本发明可利用PLC编程进行自动化程序控制整个压滤洗涤过程，可基本实现无人状态下操作，节约人力成本。

Claims (6)

1.一种三元前驱体小颗粒的过滤洗涤装置，其特征在于：包括筒体(106)，筒体(106)的上下两端分别设有上盖(109)和底盖(102)，底盖(102)底部设有卸料阀(101)，底盖(102)侧部连接有软管(114)，软管(114)连接有底部出液口(115)和底部进洗水口(116)；筒体(106)底部设有单面过滤的中空过滤板(103)；所述筒体(106)中部设有中部排管(105)，中部排管(105)上设有若干中部过滤管(104)，中部排管(105)连接有中部出液口(113)；所述筒体(106)顶部设有上部花板(108)，上部花板(108)上设有若干上部过滤管(107)，筒体(106)上侧部设有上工艺接管(110)，下侧部设有下工艺接管(117)；所述上盖(109)侧部设有上部出液口(111)；
所述上工艺接管(110)连接有并联设置的压力变送器A(5)和进气阀(6)，所述压力变送器A(5)连接有放空阀(7),进气阀(6)依次连接有安全阀(10)和薄膜式减压阀(9)；薄膜式减压阀(9)连接有进气总管(18)，进气总管(18)经压力变送器B(8)连接有进气反吹阀(22)，进气反吹阀(22)经支管连接有取样阀(30)，所述上部出液口(111)、中部出液口(113)和底部出液口(115)均连接至支管上，支管上设有并联布置的再生液出料阀(23)、洗水进料阀(24)、洗水出料阀(25)和滤清液出料阀(26)，滤清液出料阀(26)依次连接有视镜(27)、远传pH计(28)和远传清液流量计(29)；
所述下工艺接管(117)连接有进口开关阀(11)，进口开关阀(11)依次连接有远传进料流量计(12)、阻尼器(13)、止回阀(14)、软管(15)和隔膜泵(16)，隔膜泵(16)连接有并列设置的进无离子水阀门(4)、进再生液阀门(3)、进套用洗水阀门(2)和进料阀(1)；所述进口开关阀(11)与远传进料流量计(12)之间经底部进洗水口阀(17)连接底部进洗水口(116)；
通过远传清液流量计(29)与远传进料流量计(12)计算得到每批次的进料固体量，用以控制每次利用单面过滤的中空过滤板(103)压干残余液体的量，保证滤饼中的含水量在10~60%之间，防止滤饼干度过高结块，套用洗水或无离子水从单面过滤的中空过滤板(103)反向进入冲不散滤饼，以保证洗涤的效果及效率。
2.根据权利要求1所述的三元前驱体小颗粒的过滤洗涤装置，其特征在于：所述进气总管(18)的进气压力为0.55-0.65MPa。
3.根据权利要求1所述的三元前驱体小颗粒的过滤洗涤装置，其特征在于：所述中部过滤管(104)的过滤面积是中空过滤板(103)面积的2～5倍；上部过滤管(107)的过滤面积是中部过滤管(104)的过滤面积的2～10倍；上部过滤管(107)与中部过滤管(104)均为同心圆排列。
4.根据权利要求1所述的三元前驱体小颗粒的过滤洗涤装置，其特征在于：所述卸料阀(101)连接有浓浆出料阀(31)。
5.根据权利要求1所述的三元前驱体小颗粒的过滤洗涤装置，其特征在于：所述筒体(106)外壁上设有支座(112)。
6.根据权利要求1-5任一项所述的三元前驱体小颗粒的过滤洗涤装置的过滤洗涤工艺，其特征在于，按下述步骤进行：
①过滤：单批母液过滤先开上部过滤管的出液；单批母液进料结束后再开中部过滤管的出液；最后开中空过滤板单面过滤出液至压干；
②洗涤：洗涤液从底部进洗水口进，经过中空过滤板内部出水，从上部过滤管进入，最后从上部出液口排出；停止进洗涤液后，先开中部过滤管出液，最后开中空过滤板出液至压干；
③浓浆输送：洗涤合格后，进无离子水,然后在中空过滤板内进高压气体进行鼓泡，使之形成流动的浆料，最后从底盖上的卸料阀排净浆料。
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