CN111841047B - 负极材料生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种负极材料生产设备，包括：离心雾化干燥塔，离心雾化干燥塔用于干燥含有溶剂的浆料；气固分离装置，气固分离装置的进口与离心雾化干燥塔的出料口相连接，气固分离装置接收离心雾化干燥塔的排出物并对排出物气固分离；氧气浓度检测装置，氧气浓度检测装置与气固分离装置的出口相连接，氧气浓度检测装置检测气固分离装置排出的尾气中的氧气浓度。本发明实施例的负极材料生产设备，能够通过氧气浓度检测装置对负极材料生产设备内的氧气浓度进行检测，保证负极材料生产设备运行稳定，有利于提高产品品质。

Description

负极材料生产设备

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种负极材料生产设备。

背景技术

随着科学技术的发展，二次电池在移动电子领域、新能源电动汽车和大型储能设备等领域得到广泛应用。为了提高二次电池的能量密度，需要从二次电池结构设计和新材料开发两个方面进行着手。新材料开发方面主要是开发容量更高的负极材料。新型锂电电池的负极材料需要经过干燥、筛分处理。目前，负极材料生产设备在加工生产负极材料时会直接进入运行状态。但由于每次负极材料生产设备启动运行时，其内部的氧气浓度存在变化，并且氧气浓度超出预定浓度值时会导致负极材料生产设备运行不稳定，同时容易导致负极材料生产过程中发生不良反应，降低负极材料生产设备生产的产品品质。

发明内容

本发明实施例提供一种负极材料生产设备，能够通过氧气浓度检测装置对负极材料生产设备内的氧气浓度进行检测，保证负极材料生产设备运行稳定，有利于提高产品品质。

本发明实施例提出了一种负极材料生产设备，包括：

离心雾化干燥塔，离心雾化干燥塔用于干燥含有溶剂的浆料；气固分离装置，气固分离装置的进口与离心雾化干燥塔的出料口相连接，气固分离装置接收离心雾化干燥塔的排出物并对排出物气固分离；氧气浓度检测装置，氧气浓度检测装置与气固分离装置的出口相连接，氧气浓度检测装置检测气固分离装置排出的尾气中的氧气浓度。

根据本发明实施例的一个方面，负极材料生产设备还包括冷凝装置，冷凝装置的进口与气固分离装置的出口相连接，冷凝装置接收气固分离装置的尾气并冷凝回收尾气中的溶剂，氧气浓度检测装置通过冷凝装置与气固分离装置的出口相连接。

根据本发明实施例的一个方面，负极材料生产设备还包括换热装置，换热装置的热媒进口与气固分离装置的出口相连接，换热装置的热媒出口与冷凝装置的进口相连接，换热装置的冷媒进口与冷凝装置的出气口相连接，换热装置的冷媒出口与离心雾化干燥塔的进气口相连接。

根据本发明实施例的一个方面，负极材料生产设备还包括空气置换器，冷凝装置的出口与换热装置的冷媒进口通过输送管道相连接，空气置换器的出气口通过输送管道与换热装置的冷媒进口相连接，输送管道上设置控制阀，控制阀设置于空气置换器的出气口的上游，氧气浓度检测装置的进气口通过输送管道与冷凝装置的出气口相连接并且设置于控制阀的上游。

根据本发明实施例的一个方面，负极材料生产设备还包括补气装置，补气装置的出气口与离心雾化干燥塔的进气口相连接。

根据本发明实施例的一个方面，负极材料生产设备还包括加热器，加热器的进气口与补气装置的出气口相连接，加热器的出气口与离心雾化干燥塔的进气口相连接，补气装置的出气口通过加热器与离心雾化干燥塔的进气口相连接。

根据本发明实施例的一个方面，离心雾化干燥塔具有沿竖直方向延伸的筒状主体，筒状主体包括具有锥形段和柱形段，柱形段设置于锥形段的上方，负极材料生产设备还包括连接于柱形段的第一补气部件和/或连接于锥形段的第二补气部件。

根据本发明实施例的一个方面，负极材料生产设备还包括溶剂供应装置，溶剂供应装置包括溶剂储罐和与溶剂储罐相连接的溶剂输送泵，溶剂输送泵的出液口通过清洗管路与离心雾化干燥塔的进液口相连接，离心雾化干燥塔的进液口设置在离心雾化干燥塔的顶部。

根据本发明实施例的一个方面，负极材料生产设备还包括除尘装置，除尘装置的进口与气固分离装置的出口相连接，除尘装置包括除尘塔、与除尘塔相连接的储气罐、设置于储气罐和除尘塔之间的开关控制阀以及与储气罐相连接的进气阀。

根据本发明实施例的一个方面，离心雾化干燥塔的底部具有物料出口，负极材料生产设备还包括颗粒筛分管道，颗粒筛分管道包括主体段和竖直段，竖直段具有管道进料口，主体段具有管道出料口，颗粒筛分管道通过主体段与离心雾化干燥塔相连接，管道出料口与气固分离装置的进口相连接，竖直段位于离心雾化干燥塔内并朝向物料出口延伸，管道进料口与物料出口相对并在竖直方向上间隔设置。

根据本发明实施例的一个方面，管道进料口的中心与物料出口的中心沿竖直方向正对设置。

根据本发明实施例的一个方面，颗粒筛分管道包括第一管件和第二管件，第一管件具有设置于离心雾化干燥塔内并且沿竖直方向延伸的延伸管段，第二管件沿竖直方向可移动地套接于延伸管段，延伸管段与第二管件构造成竖直段；管道进料口设置于第二管件，通过沿竖直方向移动第二管件，调节管道进料口与物料出口之间的距离。

根据本发明实施例的负极材料生产设备包括离心雾化干燥塔、气固分离装置和氧气浓度检测装置。负极材料生产设备能够通过离心雾化干燥塔和气固分离装置完成干燥和筛分工序，从而获得合格的负极材料物料。在负极材料生产设备启动运行之前，可以通过氧气浓度检测装置对负极材料生产设备内的氧气浓度进行检测，以防止负极材料生产设备内的氧气浓度超过设定浓度值而影响负极材料生产设备正常干燥和筛分工作，保证负极材料生产设备运行稳定，另外，降低氧气浓度超过设定浓度值而导致负极材料生产过程中发生不良反应的可能性，有利于提高产品品质。

附图说明

下面将通过参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本发明一实施例的负极材料生产设备的结构示意图；

图2是本发明另一实施例的负极材料生产设备的结构示意图；

图3是本发明又一实施例的负极材料生产设备的结构示意图；

图4是本发明一实施例的除尘装置的结构示意图；

图5是本发明一实施例的负极材料生产设备的局部结构示意图；

图6是本发明一实施例的颗粒筛分管道与离心雾化干燥塔的连接结构示意图；

图7是本发明一实施例的颗粒筛分管道与离心雾化干燥塔的剖视结构示意图；

图8是本发明另一实施例的颗粒筛分管道与离心雾化干燥塔的连接结构示意图。

在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。

标记说明：

10、负极材料生产设备；11、离心雾化干燥塔；111、物料出口；112、筒状主体；112a、锥形段；112b、柱形段；12、气固分离装置；13、冷凝装置；131、冷凝器；132、气液分离器；14、氧气浓度检测装置；15、换热装置；16、空气置换器；17、输送管道；18、控制阀；19、补气装置；191、气源；192、输气管道；20、加热器；21、溶剂供应装置；211、溶剂储罐；212、溶剂输送泵；22、清洗管路；23、溶剂输送管路；24、分散罐；25、第一补气部件；26、第二补气部件；27、除尘装置；271、除尘塔；272、储气罐；273、开关控制阀；274、进气阀；28、颗粒筛分管道；28a、管道进料口；28b、管道出料口；281、主体段；282、竖直段；283、第一管件；283a、延伸管段；284、第二管件；285、锁止件；29、排气阀；X、竖直方向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明实施例的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了更好地理解本发明，下面结合图1至图8对本发明实施例进行详细描述。

参见图1所示，本发明实施例的负极材料生产设备10包括离心雾化干燥塔11、气固分离装置12和氧气浓度检测装置14。

本实施例的离心雾化干燥塔11用于接收包括原料、溶剂和添加剂的浆料并能够对该浆料进行离心雾化干燥以形成颗粒物产品。气固分离装置12的进口与离心雾化干燥塔11的出料口相连接。在离心雾化干燥塔11完成造粒工序后，一部分颗粒物会从离心雾化干燥塔11的底部的物料出口排出，另一部分的颗粒物、微粉和气态物质构成排出物进入气固分离装置12。气固分离装置12接收离心雾化干燥塔11的排出物并对排出物进行气固分离。氧气浓度检测装置14与气固分离装置12的出口相连接。氧气浓度检测装置14检测气固分离装置12排出的尾气中的氧气浓度。在启动离心雾化干燥塔11和气固分离装置12之前，通过氧气浓度检测装置14预先对负极材料生产设备10内的氧气含量进行检测。如果负极材料生产设备10内的氧气含量保持于设定浓度值以内，则可以启动离心雾化干燥塔11和气固分离装置12，并进行后续工作。在一个示例中，负极材料生产设备10的氧气含量设定浓度值为3％。

本实施例的离心雾化干燥塔11具有顶部、底部以及设置于底部的物料出口111。外部的气体经过滤和加热，进入离心雾化干燥塔11的顶部的气体分配器。进入离心雾化干燥塔11内的热气体呈螺旋状沿竖直方向从顶部朝底部的物料出口111下降流动。浆料经设置于离心雾化干燥塔11顶部的离心雾化喷射器喷射雾化成极细微的雾状液珠。雾状液珠能够与离心雾化干燥塔11内的热气体并流接触，并在极短的时间内干燥为自重不同的球形颗粒物成品，从而完成造粒工作。颗粒物在气流和自身重力作用下随气流朝离心雾化干燥塔11的底部运动。在一个示例中，通过第一风机将外部的气体输送到离心雾化干燥塔11内。本实施例的气固分离装置12可以是旋风分离器。本实施例的氧气浓度检测装置14包括与气固分离装置12相连接的管线、设置于管线上的氧气浓度检测器和控制阀门。

本发明实施例的负极材料生产设备10包括离心雾化干燥塔11、气固分离装置12和氧气浓度检测装置14。负极材料生产设备10能够通过离心雾化干燥塔11和气固分离装置12完成干燥和筛分工序，从而获得合格的负极材料物料。在负极材料生产设备10启动运行之前，可以通过氧气浓度检测装置14对负极材料生产设备10内的氧气浓度进行检测，以防止负极材料生产设备10内的氧气浓度超过设定浓度值而影响负极材料生产设备10正常干燥和筛分工作，保证负极材料生产设备10运行稳定，另外，降低氧气浓度超过设定浓度值而导致负极材料生产过程中发生不良反应的可能性，有利于提高产品品质。

参见图2所示，本实施例的负极材料生产设备10还包括冷凝装置13。冷凝装置13的进口与气固分离装置12的出口相连接。冷凝装置13接收气固分离装置12的尾气并冷凝回收尾气中的溶剂。回收的溶剂可以重新利用，以减少物料浪费，节约用料成本。氧气浓度检测装置14通过冷凝装置13与气固分离装置12的出口相连接。氧气浓度检测装置14能够检测从冷凝装置13排出的尾气的氧气浓度。在一个实施例中，冷凝装置13包括冷凝器和气液分离器。在一个实施例中，冷凝器采用冷却水(水温≤36℃)或冷冻水为制冷剂，将负极材料生产设备10内的气相溶剂冷凝回收。气液分离器进一步将气相溶剂和其它气体分离，以回收溶剂。

本实施例的负极材料生产设备10还包括换热装置15。换热装置15的热媒进口与气固分离装置12的出口相连接。换热装置15的热媒出口与冷凝装置13的进口相连接。换热装置15的冷媒进口与冷凝装置13的出气口相连接。换热装置15的冷媒出口与离心雾化干燥塔11的进气口相连接。从气固分离装置12的出口排出的尾气温度较高，从而从冷凝装置13排出的气体可以在经过换热装置15时会与从气固分离装置12的出口排出的尾气进行热交换，以使从气固分离装置12的出口排出的尾气降温后进入冷凝装置13，而从冷凝装置13排出的气体升温后进入离心雾化干燥塔11。换热装置15能够利用从气固分离装置12的出口排出的尾气的预热对回流到离心雾化干燥塔11内的气体进行加热，从而实现能耗节约。

在一个实施例中，负极材料生产设备10还包括第二风机。第二风机的进气口与换热装置15的热媒出口相连接，而第二风机的出气口与冷凝装置13的进口相连接。

本实施例的负极材料生产设备10还包括空气置换器16。冷凝装置13的出口与换热装置15的冷媒进口通过输送管道17相连接。空气置换器16的出气口通过输送管道17与换热装置15的冷媒进口相连接。输送管道17上设置控制阀18。控制阀18设置于空气置换器16的出气口的上游。氧气浓度检测装置14的进气口通过输送管道17与冷凝装置13的出气口相连接并且设置于控制阀18的上游。在负极材料生产设备10运行过程中，需要向负极材料生产设备10内补充保护气体。可选地，保护气体可以是氮气或惰性气体，优选为氮气。在需要对负极材料生产设备10进行人工检修时，可以预先通过空气置换器16向负极材料生产设备10内补充空气，以将之前输入的保护气体置换出去，降低检修过程人身安全风险。在通过空气置换器16向负极材料生产设备10内补充空气时，控制阀18处于截止状态，从而补充的空气和被置换的气体能够从氧气浓度检测装置14排出负极材料生产设备10。在氧气浓度检测装置14检测到氧气浓度值达到安全值时，人员再进入负极材料生产设备10内进行维护工作。在负极材料生产设备10正常运行时，控制阀18处于导通状态，以使从冷凝装置13排出的气体顺利输送至换热装置15。在一个实施例中，负极材料生产设备10还包括排气阀29。排气阀29设置于输送管道17上。在负极材料生产设备10运行期间，负极材料生产设备10内的压力超过预定压力值时，打开排气阀29排气，以使负极材料生产设备10内的压力恢复安全值。在通过空气置换器16向负极材料生产设备10内补充空气时，补充的空气和被置换的气体能够从氧气浓度检测装置14和排气阀29同时排出负极材料生产设备10，有利于加快排出效率。

本实施例的负极材料生产设备10还包括补气装置19。补气装置19的出气口与离心雾化干燥塔11的进气口相连接。在负极材料生产设备10运行期间，负极材料生产设备10内的压力低于预定压力值时，可以通过启动补气装置19向负极材料生产设备10内补充保护气体，以使负极材料生产设备10内的压力升高并恢复至预定压力值。在负极材料生产设备10运行之前，通过启动补气装置19向负极材料生产设备10内输入保护气体，以将负极材料生产设备10内的空气置换出去，降低负极材料生产设备10内的氧气浓度。在一个实施例中，负极材料生产设备10包括换热装置15。补气装置19的出气口与换热装置15的冷媒进口相连接，从而补充的保护气体被加热后进入离心雾化干燥塔11。在一个实施例中，补气装置19包括气源191和输气管道192。气源191通过输气管道192与输送管道17相连接。

本实施例的负极材料生产设备10还包括加热器20。加热器20的进气口与补气装置19的出气口相连接。加热器20的出气口与离心雾化干燥塔11的进气口相连接。补气装置19的出气口通过加热器20与离心雾化干燥塔11的进气口相连接。加热器20用于对补气装置19输入的保护气体进行加热，并使保护气体的温度升高至280℃至300℃。被加热的保护气体能够保证离心雾化干燥塔11的内部温度保持在280℃至300℃，从而有利于离心雾化干燥塔11正常进行干燥工作。在一个实施例中，负极材料生产设备10包括换热装置15。加热器20的进气口与换热装置15的冷媒出口相连接，从而回流至离心雾化干燥塔11内的保护气体被换热装置15和加热器20加热后进入离心雾化干燥塔11。在一个实施例中，加热器20包括加热罐和热油罐。热油罐向加热罐循环输入热油，以使加热罐保持预定温度值。回流的保护气体流经加热罐时被加热。

在一个实施例中，负极材料生产设备10还包括第三风机。第三风机的进气口与换热装置15的冷媒出口相连接。第三风机的出气口与加热器20的进气口相连接。第三风机能够为负极材料生产设备10内部循环的保护气体提供气动力。

在一个实施例中，负极材料生产设备10还包括第一补气部件25。第一补气部件25与离心雾化干燥塔11相连接。在离心雾化干燥塔11内的压力偏离预定值时，第一补气部件25向离心雾化干燥塔11内补充气体，以使离心雾化干燥塔11内保持预定正压值。第一补气部件25可以通过中央控制器自动控制开启/关闭。第一补气部件25向离心雾化干燥塔11内补充气体时，也能够对粘附在离心雾化干燥塔11内壁上的颗粒物形成冲击，以使颗粒物与离心雾化干燥塔11的内壁分离，降低颗粒物在离心雾化干燥塔11的内壁堆积的可能性。在一个示例中，离心雾化干燥塔11具有沿竖直方向延伸的筒状主体。筒状主体包括具有锥形段和柱形段。柱形段设置于锥形段的上方。第一补气部件25连接于柱形段。

在另一个实施例中，负极材料生产设备10还包括第二补气部件26。第二补气部件26与离心雾化干燥塔11相连接。在离心雾化干燥塔11内的压力偏离预定值时，第二补气部件26向离心雾化干燥塔11内补充气体，以使离心雾化干燥塔11内保持预定正压值。第二补气部件26可以通过中央控制器自动控制开启/关闭。第二补气部件26向离心雾化干燥塔11内补充气体时，也能够对粘附在离心雾化干燥塔11内壁上的颗粒物形成冲击，以使颗粒物与离心雾化干燥塔11的内壁分离，降低颗粒物在离心雾化干燥塔11的内壁堆积的可能性。在一个示例中，离心雾化干燥塔11具有沿竖直方向延伸的筒状主体。筒状主体包括具有锥形段和柱形段。柱形段设置于锥形段的上方。第二补气部件26连接于锥形段。

在另一个实施例中，负极材料生产设备10同时包括上述实施例的第一补气部件25和第二补气部件26。在一个示例中，第一补气部件25和第二补气部件26的结构相同，两者均包括与离心雾化干燥塔11相连接的管道和进气阀。

本实施例的负极材料生产设备10还包括溶剂供应装置21。溶剂供应装置21包括溶剂储罐211和与溶剂储罐211相连接的溶剂输送泵212。溶剂输送泵212的出液口通过清洗管路22与离心雾化干燥塔11的进液口相连接。通过离心雾化干燥塔11的进液口设置在离心雾化干燥塔11的顶部。通过溶剂输送泵212向离心雾化干燥塔11内泵入的溶剂能够用于清洗离心雾化干燥塔11。在一个实施例中，溶剂供应装置21还包括溶剂输送管路23。负极材料生产设备10还包括分散罐24。溶剂供应装置21通过溶剂输送管路23将溶剂输送至分散罐24。分散罐24用于接收原料、添加剂和溶剂并对原料、添加剂和溶剂进行分散混合。

本实施例的负极材料生产设备10启动过程包括依次运行的冷运行阶段、热运行阶段、溶剂运行阶段和浆料运行阶段。冷运行阶段主要将负极材料生产设备10内部气体置换出去，以降低氧气浓度。热运行阶段主要是负极材料生产设备10内输入加热的保护气体，同时离心雾化干燥塔11完成预热。溶剂运行阶段主要是溶剂供应装置21输出的溶剂与原料在分散罐24内分散混合形成浆料。浆料运行阶段主要是将浆料输入离心雾化干燥塔11并进行干燥，并通过气固分离装置12进行筛分。负极材料生产设备10停止过程包括依次运行的浆料运行阶段、溶剂运行阶段、热运行阶段和冷运行阶段。浆料运行阶段主要是负极材料生产设备10内部剩余浆料完成干燥筛分工序。溶剂运行阶段主要是溶剂供应装置21输出的溶剂通过清洗管路22输入离心雾化干燥塔11，以对离心雾化干燥塔11进行清洗，防止浆料干燥粘结在离心雾化干燥塔11上。热运行阶段主要是使负极材料生产设备10温度下降到预定温度值，防止在高温下直接停机对负极材料生产设备10造成损坏。冷运行阶段主要是负极材料生产设备10整体继续冷却运行，直至完成停机。

参见图3和图4所示，本实施例的负极材料生产设备10还包括除尘装置27。除尘装置27的进口与气固分离装置12的出口相连接。除尘装置27包括除尘塔271、与除尘塔271相连接的储气罐272、用于控制储气罐272与除尘塔271连通或截止的开关控制阀273以及与储气罐272相连接的进气阀274。从离心雾化干燥塔11进入气固分离装置12的排出物经气固分离装置12分离后，从气固分离装置12底部排出满足预定重量要求的合格颗粒物成品，而小于预定重量的粉尘或其它杂质随气流输送至除尘塔271中。经除尘塔271内的过滤器过滤后，由设置于除尘塔271内部的布袋捕集部件捕集颗粒物或粉尘杂质，然后经过净化的气流从除尘塔271的净气出口排出。储气罐272通过进气阀274充入保护气体，以作备用。除尘器还包括压力变送器，用于监测除尘塔271内的压力。压力变送器与开关控制阀273联动。当压力变送器监测到除尘塔271内的过滤器内、外压差过大时，表明过滤器表面积灰严重，影响过滤效果，此时联锁打开开关控制阀273，利用储气罐272中存放的保护气体进行高压反吹，达到清理过滤器表面积灰的作用。可选地，开关控制阀273可以是电磁阀。进气阀274可以是电动阀。

在一个实施例中，参见图5所示，离心雾化干燥塔11的底部具有物料出口111。负极材料生产设备10还包括颗粒筛分管道28。颗粒筛分管道28包括主体段281和竖直段282。竖直段282具有管道进料口28a。主体段281具有管道出料口28b。颗粒筛分管道28通过主体段281与离心雾化干燥塔11相连接。管道出料口28b与气固分离装置12的进口相连接。竖直段282位于离心雾化干燥塔11内并朝向物料出口111延伸。管道进料口28a与物料出口111相对并在竖直方向X上间隔设置。

本实施例的离心雾化干燥塔11和颗粒筛分管道28能够共同对完成造粒后的颗粒物进行筛分，以从所有颗粒物中筛分出预定重量以及小于预定重量的颗粒物。这里，预定重量以及小于预定重量的颗粒物也可以称为被筛分颗粒物。大于预定重量的颗粒物会从物料出口111排出离心雾化干燥塔11而被收集。在一个实施例中，在进行颗粒筛分的过程中，离心雾化干燥塔11内的气流压力处于稳定值，从而气流能够抬升等于预定重量值以及小于预定重量值的颗粒物，并能够将预定重量值以及小于预定重量值的颗粒物抬升预定高度，有利于提高筛分精度。本实施中，由于颗粒筛分管道28的管道进料口28a与离心雾化干燥塔11的物料出口111间隔预定的距离H，因此预定重量以及小于预定重量的颗粒物会在离心雾化干燥塔11内的气流抬升作用下从管道进料口28a进入颗粒筛分管道28，并从颗粒筛分管道28的管道出料口28b排出，从而通过颗粒筛分管道28完成颗粒物筛分工作。

本实施例的颗粒筛分管道28的竖直段282沿竖直方向X延伸。竖直段282的中心孔能够形成足够长的容纳空间和缓存空间，而被筛分颗粒物在气流作用下会沿竖直方向X做上升运动，从而能够保证被筛分颗粒物从管道进料口28a顺利进入颗粒筛分管道28并能够沿竖直段282的中心孔继续上升。这样，由于被筛分颗粒物自身上升时具有预定动能，因此进到竖直段282的被筛分颗粒物能够沿竖直段282的中心孔继续上升，从而一方面，降低被筛分颗粒物与颗粒筛分管道28的管壁过早或过快发生碰撞而导致被筛分颗粒物被颗粒筛分管道28反弹回离心雾化干燥塔11内的可能性；另一方面，各个被筛分颗粒物能够被竖直段282的中心孔临时收纳，降低由于被筛分颗粒物彼此发生碰撞时而容易地从颗粒筛分管道28掉落回离心雾化干燥塔11的可能性。进入竖直段282的被筛分颗粒物能够在气流的驱动作用下顺利进入主体段281，最后从管道出料口28b排出。

本发明实施例通过颗粒筛分管道28对离心雾化干燥塔11内完成造粒工作而生成的颗粒物进行筛分，以将满足预定重量和小于预定重量的颗粒物与不满足预定重量的颗粒物分离开，提高合格颗粒物和不合格颗粒物的分离效率，提升分离效果。本发明实施例的离心雾化干燥塔11能够将浆料雾化干燥得到颗粒物，并直接通过颗粒筛分管道28对颗粒物进行筛分操作，从而有效简化加工工序，生产效率高，同时不需要额外匹配筛分设备，降低生产成本。

本实施例的竖直段282的管道进料口28a可以为圆形或正多边形。离心雾化干燥塔11的物料出口111为圆形或正多边形。这里，正多边形可以是每条边为直线的正多边形，例如正三角形、正方形、正五边形等，也可以是每条边为等长弧形的正多边形，例如具有三条以上的弧形边的形状。在一个示例中，参见图6所示，管道进料口28a的中心O₁与物料出口111的中心O₂沿竖直方向X正对设置，也即管道进料口28a与物料出口111同轴设置，管道进料口28a的中心O₁与物料出口111的中心O₂沿竖直方向X的投影重合。这样，管道进料口28a的中心O₁处于离心雾化干燥塔11的中心位置。管道进料口28a处于螺旋下降的气流的中心区域，从而一方面螺旋下降的气流对即将进入竖直段282的颗粒物施加的干扰作用力较小，对颗粒物的运动轨迹影响较小，有利于提高筛分效果；另一方面，在离心雾化干燥塔11内的气流作用下，满足预定重量和小于预定重量的颗粒物可以从各个方向向离心雾化干燥塔11的中心区域移动，从而各个方向的颗粒物均易于进入竖直段282。

在一个实施例中，参见图7所示，管道进料口28a的面积S₁与物料出口111的面积S₂的比值为0.05至0.5。优选地，管道进料口28a的面积S₁与物料出口111的面积S₂的比值为0.3。物料出口111的面积S₂不变时，管道进料口28a的面积S₁与物料出口111的面积S₂的比值小于0.05时，被筛分颗粒物会难以进入竖直段282，从而会明显降低筛分效率和筛分效果。物料出口111的面积S₂不变时，管道进料口28a的面积S₁与物料出口111的面积S₂的比值大于0.5时，会提高大于预定重量的颗粒物进入竖直段282的概率，从而导致不合格的颗粒物进入竖直段282，降低筛分精度和筛分效果。

在一个实施例中，参见图8所示，颗粒筛分管道28包括第一管件283和第二管件284。第一管件283具有设置于离心雾化干燥塔11内并且沿竖直方向X延伸的延伸管段283a。第二管件284沿竖直方向X可移动地套接于延伸管段283a。延伸管段283a与第二管件284构造成竖直段282。管道进料口28a设置于第二管件284。通过沿竖直方向X移动第二管件284对第二管件284伸出延伸管段283a的尺寸进行调整，以对管道进料口28a的高度进行调节，从而实现对管道进料口28a与物料出口111之间沿竖直方向X的距离H进行调节。

在离心雾化干燥塔11内的气流流速处于稳定值时，由于颗粒物自重越轻，其能够被气流抬升的高度越高，因此通过控制竖直段282的管道进料口28a与离心雾化干燥塔11的物料出口111之间的距离就能够实现对不同重量的颗粒物进行筛分。当管道进料口28a越靠近物料出口111，被筛分颗粒物的预定重量可以设定的越大，此时，自重较重的颗粒物也能够进入竖直段282。当管道进料口28a越远离物料出口111，被筛分颗粒物的预定重量可以设定的越小，此时，自重较轻的颗粒物才能够进入竖直段282。通过控制竖直段282的管道进料口28a与离心雾化干燥塔11的物料出口111之间的距离，可以筛分不同设定的预定重量的颗粒物。根据不同筛分要求对第二管件284进行移动调整，以使颗粒筛分管道28能够筛分出满足不同重量值的预定重量的颗粒物和小于预定重量的颗粒物，从而提高筛分精度以及筛分颗粒物重量分布范围精度。由于本实施例可以通过第二管件284调整管道进料口28a的高度，从而不需要人员进入离心雾化干燥塔11内对竖直段282进行结构性破坏(例如通过切割缩短竖直段282尺寸或通过焊接增加竖直段282尺寸)来调整管道进料口28a的高度，从而有效降低操作难度，降低人员安全风险。

在一个实施例中，第一管件283的延伸管段283a和第二管件284的一端螺纹连接。通过旋拧第二管件284，即可调整第二管件284伸出延伸管段283a的延伸管段283a的尺寸大小，以此调整管道进料口28a的高度，从而操作人员不需要携带或使用额外的工具即可对第二管件284进行调整，降低调整难度和复杂度。延伸管段283a和第二管件284连接可靠，在离心雾化干燥塔11工作过程中，出现振动或其它外力作用时，第二管件284不易从延伸管段283a上脱落。本实施例中，由于每旋拧一圈第二管件284，第二管件284会相对延伸管段283a进给一个螺距，同时使得管道进料口28a的高度上升或下降一个螺距，从而易于通过螺距大小来精准控制第二管件284的旋进或旋出的尺寸，进而能够精准控制管道进料口28a的高度，以此保证与该管道进料口28a高度相匹配的预定重量的颗粒物进入竖直段282，有效提高筛分精度。

在一个示例中，延伸管段283a和第二管件284密封连接，从而延伸管段283a和第二管件284之间不会有气流通过，降低颗粒物进入延伸管段283a和第二管件284之间的可能性。可选地，在延伸管段283a和第二管件284之间设置密封圈。

在一个实施例中，延伸管段283a和第二管件284滑动连接。这样，第二管件284能够实现在延伸管段283a内无级调节伸出或缩回的尺寸，以能够将管道进料口28a的高度调整至任意满足要求的高度，从而能够实现对处于预定重量范围内的任意预定重量的颗粒物进行筛分，有效提高颗粒筛分管道28的筛分精度。在一个示例中，第二管件284上设置有标尺，以便于人工快速准确地将第二管件284调整至满足筛分要求的位置，从而使管道进料口28a的高度处于满足筛分要求的高度。在一个示例中，延伸管段283a和第二管件284中的一者上设置有沿竖直方向X延伸的滑槽，另一者上设置有与滑槽相匹配的滑块。

在将第二管件284调整至预定位置后，第二管件284通过锁止件285锁止于延伸管段283a，从而使第二管件284和延伸管段283a连接状态稳定，保证离心雾化干燥塔11在运行过程中，第二管件284和延伸管段283a两者的相对位置不易发生变化，进而保证管道进料口28a的高度不易发生变化，保证筛分工作正常进行。在一个示例中，延伸管段283a和第二管件284为间隙配合，以便于对第二管件284施加竖直方向X的作用力时第二管件284相对容易地沿延伸管段283a滑动。在一个实施例中，延伸管段283a套设于第二管件284的外部。锁止件285与延伸管段283a螺纹连接并抵顶于第二管件284的外周面。可选地，锁止件285为螺纹柱或螺钉。

上述各实施例中提到的上游和下游指的是各个零部件以气体流动方向为参照定义出的位置关系。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种负极材料生产设备，包括：

离心雾化干燥塔，所述离心雾化干燥塔用于接收外部的气体，并用于采用所述气体干燥含有溶剂的浆料；

气固分离装置，所述气固分离装置的进口与所述离心雾化干燥塔的出料口相连接，所述气固分离装置接收所述离心雾化干燥塔的排出物并对所述排出物气固分离；

氧气浓度检测装置，所述氧气浓度检测装置与所述气固分离装置的出口相连接，所述氧气浓度检测装置检测所述气固分离装置排出的尾气中的氧气浓度；

所述离心雾化干燥塔的底部具有物料出口，所述负极材料生产设备还包括颗粒筛分管道，所述颗粒筛分管道包括主体段和竖直段，所述竖直段具有管道进料口，所述主体段具有管道出料口，所述颗粒筛分管道通过所述主体段与所述离心雾化干燥塔相连接，所述管道出料口与所述气固分离装置的进口相连接，所述竖直段位于所述离心雾化干燥塔内并朝向所述物料出口延伸，所述管道进料口与所述物料出口相对并在竖直方向上间隔设置；

所述颗粒筛分管道包括第一管件和第二管件，所述第一管件具有设置于所述离心雾化干燥塔内并且沿所述竖直方向延伸的延伸管段，所述第二管件沿所述竖直方向可移动地套接于所述延伸管段，所述延伸管段与所述第二管件构造成所述竖直段；所述管道进料口设置于所述第二管件，通过沿所述竖直方向移动所述第二管件，调节所述管道进料口与所述物料出口之间的距离。

2.根据权利要求1所述的负极材料生产设备，其特征在于，还包括冷凝装置，所述冷凝装置的进口与所述气固分离装置的出口相连接，所述冷凝装置接收所述气固分离装置的尾气并冷凝回收尾气中的溶剂，所述氧气浓度检测装置通过所述冷凝装置与所述气固分离装置的出口相连接。

3.根据权利要求2所述的负极材料生产设备，其特征在于，还包括换热装置，所述换热装置的热媒进口与所述气固分离装置的出口相连接，所述换热装置的热媒出口与所述冷凝装置的进口相连接，所述换热装置的冷媒进口与所述冷凝装置的出气口相连接，所述换热装置的冷媒出口与所述离心雾化干燥塔的进气口相连接。

4.根据权利要求3所述的负极材料生产设备，其特征在于，还包括空气置换器，所述冷凝装置的出口与所述换热装置的冷媒进口通过输送管道相连接，所述空气置换器的出气口通过所述输送管道与所述换热装置的冷媒进口相连接，所述输送管道上设置控制阀，所述控制阀设置于所述空气置换器的出气口的上游，所述氧气浓度检测装置的进气口通过所述输送管道与所述冷凝装置的出气口相连接并且设置于所述控制阀的上游。

5.根据权利要求1所述的负极材料生产设备，其特征在于，还包括补气装置，所述补气装置的出气口与所述离心雾化干燥塔的进气口相连接。

6.根据权利要求5所述的负极材料生产设备，其特征在于，还包括加热器，所述加热器的进气口与所述补气装置的出气口相连接，所述加热器的出气口与所述离心雾化干燥塔的进气口相连接，所述补气装置的出气口通过所述加热器与所述离心雾化干燥塔的进气口相连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的负极材料生产设备，其特征在于，所述离心雾化干燥塔具有沿竖直方向延伸的筒状主体，所述筒状主体包括具有锥形段和柱形段，所述柱形段设置于所述锥形段的上方，所述负极材料生产设备还包括连接于所述柱形段的第一补气部件和/或连接于所述锥形段的第二补气部件。

8.根据权利要求1至6任一项所述的负极材料生产设备，其特征在于，还包括溶剂供应装置，所述溶剂供应装置包括溶剂储罐和与所述溶剂储罐相连接的溶剂输送泵，所述溶剂输送泵的出液口通过清洗管路与所述离心雾化干燥塔的进液口相连接，所述离心雾化干燥塔的进液口设置在所述离心雾化干燥塔的顶部。

9.根据权利要求1至6任一项所述的负极材料生产设备，其特征在于，还包括除尘装置，所述除尘装置的进口与所述气固分离装置的出口相连接，所述除尘装置包括除尘塔、与所述除尘塔相连接的储气罐、设置于所述储气罐和所述除尘塔之间的开关控制阀以及与所述储气罐相连接的进气阀。

10.根据权利要求1所述的负极材料生产设备，其特征在于，所述管道进料口的中心与所述物料出口的中心沿所述竖直方向正对设置。

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