CN114712926A - 用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备，包括：主体，用于容纳前驱体浆料；搅拌组件，设置于主体内，用于搅拌主体内的前驱体浆料；过滤滤芯，绕搅拌组件搅拌轴环向设置于主体内，用于拦截主体内的前驱体以获得浓缩前驱体浆料并滤出滤清液；所述主体内腔包括由上至下依次设置的上层、浓缩层、搅拌层、底层，所述过滤滤芯置于浓缩层，所述搅拌组件置于搅拌层。本发明在需要缩短滤芯长度的实际应用情况下，搅拌桨叶的移位使得这部分空间允许了滤芯沿着用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备的主体径向往里边排布，由此实现滤芯数量的增加，避免了过滤滤芯与搅拌组件互相干涉的情况。
Description
技术领域
本发明涉及前驱体生产技术领域，具体涉及一种用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备。
背景技术
前驱体浆料是正极材料的前端材料，对正极材料性能起决定性作用。为了提高前驱体浆料的固含量，优化前驱体形貌，市面上出现了将过滤浓缩功能与搅拌功能结合于一体的用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备，由此实现了对前驱体浆料的富集浓缩。申请人在上述用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备的应用研究中发现，为了保持过滤面积的不变，在一些需要缩短滤芯长度的实际应用情况下，相应地滤芯的数量需要增加，由此需要将滤芯沿着用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备的主体径向往里边排布，这样就会造成过滤滤芯与搅拌组件互相干涉的情况，导致过滤滤芯极易受损或者生产根本无法实现的技术问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备，以解决现有技术中在缩短滤芯长度、保持过滤面积不变的需求下用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备过滤滤芯与搅拌组件互相干涉的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备，包括：
主体，用于容纳前驱体浆料；
搅拌组件，设置于主体内，用于搅拌主体内的前驱体浆料；
过滤滤芯，绕搅拌组件搅拌轴环向设置于主体内，用于拦截主体内的前驱体以获得浓缩前驱体浆料并滤出滤清液；
所述主体内腔包括由上至下依次设置的上层、浓缩层、搅拌层、底层，所述过滤滤芯置于浓缩层，所述搅拌组件置于搅拌层；
所述过滤滤芯包括间隔固定于滤清液管上，所述滤清液管固定于主体内，所述滤清液管包括沿主体径向由外向内布设的外圈管、内圈管，所述外圈管、内圈管均通过滤清液管外接出清液系统，所述外圈管、内圈管均为密封管。
可见，本发明用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备在设计时，将所述搅拌组件的搅拌桨叶设置于过滤滤芯的下方，由此在需要缩短滤芯长度的实际应用情况下，搅拌桨叶的移位使得这部分空间允许了滤芯沿着用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备的主体径向往里边排布，由此实现滤芯数量的增加，避免了过滤滤芯与搅拌组件互相干涉的情况。
进一步地，所述搅拌桨叶的上端与外圈管最底端在竖直方向上留有间距，该间距的高度为50-150mm。
进一步地，所述搅拌桨叶的侧端与内圈管最内侧在主体径向方向上留有间距，该间距的宽度为50-150mm。
进一步地，所述过滤滤芯的长度为0.1-1.5m。
进一步地，所述过滤滤芯的直径为20-80mm。
进一步地，过滤滤芯的长度与其直径之比≤10时，所述过滤滤芯为单端固定。
进一步地，过滤滤芯的长度与其直径之比＞10时，所述过滤滤芯为双端固定。
进一步地，所述主体的盖顶为平顶盖。
进一步地，所述内圈管的设置高度高于外圈管的设置高度。由此方便在竖直方向上给搅拌组件设置在滤芯组下方的搅拌层中留出位置。
进一步地，所述外圈管通过滤清液管外接出清液系统，所述内圈管通过弯管与滤清液管连接并导通。
可见，本发明用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备在设计时，将所述搅拌组件的搅拌桨叶设置于过滤滤芯的下方，由此在需要缩短滤芯长度的实际应用情况下，搅拌桨叶的移位使得这部分空间允许了滤芯沿着用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备的主体径向往里边排布，由此实现滤芯数量的增加，避免了过滤滤芯与搅拌组件互相干涉的情况。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来辅助对本发明的理解，附图中所提供的内容及其在本发明中有关的说明可用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备的结构示意图。
图2为本发明中过滤滤芯安装结构俯视图之一。
图3为本发明中过滤滤芯安装结构俯视图之二。
图4为本发明中滤清液管与出清液管连接方式一的结构示意图。
图5为本发明中滤清液管与出清液管连接方式二的结构示意图。
图6为本发明中滤清液管与出清液管连接方式三的结构示意图。
图7为本发明中滤清液管与出清液管连接方式四的结构示意图。
图8为本发明中过滤单元与挡流结构的安装结构示意图。
图9为本发明中挡流结构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。在结合附图对本发明进行说明前，需要特别指出的是：
本发明中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。
此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
关于本发明中术语和单位。本发明的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
本发明用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备，包括：
主体1，用于容纳前驱体浆料；
搅拌组件3，设置于主体1内，用于搅拌主体1内的前驱体浆料；
过滤滤芯2，绕搅拌组件3搅拌轴环向设置于主体1内，用于拦截主体1内的前驱体以获得浓缩前驱体浆料并滤出滤清液；
所述主体1内腔包括由上至下依次设置的上层、浓缩层、搅拌层、底层，所述过滤滤芯2置于浓缩层，所述搅拌组件置于搅拌层；
所述过滤滤芯2间隔固定于滤清液管上，所述滤清液管固定于主体1内，所述滤清液管包括沿主体1径向由外向内布设的外圈管231、内圈管232，所述外圈管231、内圈管232均通过滤清液管外接出清液系统，所述外圈管231、内圈管232均为密封管。
所述搅拌桨叶的上端与外圈管231最底端在竖直方向上留有间距，该间距的高度为50-150mm。
所述搅拌桨叶的侧端与内圈管232最内侧在主体1径向方向上留有间距，该间距的宽度为50-150mm。
所述过滤滤芯2的长度为0.1-1.5m。
所述过滤滤芯2的直径为20-80mm。
过滤滤芯2的长度与其直径之比≤10时，所述过滤滤芯2为单端固定。
过滤滤芯2的长度与其直径之比＞10时，所述过滤滤芯2为双端固定。
所述主体1的盖顶为平顶盖。
所述内圈管的设置高度高于外圈管的设置高度。由此方便在竖直方向上给搅拌组件设置在滤芯组下方的搅拌层中留出位置。
所述外圈管21通过出清液管11外接出清液系统，所述内圈管22通过弯管与出清液管11连接并导通。
如图1所示，本发明用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备，包括：主体1，用于容纳前驱体浆料；搅拌组件3，设置于主体1内，用于搅拌主体1内的前驱体浆料；过滤滤芯2，绕搅拌组件3搅拌轴环向设置于主体1内，用于拦截主体1内的前驱体以获得浓缩前驱体浆料并滤出滤清液；所述主体1内腔包括由上至下依次设置的上层、浓缩层、搅拌层、底层，所述过滤滤芯2置于浓缩层，所述搅拌组件置于搅拌层。作为优选，过滤滤芯2的长度与其直径之比≤10时，所述过滤滤芯为单端固定。过滤滤芯2的长度与其直径之比＞10时，所述过滤滤芯2为双端固定。所述主体1的盖顶为平顶盖。所述内圈管的设置高度高于外圈管的设置高度。由此方便在竖直方向上给搅拌组件设置在滤芯组下方的搅拌层中留出位置。
实施例一：在上述用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备的结构基础上，所述搅拌桨叶的上端与外圈管231最底端在竖直方向上留有间距，该间距的高度h为50mm。所述搅拌桨叶的侧端与内圈管232最内侧在主体1径向方向上留有间距，该间距的宽度d为50mm。所述过滤滤芯2的长度为0.1m。所述过滤滤芯2的直径为20mm。
实施例二：在上述用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备的结构基础上，所述搅拌桨叶的上端与外圈管231最底端在竖直方向上留有间距，该间距的高度h为100mm。所述搅拌桨叶的侧端与内圈管232最内侧在主体1径向方向上留有间距，该间距的宽度d为100mm。所述过滤滤芯2的长度为0.8m。
所述过滤滤芯2的直径为50mm。
实施例三：在上述用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备的结构基础上，所述搅拌桨叶的上端与外圈管231最底端在竖直方向上留有间距，该间距的高度h为150mm。所述搅拌桨叶的侧端与内圈管232最内侧在主体1径向方向上留有间距，该间距的宽度d为150mm。所述过滤滤芯2的长度为1.5m。
所述过滤滤芯2的直径为80mm。
实施例一、实施例二、实施例三实验应用表明，本发明用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备在过滤滤芯与搅拌组件互相干涉的情况下，允许使用更短的过滤滤芯并且还能保证用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备整体的过滤面积，其结构特性的附带好处为允许用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备需要的最小工作压力更小，可以制作更小体积的用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备，由此将其应用到前驱体生产系统中时，其用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备的体积更小，保证了前驱体物料在用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备中停留的时间更短，即前驱体物料游离在反应釜外的时间更短，更加利于前驱体物料产品的品质良好。此处的主体1可以为一般过滤装置的罐体也可以为反应釜的釜体。
如图2-3所示，过滤滤芯2间隔固定于滤清液管上，所述滤清液管包括沿主体1径向由外向内布设的外圈管231、内圈管2322，所述外圈管231、内圈管2322均通过出清液管233外接出清液系统，所述外圈管231、内圈管2322均为密封管。图2中为设置两组过滤滤芯的情况，并且外圈管231与内圈管2322彼此独立设置，并且外圈管231与内圈管2322端部错位，方便两者相应的出清液管的安装。图3中为设置四组过滤滤芯的情况，并且外圈管231与内圈管2322彼此连通。
本发明还提供了以下四种不同的滤清液管与出清液管的连接方式：
第一种连接方式如图4所示：所述外圈管231通过出清液管233外接出清液系统，所述内圈管2322与外圈管231之间通过水平直管234连接并导通。其中水平直管234的两端通过T型焊接结构分别焊接在内圈管2322和外圈管231上。当主体1上的清液出口设置在主体1底部上的时候，出清液管233可以为直管竖直向下延伸到主体1外与出清组件连通；当主体1上的清液出口设置在主体1侧面上的时候，出清液管233可以为弯管延伸到主体1外与出清组件连通。
第二种连接方式如图5所示：所述外圈管231与内圈管2322位于同一高度上，所述外圈管231通过出清液管233外接出清液系统，所述内圈管2322通过弯管236与出清液管233连接并导通。当主体1上的清液出口设置在主体1底部上的时候，出清液管233可以为直管竖直向下延伸到主体1外与出清组件连通；当主体1上的清液出口设置在主体1侧面上的时候，出清液管233可以为弯管延伸到主体1外与出清组件连通。
第三种连接方式如图6所示：所述内圈管2322的设置高度比外圈管231的设置高度高，所述外圈管231通过出清液管233外接出清液系统，所述内圈管2322通过弯管236与出清液管233连接并导通。当主体1上的清液出口设置在主体1底部上的时候，出清液管233可以为直管竖直向下延伸到主体1外与出清组件连通；当主体1上的清液出口设置在主体1侧面上的时候，出清液管233可以为弯管延伸到主体1外与出清组件连通。
第四中连接方式如图7所示：所述外圈管231、内圈管2322独立设置，所述内圈管2322、外圈管231分别通过独立的出清液管233外接出清液系统。当主体1上的清液出口设置在主体1底部上的时候，出清液管233可以为直管竖直向下延伸到主体1外与出清组件连通；当主体1上的清液出口设置在主体1侧面上的时候，出清液管233可以为弯管延伸到主体1外与出清组件连通。该种连接方式的情况下为了更好地安装出清液管233，所述内圈管2322其中一端端部比外圈管231对应端部长出一截，所述内圈的出清液管233与该内圈管2322端部连接并导通，所述外圈的出清液管233与该外圈管231端部连接并导通。
结合图2-3作为优选，所述主体1内径向设有固定件，所述内圈管2322、外圈管231由内向外设置于固定件上。所述固定件为固定杆121，所述内圈管2322、外圈管231的两端分别通过焊接与固定杆121相连；或者所述内圈管2322、外圈管231的两端通过抱箍件1221固定于固定杆121上。所述内圈管2322、外圈管231均为弧形管。所述过滤滤芯23包括四个过滤单元所述弧形管的圆心角为60°。
如图8-9，相邻滤芯组之间设有挡流结构。所述挡流结构包括竖向设置于相邻滤芯组之间的隔板3。所述隔板3靠近主体内壁11的一侧焊接或通过连接件可拆卸设置于主体内壁11上。所述滤芯组包括固定于主体1内的滤清液管、间隔设置于滤清液管上的过滤滤芯2，所述滤清液管与过滤滤芯2的出清液口连通用于导出滤清液。所述隔板3的宽度与过滤滤芯2上最接近搅拌组件4的位置到主体内壁11的距离相等。所述隔板3的高度与过滤滤芯2长度相等使得所述隔板3顶部与过滤滤芯2顶部齐平、所述隔板3底部与过滤滤芯2底部齐平。所述挡流结构上开有孔结构31。优选，所述挡流结构上的开孔率为0％-40％。优选所述滤清液管包括沿主体径向由外向内布设的外圈管231、内圈管232，所述外圈管231、内圈管232均通过出清液管外接出清液系统，所述外圈管231、内圈管232均为密封管。
以前的滤芯组在搅拌组件搅拌产生液体流时，搅拌旋转的液体流在滤芯径向方向施加作用力，长时间工作后导致滤芯容易折断，在相邻滤芯组之间设置挡流结构后，一方面挡流结构在竖直方向上具有导流作用，使得将搅拌组件置于下方后，可以将搅拌产生的液体流在竖直方向由下至上导入滤芯组之间，在竖直方向冲刷滤芯组，相比于以前的搅拌组件搅拌时产生的流体在滤芯的径向冲刷，对滤芯的损害大大降低；在滤芯之间起到挡流作用，有效地降低了搅拌过程中流动的浆料对滤芯造成的影响，削弱了流动的浆料施加在滤芯表面的外力，避免滤芯出现损坏，延长了滤芯的使用寿命。
作为一种优选结构，所述清液导管一端封闭，所述清液导管另一端延伸出一个直径由大变小的变径弯管，该变径弯管用于外接出清系统。本发明用于正极材料前驱体共沉淀反应的设备中的过滤组件在配合安装时，以前申请人以前采用的安装结构较为复杂，安装步骤较为繁琐，而且死角较多，不利于滤清液的稳定滤出。除此之外，当把搅拌搅拌组件设置在过滤组件下方，如果按照以前申请人采用的清液导管安装结构，直接在外圈管、内圈管下部开孔T竖直向下设置管道外接清液系统的话，竖直向下设置管道容易与设置于过滤组件下方的搅拌组件相互干涉，导致两者的设置位置都相对局限，因此通过在清液导管的一端接变径弯管与主体上的滤清液出口连通，由此绕开了上述技术障碍，使得两者的设置位置不会彼此干扰，由此使得过滤组件可以往主体径向向外延伸一部分也不会受到竖直向下设置的并用于外接出清系统管道的干扰。
以上对本发明的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。基于本发明的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备，其特征在于，包括：
主体(1)，用于容纳前驱体浆料；
搅拌组件(3)，设置于主体(1)内，用于搅拌主体(1)内的前驱体浆料；
过滤滤芯(2)，绕搅拌组件(3)搅拌轴环向设置于主体(1)内，用于拦截主体(1)内的前驱体以获得浓缩前驱体浆料并滤出滤清液；
所述主体(1)内腔包括由上至下依次设置的上层、浓缩层、搅拌层、底层，所述过滤滤芯(2)置于浓缩层，所述搅拌组件置于搅拌层；
所述过滤滤芯(2)间隔固定于滤清液管上，所述滤清液管固定于主体(1)内，所述滤清液管包括沿主体(1)径向由外向内布设的外圈管(231)、内圈管(232)，所述外圈管(231)、内圈管(232)均通过滤清液管外接出清液系统，所述外圈管(231)、内圈管(232)均为密封管。
2.如权利要求1所述的用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备，其特征在于，所述搅拌桨叶的上端与外圈管(231)最底端在竖直方向上留有间距，该间距的高度为50-150mm。
3.如权利要求1所述的用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备，其特征在于，所述搅拌桨叶的侧端与内圈管(232)最内侧在主体(1)径向方向上留有间距，该间距的宽度为50-150mm。
4.如权利要求1所述的用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备，其特征在于，所述过滤滤芯(2)的长度为0.1-1.5m。
5.如权利要求1所述的用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备，其特征在于，所述过滤滤芯(2)的直径为20-80mm。
6.如权利要求1所述的用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备，其特征在于，过滤滤芯(2)的长度与其直径之比≤10时，所述过滤滤芯(2)为单端固定。
7.如权利要求1所述的用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备，其特征在于，过滤滤芯(2)的长度与其直径之比＞10时，所述过滤滤芯(2)为双端固定。
8.如权利要求1所述的用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备，其特征在于，所述主体(1)的盖顶为平顶盖。
9.如权利要求1所述的用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备，其特征在于，所述内圈管(232)的设置高度高于外圈管(231)的设置高度。
10.如权利要求1所述的用于正极材料前驱体共沉淀反应设备的浓缩设备，其特征在于，所述外圈管(231)通过滤清液管外接出清液系统，所述内圈管(232)通过弯管与滤清液管连接并导通。
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2022
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Patent Citations (8)
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