CN204933411U - 进料装置及反应设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种进料装置及反应设备，其中进料装置，包括用于向反应罐中输送原料的螺杆送料器、用于输送原料的原料出料管和驱动原料的泵，原料出料管的出料端与螺杆送料器的进料口相连通，螺杆送料器的出料口与反应罐相连通；泵靠近原料出料管的出料端设置。本实用新型提供的进料装置通过采用螺杆结构的构件进料，避免了常规泵送机构本身结构导致的脉冲式进料，从而避免了原料进料波动对反应罐内物质浓度的影响。从而提高了产物的各项性能。

Description

进料装置及反应设备

技术领域

本实用新型涉及化工领域，特别地，涉及一种进料装置及反应设备。

背景技术

工业化化工生产多需连续进行，反应原料溶液常需经过输送后持续送入反应罐中进行反应。为了保证产物的纯度或粒度达到要求，需避免反应体系中原料浓度出现任何波动。例如在制备锂离子电池正、负极材料过程中，为了控制所得材料的粒径使其符合正态分布，提高材料的各项性能，就必须避免反应过程中，原料浓度出现波动。

现有溶液输送多用泵进行，例如离心泵、隔膜泵、计量泵、齿轮泵等，这些装置由于本身构造问题，导致输送液体是难以避免的会产生流量脉冲。使得进入反应罐的溶液时多时少，进而导致反应体系中原料溶液的浓度在整个反应过程中也时高时低。从而对产物的粒径和纯度等造成不良影响。

实用新型内容

本实用新型提供一种进料装置及反应设备，以解决现有技术中原料溶液进入反应体系时，产生脉冲流量，导致反应体系中原料浓度时高时低的技术问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种进料装置，包括用于向反应罐中导入原料的螺杆送料器、用于输送原料的原料出料管和驱动原料的泵，原料出料管的出料端与螺杆送料器的进料口相连通，螺杆送料器的出料口与反应罐相连通；泵靠近原料出料管的出料端设置。

进一步地，还包括用于调节螺杆送料器出料速度的螺杆电机，螺杆电机的动力输出端与螺杆送料器相连接。

进一步地，还包括用于检测原料出料管出料端管内压力的输送压力表，输送压力表的检测探头伸入原料出料管出料端内。

进一步地，原料出料管的进料端与原料罐的底部相连通。

进一步地，还包括用于对原料除气的除气装置，除气装置安装于原料出料管上，原料流经除气装置后流入螺杆送料器中。

进一步地，除气装置包括除气罐和用于降低除气罐内压力的抽真空装置，抽真空装置与除气罐相连通；原料出料管的出料端与除气罐相连通，除气罐的出料口与螺杆送料器的进料口相连通。

进一步地，抽真空装置包括真空管和真空泵，真空管的一端与除气罐相连通，另一端设置真空泵。

进一步地，还包括输送管和螺杆出料器，除气罐的出料口上安装有用于提高原料压力值的螺杆出料器，螺杆出料器的进料端与除气罐的出料口相连接，螺杆出料器的出料口与输送管的一端相连接；输送管的另一端与螺杆送料器的进料端相连通。

进一步地，除气罐上还安设有用于检测设施除气罐内液位的液位计和用于检测除气罐内压力值的除气压力表，除气压力表和液位计均安装于除气罐的顶面上。

进一步地，原料出料管和输送管上均设有阀门；原料罐和反应罐内设有搅拌装置。

根据本实用新型的另一方面还提供了一种反应设备，包括用于发生反应的反应罐，反应罐的进料口与上述的进料装置的出料口相连通。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的进料装置通过采用螺杆结构的构件进料，避免了常规泵送机构本身结构导致的脉冲式进料，从而避免了原料浓度在反应罐内发生波动。从而提高了产物的各项性能。

本实用新型提供的反应设备中采用上述进料装置进料，使得进入反应罐内的原料浓度持续均衡，避免了原料浓度时高时低，从而提高了反应产物的各项性能。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的第一种使用状态示意图；

图2是本实用新型优选实施例的第二种使用状态示意图。

图例说明：

100、原料罐；110、第一搅拌装置；200、除气罐；210、液位计；220、除气压力表；230、螺杆出料器；300、反应罐；310、第二搅拌装置；320、出液口；410、原料出料管；420、输送管；421、输送压力表；422、螺杆电机；423、螺杆送料器；424、原料进料管；430、真空管；431、真空泵。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

参见图1，本实用新型提供进料装置包括用于向反应罐300中输送原料的螺杆送料器423、用于输送原料的原料出料管410和驱动原料的泵，原料出料管410的出料端与螺杆送料器423的进料口相连通，螺杆送料器423的出料口与反应罐300相连通；泵靠近原料出料管410的出料端设置。按此设置，可以使得原料物料通过螺杆送料器423送入反应罐300中，从而避免了原料浓度在反应罐300中产生波动，从而提高了所得产物的各项性能。

可选的，进料装置包括原料罐100、螺杆送料器423、一端与原料罐100相连通，另一端向螺杆送料器423输送原料液的原料出料管410和对螺杆送料器423提供挤出动力的螺杆电机422。原料在原料罐100中进行储存或/和溶解。原料罐100底部开设有出料口。原料出料管410的一端与原料罐100的出料口相连通。原料出料管410上还设有驱动液体流动的泵。原料液在泵的驱动下，进入螺杆送料器423中。螺杆送料器423的出料端与反应罐300相连通。螺杆电机422驱动螺杆送料器423将进入其中的溶液均匀的推送进入反应罐300中。采用螺杆送料器423对溶液进行运输，能避免机械结构的泵对溶液进行输送时产生的脉冲流量，避免进入反应罐300中的原料浓度时高时低。还能将原料出料管410上所用驱动泵产生的脉冲抵消，减少原料浓度变化对反应的影响。从而提高所得产品的纯度和粒径分布的均匀性。尤其适用于生产锂离子正、负极电池材料，使得所得材料的粒径能实现正态分布。反应罐300中的反应可以连续进行，无需在反应过程中中断。显然此处的原料罐100也可以为其他进料设备。仅需能向原料出料管410输送原料即可。

优选，输送管420上还设有输送压力表421，以检测流速的压力值，以保证螺杆送料器423前端的液体充盈管道。原料罐100中也可以设有第一搅拌装置110。以加速原料的溶解或保证溶液的均匀混合。提高生产效率。反应罐300中可以设有第二搅拌装置310，以促进反应进行。当所用搅拌装置为搅拌桨时，驱动搅拌桨所用电机设置于反应罐300顶面上。反应罐300上可以根据需要在罐体的底部或侧壁上开设物料的多个出液口320，从而方便的完成出料。优选在反应罐300底面上开始出液口320，能使物料出料彻底。

本实用新型提供的进料装置还包括除气装置，除气装置用于将溶液中固定溶解气体除去，从而减少溶液中气体所占体积对进料量的影响。气体往往以液气平衡的状态存在于溶液中。无论这些气体来源于反应或溶解过程中，还是来源于大气。这些气体在体系中当环境压力不变的情况下，是很稳定的，不会轻易离开溶液。但当溶液流经具有拐弯的管路时，由于管道内压力发生变化，导致其中的气体会从溶液中析出。另一方面，溶液中的气体随溶液进入反应体系中后，并不能参与反应，但却占据了进料的量，减少了进料量。从而造成进料量的误差。进而影响了产物的各项性能如粒径和纯度等。设置除气装置后，能预先将溶液中的气体除去，之后再进料，从而避免了气体所占溶液体积造成的进料误差。除气装置可以为各类常用的除气装置。

优选，参见图2，原料出料管410的进料端与原料罐100的底面相连通。原料出料管410的出料端与除气罐200相连通。用于降低除气罐200内压力值的真空管430。除气罐200底面上出料口处安装有用于提高溶液压力值的螺杆出料器230。溶液进入除气罐200中后，开启设置于真空管430上的真空泵431等装置将除气罐200内的压力降低为负压。一个大气压下的液气平衡状态体系当处于负压环境后，原溶解在溶液中的气体会因过饱和而溢出，从而实现对原溶液的除气。减少进入反应体系的原料量误差。从而提高产物的纯度和粒度分布均匀性。除气罐200上还安装有用于检测除气罐200内压力值的除气压力表220，使得除气罐200中的气压能达到负压，便于控制。

优选，除气罐200上还安装有用于检测除气罐200内液面的液位计210。液位计210检测得到的液面，可以发出信号控制除气罐200进液或出液，实现连续化生产。

优选的，除气罐200的出料处设置螺杆出料器230。螺杆出料器230尤其适用于对腔内为负压的物料进行出料，能保证出料顺利进行，避免出料阻塞的出现。出料后的溶液经过输送管420进入螺杆送料器423中。经螺杆送料器423后流入反应罐300中。

优选的，螺杆出料器230的进料处，螺杆出料器230中的螺杆一端伸入除气罐200底部内，其端面上设有沿螺杆端面径向贯通螺杆的引流槽。引流槽能将集聚在螺杆端面上的溶液导入螺杆出料器230中，从而能在除气罐200处于负压状态下，较平稳的流入压力更大的输送管420内。能将压力更大的输送管420中的压力与除气罐200出料处的压力相连通，从而使得原料较容易流入输送管420中，避免在输送管420内出现脉冲流量。

从除气压力表220中读出的压力值为第一压力值。从输送压力表421处读得的压力值为第二压力值，反应罐300内的压力值为第三压力值。优选使用过程中，第一压力值<第三压力值<第二压力值，按此设置能使溶液顺利流出除气罐200。同时对于第二压力值，可以通过调节螺杆送料器423的出料速度来实现，当压力降低时，加快螺杆送料器423的出料。当压力升高时，减小螺杆送料器423的出料速度。从而使得各压力值达到上述要求。反应罐300内的第三压力值可以为常压或负压。采用上述除气装置，可以节约成本，简单的实现对溶液中气体的排出，从而提高所得产品的各项性能。尤其能使锂离子正、负极粉体材料的粒径呈正态分布。从而提高所得电池材料的电学性能。

优选的，各管路上均可以设置阀门对物料的流动进行控制。优选所用搅拌装置为搅拌桨，以满足工业化大批量生产的需要。

本实用新型的另一方面还提供了一种反应设备，该反应设备包括用于发生反应的反应罐300，反应罐300的进料口与上述任一种进料装置的出料口相连通。通过采用上述进料装置对反应罐300进料，从而避免了原料浓度在反应体系中时高时低，从而提高了所得产物的各项性能，尤其适用于处理如锂离子正、负极粉体材料，使得所得粉体材料的粒径达到正态分布。提高了所得电池材料的电学性能。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种进料装置，其特征在于，包括用于向反应罐(300)中导入原料的螺杆送料器(423)、用于输送原料的原料出料管(410)和驱动原料的泵，所述原料出料管(410)的出料端与所述螺杆送料器(423)的进料口相连通，所述螺杆送料器(423)的出料口与所述反应罐(300)相连通；

所述泵靠近所述原料出料管(410)的出料端设置。

2.根据权利要求1所述的进料装置，其特征在于，还包括用于调节所述螺杆送料器(423)出料速度的螺杆电机(422)，所述螺杆电机(422)的动力输出端与所述螺杆送料器(423)相连接。

3.根据权利要求2所述的进料装置，其特征在于，还包括用于检测所述原料出料管(410)出料端管内压力的输送压力表(421)，所述输送压力表(421)的检测探头伸入所述原料出料管(410)出料端内。

4.根据权利要求3所述的进料装置，其特征在于，所述原料出料管(410)的进料端与原料罐(100)的底部相连通。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的进料装置，其特征在于，还包括用于对所述原料除气的除气装置，所述除气装置安装于所述原料出料管(410)上，所述原料流经所述除气装置后流入所述螺杆送料器(423)中。

6.根据权利要求5所述的进料装置，其特征在于，所述除气装置包括除气罐(200)和用于降低所述除气罐(200)内压力的抽真空装置，所述抽真空装置与所述除气罐(200)相连通；

所述原料出料管(410)的出料端与所述除气罐(200)相连通，所述除气罐(200)的出料口与所述螺杆送料器(423)的进料口相连通。

7.根据权利要求6所述的进料装置，其特征在于，所述抽真空装置包括真空管(430)和真空泵，所述真空管(430)的一端与所述除气罐(200)相连通，另一端设置所述真空泵。

8.根据权利要求6所述的进料装置，其特征在于，还包括输送管(420)和螺杆出料器(230)，所述除气罐(200)的出料口上安装有用于提高所述原料压力值的螺杆出料器(230)，所述螺杆出料器(230)的进料端与所述除气罐(200)的出料口相连接，所述螺杆出料器(230)的出料口与所述输送管(420)的一端相连接；所述输送管(420)的另一端与所述螺杆送料器(423)的进料端相连通。

9.根据权利要求8所述的进料装置，其特征在于，所述除气罐(200)上还安设有用于检测所述除气罐(200)内液位的液位计(210)和用于检测所述除气罐(200)内压力值的除气压力表(220)，所述除气压力表(220)和所述液位计(210)均安装于所述除气罐(200)的顶面上。

10.一种反应设备，包括用于发生反应的反应罐(300)，其特征在于，所述反应罐(300)的进料口与如权利要求1～9中任一项所述的进料装置的出料口相连通。