CN205760837U - 一种具有喷雾清洗头的搅拌釜 - Google Patents

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Abstract

本实用新型属于电解液生产设备技术领域,特别涉及一种具有喷雾清洗头的搅拌釜,包括驱动机构、搅拌轴、釜体和喷雾清洗头,所述釜体的内部具有搅拌腔,所述搅拌轴的一端设置有搅拌桨,所述搅拌桨伸入于所述搅拌腔且靠近于所述釜体的底壁,所述搅拌轴的另一端连接于所述驱动机构的输出端,所述喷雾清洗头设置于所述搅拌腔内,所述喷雾清洗头由多个相互连通的喷嘴组合而成。本实用新型的喷雾清洗头可以实现360度喷雾,在对搅拌釜清洗的同时,降低了清洗用溶剂的消耗,降低了上一批料残留对下一批次生产的影响,提高了工作效率和产品品质。

Description

一种具有喷雾清洗头的搅拌釜
技术领域
本实用新型属于电解液生产设备技术领域,特别涉及一种具有喷雾清洗头的搅拌釜。
背景技术
搅拌釜是化工生产或者原料混合的常用设备,其内部搅拌轴实现了对物料的充分混合。而每当完成一次设定的混合操作后,需要对搅拌釜内部进行彻底清洗,以便准备下一次生产或者其他用途。现有的搅拌釜多采用需要大量液体的清洗组件,或者需要打开搅拌釜盖通过人工进行清洗。然而锂离子电池电解液生产对设备内部环境、原料品质是有一定要求的,主要表现在:水分要求小于50ppm,实际生产过程中要求小于10ppm;纯度要求不小于99.9%,甚至严格要求在99.95%以上。显然常规搅拌釜使用和常规清洗方法不适合锂离子电池电解液生产过程及要求。
锂离子电池电解液是锂离子电池性能发挥的关键组分,锂离子电池广泛用于通讯设备、仪器仪表、电脑、电动工具、储能行业、电动自行车及新能源汽车等只要涉及便携电能使用的行业。
电解液产品基本都是根据客户要求进行专业匹配生产的产品,这决定了电解液很难通过不停进料不停出料实现产品组成稳定,只能采用间歇式生产。随着新能源汽车爆发性需求,对电解液指标、每个批次与标准配方差异性、生产过程清洗原料使用量提出新要求。即使增加生产的混合搅拌釜容积,也不能完全满足每个批次与标准配方一致。只能通过不断清洗搅拌釜来降低上一批次对下一批次的负面影响,作为高原料成本的产品,每清洗一次搅拌釜,少则一二十公斤的原料,多则一两百公斤的清洗原料使用,这造成了巨大的浪费。
现阶段电解液厂家多采用常规喷淋清洗法,比如搅拌釜里加环状喷淋管。优点是设计简单,喷淋管同时当着加入其它原料组分来使用;缺点是环状喷淋管开孔多,以一定规格的水柱进行清洗,导致使用的溶剂量大。以一个2000升的搅拌釜为例,每次清洗最少10升到20升液体原料,经过两到三次清洗,少则四五十公斤原料浪费。若清洗5000升的搅拌釜,100升的原料浪费是正常量。且环状喷淋管,不能360度清洗整个搅拌釜,导致环状喷淋管上部或者角落里面在生产过程中开动搅拌桨溅入的物质很难清洗到。又有专利CN201310648427.8采用了三根喷淋管,同时喷淋管之间有垂直,深入到搅拌釜中,优点是便于对釜壁的冲刷清洗,缺点是清洗力度大。锂离子电池电解液更多的是一种原材料混合过程,釜壁采用抛光处理,且生产过程中没有加热过程,也没有可能的结痂强烈粘连到内壁,需要的是把内壁的液态物质清洗掉。上述的喷淋管如用在锂离子电池电解液生产过程中,在未清洗时,搅拌釜釜中的电解液会流入喷淋管内,反而导致上一批次产品残留液增加,增加了清洗难度。
实用新型内容
本实用新型的目的在于:针对现有技术的不足,而提供一种具有喷雾清洗头的搅拌釜,该搅拌釜的喷雾清洗头可以实现360度喷雾,在对搅拌釜清洗的同时,降低了清洗用溶剂的消耗,降低了上一批料残留对下一批次生产的影响,提高了工作效率和产品品质。
为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
一种具有喷雾清洗头的搅拌釜,包括驱动机构、搅拌轴、釜体和喷雾清洗头,所述釜体的内部具有搅拌腔,所述搅拌轴的一端设置有搅拌桨,所述搅拌桨伸入于所述搅拌腔且靠近于所述釜体的底壁,所述搅拌轴的另一端连接于所述驱动机构的输出端,所述喷雾清洗头设置于所述搅拌腔内,所述喷雾清洗头由多个相互连通的喷嘴组合而成。
作为本实用新型的一种改进,所述喷雾清洗头靠近于所述搅拌轴设置,但不局限具体位置,只要不影响搅拌轴的运转,同时使喷雾出的清洗液弥漫在搅拌腔内部即可。
作为本实用新型的一种改进,所述釜体的顶部分别设置有进料口、高压气接口和抽真空接头,所述釜体的底部设置有出料口。
作为本实用新型的一种改进,还包括釜盖和夹套,所述釜盖盖设于所述进料口上,所述夹套套设于所述釜体的外壁。
作为本实用新型的一种改进,所述喷雾清洗头为离心喷雾头、实心锥形喷嘴、空心锥形喷嘴、扇形喷雾喷嘴、清洗型喷嘴和气动喷雾喷嘴一个或者两个以上的组合,能够满足清洗用溶剂量少、喷雾弥漫效果好即可。另外,喷雾清洗头使用低压、中压或高压进行喷雾,只要能够满足清洗用溶剂量少,喷雾弥漫效果好即可。
作为本实用新型的一种改进,所述驱动机构包括电机和减速器,所述减速器连接于所述电机的输出端。
作为本实用新型的一种改进,所述釜体的内壁设置有挡板。
作为本实用新型的一种改进,所述釜体穿设有热电偶,所述热电偶伸入于所述搅拌腔内。
本实用新型的有益效果在于:本实用新型包括驱动机构、搅拌轴、釜体和喷雾清洗头,所述釜体的内部具有搅拌腔,所述搅拌轴的一端设置有搅拌桨,所述搅拌桨伸入于所述搅拌腔且靠近于所述釜体的底壁,所述搅拌轴的另一端连接于所述驱动机构的输出端,所述喷雾清洗头设置于所述搅拌腔内,所述喷雾清洗头由多个相互连通的喷嘴组合而成。本实用新型的喷雾清洗头可以实现360度喷雾,在对搅拌釜清洗的同时,降低了清洗用溶剂的消耗,降低了上一批料残留对下一批次生产的影响,提高了工作效率和产品品质。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图之一。
图2为本实用新型的结构示意图之二。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和说明书附图,对本实用新型作进一步详细的描述,但本实用新型的实施方式不限于此。
对比例1
按1000公斤配方,将锂盐LiPF6溶于碳酸乙烯酯/碳酸二甲酯/碳酸甲乙酯(质量比1/1/1)的混合溶剂中得到溶剂,加入总质量的1%的碳酸亚乙烯酯,加入总质量的2%的1,3-丙烷磺酸内酯,灌装后,用常规方法分别三次清洗搅拌釜,每次加入碳酸甲乙酯15公斤,然后取样分析清洗液。再按1000公斤配方,将锂盐LiPF6溶于碳酸乙烯酯/碳酸二乙酯/碳酸甲乙酯(质量比1/1/1)的混合溶剂中得到所需电解液,测试电解液各项指标。
对比例2
按3000公斤配方,将锂盐LiPF6溶于碳酸乙烯酯/碳酸二甲酯/碳酸甲乙酯(质量比1/1/1)的混合溶剂中得到溶剂,加入总质量的1%的碳酸亚乙烯酯,加入总质量的2%的1,3-丙烷磺酸内酯,灌装后,用常规方法分别三次清洗搅拌釜,每次加入碳酸甲乙酯40公斤,然后取样分析。再按3000公斤配方,将锂盐LiPF6溶于碳酸乙烯酯/碳酸二乙酯/碳酸甲乙酯(质量比1/1/1)的混合溶剂中得到所需电解液,测试电解液各项指标。
对比例3
按5000公斤配方,将锂盐LiPF6溶于碳酸乙烯酯/碳酸二甲酯/碳酸甲乙酯(质量比1/1/1)的混合溶剂中得到溶剂,加入总质量的1%的碳酸亚乙烯酯,加入总质量的2%的1,3-丙烷磺酸内酯,灌装后,用常规方法分别三次清洗搅拌釜,每次加入碳酸甲乙酯50公斤,然后取样分析。再按5000公斤配方,将锂盐LiPF6溶于碳酸乙烯酯/碳酸二乙酯/碳酸甲乙酯(质量比1/1/1)的混合溶剂中得到所需电解液,测试电解液各项指标。
实施例1
如图1~2所示,本实施例具有喷雾清洗头的搅拌釜,包括驱动机构1、搅拌轴2、釜体3和喷雾清洗头4,釜体3的内部具有搅拌腔5,搅拌轴2的一端设置有搅拌桨21,搅拌桨21也可以设置在搅拌轴2位于搅拌腔内的任一位置,搅拌桨21伸入于搅拌腔5且靠近于釜体3的底壁,搅拌轴2的另一端连接于驱动机构1的输出端,喷雾清洗头4设置于搅拌腔5内,喷雾清洗头4由多个相互连通的喷嘴41组合而成。喷雾清洗头4外连接有辅助搅拌釜进行增压和控制溶剂流量大小的控制阀。
优选地,喷雾清洗头4靠近于搅拌轴2设置,但不局限具体位置,只要不影响搅拌轴2的运转,同时使喷雾出的清洗液弥漫在搅拌腔5的内部即可。
优选地,喷雾清洗头4为离心喷雾头、实心锥形喷嘴、空心锥形喷嘴、扇形喷雾喷嘴、清洗型喷嘴和气动喷雾喷嘴中的一个或者两个以上的组合,能够满足清洗用溶剂量少,喷雾弥漫效果好。
本实用新型采用喷雾清洗头4对釜体3进行360度喷淋清洗,解决了釜体3内部清洗死角难以清洗到的问题,雾化后溶剂沿光滑釜体3的内壁清洗到底部出料口32。本实用新型经过改进后2000升的搅拌釜,内部进行抛光处理,每次清洗溶剂量由原来的最少10升到20升液体原料,减少到每次0.5到2升。经过液体喷雾,或者气体带动液体喷雾,实现了最小溶剂的浪费,且产品一致性更好。清洗5000升的搅拌釜时,由原来使用约100升的原料减少到只使用不到10升。
优选地,驱动机构1包括电机11和减速器12,减速器12连接于电机11的输出端,从而实现搅拌轴2有规律的转动。
优选地,釜体3的内壁设置有挡板31,挡板31可以使得被搅拌物质反应的更剧烈,进而让被搅拌物质搅拌的更均匀。釜体3的顶部分别设置有进料口32、高压气接口33和抽真空接头34,釜体3的底部设置有出料口35。本实用新型还包括釜盖37和夹套38,釜盖37盖设于进料口32上,夹套38套设于釜体3的外壁。釜体3穿设有热电偶36,热电偶伸入于搅拌腔5内,可以实时测量搅拌腔5内的温度,便于操作者进行操作。
按照对比例1的相同的方法制备电解液,不同的是通过本实施例的喷雾清洗头4对搅拌釜进行清洗,每次清洗量为2公斤。
实施例2
与实施例1不同的是:本实施例按照对比例2的相同的方法制备电解液,采用实施例1的喷雾清洗头4对搅拌釜进行清洗,每次清洗量为3公斤。
实施例3
与实施例1不同的是:按照对比例3的相同的方法制备电解液,采用实施例1的喷雾清洗头4对搅拌釜进行清洗,每次清洗量为4公斤。
综上,根据对比例1-3及实施例1-3,制得反映三次清洗后清洗液组分指标,及后配制电解液组分数据表,具体如下:
从上表中看出,从使用的溶剂量和采用不同的搅拌釜进行比较,采用实施例1-3的喷雾清洗头进行清洗,使用清洗溶剂是常规清洗结构的10%左右,若按原料成本算,能够节约成本约500元到3000元间,降低了生产浪费。若考虑清洗溶剂的回收,则少使用不必要的清洗溶液储罐,这样有利于节约成本;同时,生产的电解液品质更加稳定,与标准配方差异减小。
根据上述说明书的揭示和教导,本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此,本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (8)

1.一种具有喷雾清洗头的搅拌釜,其特征在于:包括驱动机构、搅拌轴、釜体和喷雾清洗头,所述釜体的内部具有搅拌腔,所述搅拌轴的一端设置有搅拌桨,所述搅拌桨伸入于所述搅拌腔且靠近于所述釜体的底壁,所述搅拌轴的另一端连接于所述驱动机构的输出端,所述喷雾清洗头设置于所述搅拌腔内,所述喷雾清洗头由多个相互连通的喷嘴组合而成。
2.根据权利要求1所述的具有喷雾清洗头的搅拌釜,其特征在于:所述喷雾清洗头靠近于所述搅拌轴设置。
3.根据权利要求1所述的具有喷雾清洗头的搅拌釜,其特征在于:所述釜体的顶部分别设置有进料口、高压气接口和抽真空接头,所述釜体的底部设置有出料口。
4.根据权利要求3所述的具有喷雾清洗头的搅拌釜,其特征在于:还包括釜盖和夹套,所述釜盖盖设于所述进料口上,所述夹套套设于所述釜体的外壁。
5.根据权利要求1所述的具有喷雾清洗头的搅拌釜,其特征在于:所述喷雾清洗头为离心喷雾头、实心锥形喷嘴、空心锥形喷嘴、扇形喷雾喷嘴、清洗型喷嘴和气动喷雾喷嘴一个或者两个以上的组合。
6.根据权利要求1所述的具有喷雾清洗头的搅拌釜,其特征在于:所述驱动机构包括电机和减速器,所述减速器连接于所述电机的输出端。
7.根据权利要求1所述的具有喷雾清洗头的搅拌釜,其特征在于:所述釜体的内壁设置有挡板。
8.根据权利要求1所述的具有喷雾清洗头的搅拌釜,其特征在于:所述釜体穿设有热电偶,所述热电偶伸入于所述搅拌腔内。
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