CN208741973U - 一种结晶装置 - Google Patents

Abstract

一种结晶装置，属于蒸发结晶技术领域，提供一种通过提高搅拌能力而有效提高结晶效率的结晶装置。包括釜体，釜体上设置有进料口和出料口，还包括驱动单元、传动单元以及搅拌单元，传动单元分别与驱动单元及搅拌单元相连接，搅拌单元位于釜体内部，搅拌单元包括搅拌轴，搅拌轴的顶端与釜体的顶部相连，搅拌轴中部设置有搅拌叶片，搅拌叶片包括水平叶片及倾斜叶片，倾斜叶片包括外部、中部和内部，倾斜叶片内部靠近水平叶片并与水平叶片具有同一个顶点，其顶点与搅拌轴相连接，倾斜叶片外部远离水平叶片，倾斜叶片从外部到内部逐渐变窄收紧，从外部到中部的宽度的增速大于从中部到内部的宽度的增速；搅拌叶片上设有若干个过料孔；适用于结晶操作。

Description

一种结晶装置

技术领域

本实用新型属于蒸发结晶技术领域，具体是一种硫酸钴结晶装置。

背景技术

随着新能源汽车项目的发展，对高性能绿色电池（组）也提出了更高的要求。新能源汽车的发展必定带动锂电材料的跨越式增长，而硫酸钴是锂电三元正极材料前驱体的一种重要原料，随着三元材料在乘用车领域的不断增长，类似硫酸钴等钴盐以及各种钴系氧化物等上游粉体材料将有巨大的需求潜力。

在硫酸钴生产过程中首先需要对硫酸钴进行浓缩结晶干燥，具体的是将滤去与油结合的微量结合物料后送入三效蒸发器蒸发，控制终点比重；然后送入结晶器缓慢浓缩结晶（严格控制冷却温度），结晶工序设置旋流分级，将细颗粒物料返回至母液，保证产出的产品大多数为粗颗粒物料。待物料冷却至常温后，送至离心机分离出晶体与母液，得到的硫酸钴晶体送干燥工序，制取高品质硫酸钴产品，经检验、包装后送成品库。

结晶的原理是溶液中的溶质含量超过它饱和溶液中溶质含量时，溶质质点间的引力起主要作用，溶质间彼此靠近、碰撞、聚集放出能力，并按一定规律排列而析出。起晶方法包括自然起晶、刺激起晶及晶种起晶。结晶设备可分为浓缩结晶设备、冷却结晶设备、等电点结晶设备和真空结晶设备等，按其结构能够分为立式搅拌结晶箱、卧式搅拌结晶箱、连续式循环分级结晶器、循环蒸发结晶器以及真空煮晶锅。

在结晶过程中理想的状态是不形成结垢。然而，在实践中，在做硫酸钴结晶时，在结晶时的波美度约在51~53，转速在10~15分钟，温度为35~40度，在结晶釜底部总是有结块现象，大大地影响了结晶效率与结晶效果，降低生产效率，提高生产成本。而结晶釜底部结块现象的原因无非是搅拌不给力，晶体没有悬浮起来，时间长后，由于外部环境的变化，以及沉底的晶体和母液主体接触不到，导致晶体结成大块。解决方法包括以下几个方式：1.加强搅拌，不让晶体沉积；2.设备保温或伴热，不让局部过冷；3.更换材质（表面更光滑一些），缓解结壁；4.更换排料阀，建议选用上展式Y型放料阀；5.不得已而为之的方法是在底部加蒸汽管，放料的时候加入蒸汽以便化掉晶体；或者排料阀口直接用大口径的橡胶塞，放料的时候，将橡胶塞从上部拔下部顶来放料。根据现有技术可知亟需一种能够提高结晶效率的结晶装置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺点，提供一种通过提高搅拌能力而有效提高结晶效率的结晶装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种结晶装置，包括釜体，釜体上设置有进料口和出料口，还包括驱动单元、传动单元以及搅拌单元，传动单元分别与驱动单元及搅拌单元相连接，搅拌单元位于釜体内部，搅拌单元包括搅拌轴，搅拌轴的顶端与釜体的顶部相连，搅拌轴中部设置有搅拌叶片，搅拌叶片包括水平叶片及倾斜叶片，倾斜叶片包括外部、中部和内部，倾斜叶片内部靠近水平叶片并与水平叶片具有同一个顶点，其顶点与搅拌轴相连接，倾斜叶片外部远离水平叶片，倾斜叶片从外部到内部逐渐变窄收紧，从外部到中部的宽度的增速大于从中部到内部的宽度的增速；搅拌叶片上设有若干个过料孔。

进一步的，搅拌叶片为多个，多个搅拌叶片自上而下依次交错垂直设置在搅拌轴的圆周面上，且同一方向上的搅拌叶片相互平行。

优选的，釜体内部侧壁上均匀设置有弧形挡流板。

优选的，搅拌叶片为不锈钢叶片，釜体侧壁由上至下纵向设置有可视窗。

本实用新型的有益效果是：结构简单，易于操作，实用性强，便于使用，通过提高搅拌的转速和动力，加强搅拌，不让晶体沉积，避免结晶釜底部产生结块现象，以提高结晶品质，节约成本，提高结晶效率，降低了生产成本，大大提高产品质量。本实用新型适用于物料结晶操作。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

其中，1为釜体，2为进料口，3为出料口，4为搅拌轴，5为水平叶片，6为倾斜叶片，7为可视窗，8为驱动单元，9为传动单元。

具体实施方式

下面结合附图，详细描述本实用新型的技术方案。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1所示，本实用新型的一种结晶装置，包括釜体1，釜体1上设置有进料口2和出料口3，还包括驱动单元8、传动单元9以及搅拌单元，传动单元9分别与驱动单元8及搅拌单元相连接，搅拌单元位于釜体1内部，搅拌单元包括搅拌轴4，搅拌轴4的顶端与釜体1的顶部相连，搅拌轴4中部设置有搅拌叶片，搅拌叶片包括水平叶片5及倾斜叶片6，倾斜叶片6包括外部、中部和内部，倾斜叶片6内部靠近水平叶片5并与水平叶片5具有同一个顶点，其顶点与搅拌轴4相连接，倾斜叶片6外部远离水平叶片5，倾斜叶片6从外部到内部逐渐变窄收紧，从外部到中部的宽度的增速大于从中部到内部的宽度的增速。本实用新型所采用的倾斜叶片6呈流线形向内弯曲，有效消除物料的阻力，增强搅拌效果，从而提高搅拌出的物料的质量。倾斜叶片6外部与水平叶片5的夹角为25～35°，内部与水平叶片5的夹角为5～10°，以便能够有效进行搅拌

述搅拌叶片53的下部与锥形外壳51的中心轴的夹角为25～35°，其上部与锥形外壳51的中心轴的夹角为5～10°，以便能够有效进行搅拌。

为了增强搅拌力，且不会显著增大成本，搅拌叶片为多个，优选的，搅拌叶片的倾斜叶片的数目为2-6个，水平叶片为2-4个。多个搅拌叶片自上而下依次交错垂直设置在搅拌轴的圆周面上，且同一方向上的搅拌叶片相互平行，如此设计能够有效增大搅拌力度，避免在结晶釜底部产生结块现象，大大地影提高结晶效率与结晶效果，提高生产效率。搅拌叶片上设有若干个过料孔，以增强物料的运动性，物料可以更加融合。

在釜体内部侧壁上均匀设置有弧形挡流板，以便使得釜体内部的流体均匀。

搅拌叶片为不锈钢叶片，刚性材质的叶片能够有效提高搅拌力度和装置的使用寿命。在釜体1侧壁由上至下纵向设置有可视窗7，以便于随时观察搅拌状态及物料高度。在可视窗7上可设置有刻度线。操作人员通过可视窗7可以观察到结晶装置中的物料下降到一定刻度线，则开启进料口2加入物料；或者看到结晶装置中的物料达到一定高度，则开启出料口3放出物料。此外，也可以在釜体侧壁设置有液位计，通过液位计实现物料量的观测。

同时，还可以在釜体上设置温度传感器，例如在釜体的顶部和底部分别设置有温度传感器，还包括显示单元，显示单元与温度传感器相连接，通过显示单元可以显示出釜体内部的温度情况。还可以在釜体内部设置有压力传感器，压力传感器还与显示单元相连接，通过显示单元获知釜体内部的压力情况。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、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 (4)

1.一种结晶装置，其特征在于，包括釜体（1），釜体上设置有进料口（2）和出料口（3），还包括驱动单元（8）、传动单元（9）以及搅拌单元，传动单元（9）分别与驱动单元（8）及搅拌单元相连接，搅拌单元位于釜体（1）内部，搅拌单元包括搅拌轴（4），搅拌轴（4）的顶端与釜体（1）的顶部相连，搅拌轴（4）中部设置有搅拌叶片，搅拌叶片包括水平叶片（5）及倾斜叶片（6），倾斜叶片（6）包括外部、中部和内部，倾斜叶片（6）内部靠近水平叶片（5）并与水平叶片（5）具有同一个顶点，其顶点与搅拌轴（4）相连接，倾斜叶片（6）外部远离水平叶片（5），倾斜叶片从外部到内部逐渐变窄收紧，从外部到中部的宽度的增速大于从中部到内部的宽度的增速；搅拌叶片上设有若干个过料孔。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，搅拌叶片为多个，多个搅拌叶片自上而下依次交错垂直设置在搅拌轴的圆周面上，且同一方向上的搅拌叶片相互平行。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，釜体（1）内部侧壁上均匀设置有弧形挡流板。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，搅拌叶片为不锈钢叶片，釜体（1）侧壁由上至下纵向设置有可视窗（7）。