CN211752747U - 一种浓缩器及三元前驱体生产装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种浓缩器及三元前驱体生产装置，浓缩器包括进出液口和上清液出口，所述浓缩器内部设有浆液容纳腔，浆液容纳腔通过进出液口连通待浓缩物料的存放装置，浆液容纳腔中设有过滤层，进出液口位于过滤层的下侧，上清液出口位于过滤层的上侧。本实用新型的浓缩器具有体积小、简单实用、过滤效果好和可有效提高浆料浓度等优点。采用了上述浓缩器的三元前驱体生产装置同样具备上述优点。

Description

一种浓缩器及三元前驱体生产装置

技术领域

本实用新型涉及物料的固液分离设备领域，尤其涉及一种浓缩器及三元前驱体生产装置。

背景技术

三元前驱体通常由金属盐和碱发生共沉淀反应得到，为了实现均匀的共沉淀并得到产量更高、形貌更好的前驱体，除需控制反应釜中沉淀离子过饱和度、pH值、氨水浓度、温度等参数外，增设一些与反应釜配套的装置也很重要。采用固液分离装置可将反应釜中的浆料进行提浓，并重新返回反应釜，能够不断提升反应釜的浓度，加快晶体成核。

常用的固液分离设备有沉降器和浓缩器等，沉降器中利用浆料颗粒自身重力而获得分离的称为重力沉降器，利用浆料颗粒离心力作用获得分离的称为离心沉降器。而现有的浓缩器需要靠设备腔体内部螺旋形成的旋流沉降或斜板沉降。但这些常用的固液分离设备分离出的上清液中往往含有较高比例的物料，产量难以得到提高，并且设备结构繁琐且体积大，设备内部清理时需要人工专门冲刷设备。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种体积小、简单实用、过滤效果好和可有效提高浆料浓度的浓缩器，以及包括该浓缩器的三元前驱体生产装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种浓缩器，包括进出液口和上清液出口，所述浓缩器内部设有浆液容纳腔，浆液容纳腔通过进出液口连通待浓缩物料的存放装置，浆液容纳腔中设有过滤层，进出液口位于过滤层的下侧，上清液出口位于过滤层的上侧。

作为上述浓缩器的进一步改进：

所述过滤层包括挡板和过滤介质，过滤介质的比重小于水，挡板上设有通孔，挡板挡设于过滤介质的上方。

所述浓缩器还包括自清装置，自清装置包括管道，管道的端部与气源或水源连通，管身穿设于过滤介质中，管道的周向均匀布设有通孔，以将脉冲气或高压水吹入过滤介质，使粘附在过滤介质上的浆料震散。

所述管道的管身穿设于过滤介质的中下部。

所述浓缩器的顶部设有呼吸口，呼吸口用于向浓缩器内补充惰性气体。

所述浓缩器的内部气压与待浓缩物料的存放装置的内部气压一致，进出液口设置于浓缩器的底部，以使浓缩器与待浓缩物料的存放装置形成连通器结构。

一种三元前驱体生产装置，包括反应釜，还包括上述的浓缩器，所述浓缩器的进出液口与反应釜的底部连通，反应釜内的浆料通过进出液口进入浆液容纳腔，经过浓缩器提浓后后，沉降的浆液从进出液口返回反应釜。

作为上述三元前驱体生产装置的进一步改进：

所述反应釜内设有搅拌桨，搅拌桨转动使反应釜内浆液起伏从而产生浆液进入浓缩器以及返回反应釜的动力。

所述上清液出口的高度低于反应釜的溢流口的高度。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的浓缩器，包括进出液口和上清液出口，浓缩器内部设有浆液容纳腔，浆液容纳腔通过进出液口连通待浓缩物料的存放装置，浆液容纳腔中设有过滤层，进出液口位于过滤层的下侧，上清液出口位于过滤层的上侧。

提浓过程中，浆料从进出液口进入浆液容纳腔当中，由于进出液口不断进液，浆料平面不断上涨，直至经过过滤层进行过滤；在此过程中，浆料中的颗粒被过滤层阻拦，受重力作用沉降，浆液中的清液通过渗透、穿透过滤层后，再经过过滤层的过滤作用进一步降低了透出过滤层的上清液中的浆料颗粒，固体颗粒得以拦截，浆料固含量浓度因此得以提高；并且，由于重力作用减轻了过滤层的过滤工作负担，因此加快了过滤效率。此原理即利用了大自然水过滤砂滤的原理，设计一种逆向浮力过滤层的装置达到液体中含有微米级颗粒物的粗过滤的目的；此外，本实用新型的浓缩器结构简单且占用空间小，因此制造维修较为方便。

本实用新型的三元前驱体生产装置，包括了上述浓缩器，因此同样具备上述浓缩器的优点，并且因为采用了浓缩器对浆料进行高效浓缩，三元前驱体的产量得到了稳定提高，且三元前驱体的颗粒大小更加均匀，粒度分布更窄，降低对后续三元材料加工的不利影响。

附图说明

图1是本实用新型的浓缩器的主视结构示意图；

图2是本实用新型的浓缩器的右视结构示意图；

图3是本实用新型的三元前驱体生产装置的连接结构示意图。

图例说明：1、进出液口；2、上清液出口；3、浆液容纳腔；31、过滤层；311、挡板；312、过滤介质；4、自清装置；41、管道；5、呼吸口；6、反应釜；61、溢流口。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本文实用新型做更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体实施例。

实施例：

如图1和图2所示，本实施例的浓缩器，包括进出液口1和上清液出口2，浓缩器内部设有浆液容纳腔3，浆液容纳腔3通过进出液口1连通待浓缩物料的存放装置，浆液容纳腔3中设有过滤层31，进出液口1位于过滤层31的下侧，上清液出口2位于过滤层31的上侧。

提浓过程中，浆料从进出液口1进入浆液容纳腔3当中，由于进出液口1不断进液，浆料平面不断上涨，直至经过过滤层31进行过滤；在此过程中，浆料中的颗粒被过滤层31阻拦，受重力作用沉降，浆液中的清液通过渗透、穿透过滤层31后，再经过过滤层31的过滤作用进一步降低了透出过滤层31的上清液中的浆料颗粒，固体颗粒得以拦截，浆料固含量浓度因此得以提高；并且，由于重力作用减轻了过滤层31的过滤工作负担，因此加快了过滤效率。此原理即利用了大自然水过滤砂滤的原理，设计一种逆向浮力过滤层31的装置达到液体中含有微米级颗粒物的粗过滤的目的；此外，本实施例的浓缩器结构简单且占用空间小，因此制造维修较为方便。本实施例中，浓缩器壳体的材质可以用不锈钢、钛材，也可以采用聚丙烯、均聚聚丙烯管、聚氯乙烯或CPVC等塑料材料制作而成。

本实施例中，过滤层31包括挡板311和过滤介质312，过滤介质312的比重小于水，因此会受到浆料的托持上浮，挡板311上设有通孔，以使经过过滤的上清液通过，挡板311挡设于过滤介质312的上方，从而防止过滤介质312过度上浮而从上清液出口2流出。本实施例的过滤介质312选用比重小于水的不溶于酸碱的球型颗粒介质，可以选用聚丙烯、聚丁烯、聚碳酸酯及聚苯乙烯等材料制作的直径为0.5mm～8mm的球型颗粒，挡板311上通孔的直径应小于球型颗粒的直径。

本实施例中，如图1和图2所示，浓缩器还包括自清装置4，自清装置4包括管道41，管道41的端部与气源或水源连通，管身穿设于过滤介质312中，管道41的周向均匀布设有通孔，以将脉冲气或高压水吹入过滤介质312，使粘附在过滤介质312上的浆料震散。当过滤能力下降时，脉冲气或高压水可使过滤介质312中夹杂的固体颗粒沉降下去，被吹散的过滤介质312在浮力的作用下重新形成有效的过滤层31，继续拦截液体中的固体颗粒。

本实施例中，管道41可以是一根，也可以采用多根在过滤介质312的不同高度处设置。作为一种优选的实施方式，管道41的管身穿设于过滤介质312的中下部，这样设置是考虑到过滤介质312下部的固体颗粒相对更多，更易粘附堵塞。

本实施例中，浓缩器的顶部设有呼吸口5，呼吸口5用于向浓缩器内补充惰性气体，避免湿浆料氧化。

本实施例中，浓缩器的内部气压与待浓缩物料的存放装置的内部气压一致，进出液口1设置于浓缩器的底部，以使浓缩器与待浓缩物料的存放装置形成连通器结构。根据连通器的特性，同一深度压强相同时才会静止，如果同一深度压强不同，液体会向低压的地方流动直到平衡，当待浓缩物料的存放装置的内部浆液液面上下浮动时，浓缩器的内部浆料会自动经过过滤层31，使上清液与浆液分离开来，通过上清液出口2排出，而提浓后的浆液则通过进出液口1返回待浓缩物料的存放装置，即本体无需驱动件即可实现过滤，节省能源且降低处理成本。浓缩器和待浓缩物料的存放装置均自同一接口处承接惰性气体，经各自调压阀使进入待浓缩物料的存放装置与浓缩器进口压力值保持一致，形成连通器。

本实施例的三元前驱体生产装置，包括反应釜6，还包括上述的浓缩器，浓缩器的进出液口1与反应釜6的底部连通，如图3所示。反应釜6内的浆料通过进出液口1进入浆液容纳腔3，经过浓缩器提浓后后，沉降的浆液从进出液口1返回反应釜6。本实施例的三元前驱体生产装置，包括了上述浓缩器，因此同样具备上述浓缩器的优点，并且因为采用了浓缩器对浆料进行高效浓缩，三元前驱体的产量得到了稳定提高，且三元前驱体的颗粒大小更加均匀，粒度分布更窄，降低对后续三元材料加工的不利影响。应用了本实施例的浓缩器后，相比于不设置浓缩器，提高了生产效率约30-40％。

本实施例中，反应釜6内设有搅拌桨，搅拌桨转动使反应釜6内浆液起伏，浆液上升时，由连通器原理带动浓缩器内浆液通过过滤层31从而进行提浓，之后搅拌桨转动产生扰流虹吸，被提浓后的部分浆料在扰流虹吸作用下返回反应釜6内。

本实施例中，上清液出口2的高度低于反应釜6的溢流口61的高度，确保上清液能够顺利流出。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种浓缩器，包括进出液口(1)和上清液出口(2)，其特征在于：所述浓缩器内部设有浆液容纳腔(3)，浆液容纳腔(3)通过进出液口(1)连通待浓缩物料的存放装置，浆液容纳腔(3)中设有过滤层(31)，进出液口(1)位于过滤层(31)的下侧，上清液出口(2)位于过滤层(31)的上侧。

2.根据权利要求1所述的浓缩器，其特征在于：所述过滤层(31)包括挡板(311)和过滤介质(312)，过滤介质(312)的比重小于水，挡板(311)上设有通孔，挡板(311)挡设于过滤介质(312)的上方。

3.根据权利要求2所述的浓缩器，其特征在于：所述浓缩器还包括自清装置(4)，自清装置(4)包括管道(41)，管道(41)的端部与气源或水源连通，管身穿设于过滤介质(312)中，管道(41)的周向均匀布设有通孔，以将脉冲气或高压水吹入过滤介质(312)，使粘附在过滤介质(312)上的浆料震散。

4.根据权利要求3所述的浓缩器，其特征在于：所述管道(41)的管身穿设于过滤介质(312)的中下部。

5.根据权利要求1所述的浓缩器，其特征在于：所述浓缩器的顶部设有呼吸口(5)，呼吸口(5)用于向浓缩器内补充惰性气体。

6.根据权利要求5所述的浓缩器，其特征在于：所述浓缩器的内部气压与待浓缩物料的存放装置的内部气压一致，进出液口(1)设置于浓缩器的底部，以使浓缩器与待浓缩物料的存放装置形成连通器结构。

7.一种三元前驱体生产装置，包括反应釜(6)，其特征在于：还包括如权利要求1至6中任一项所述的浓缩器，所述浓缩器的进出液口(1)与反应釜(6)的底部连通，反应釜(6)内的浆料通过进出液口(1)进入浆液容纳腔(3)，经过浓缩器提浓后，沉降的浆液从进出液口(1)返回反应釜(6)。

8.根据权利要求7所述的三元前驱体生产装置，其特征在于：所述反应釜(6)内设有搅拌桨，搅拌桨转动使反应釜(6)内浆液起伏从而产生浆液进入浓缩器以及返回反应釜(6)的动力。

9.根据权利要求7所述的三元前驱体生产装置，其特征在于：所述上清液出口(2)的高度低于反应釜(6)的溢流口(61)的高度。

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