CN215917367U - 一种正磷酸铁的打浆陈化一体化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种正磷酸铁的打浆陈化一体化设备，包括反应釜，设于所述反应釜上端的盖体，设于所述反应釜内部的搅拌装置，设于所述反应釜内的升温装置，设于所述反应釜外底部的称重装置，以及与所述反应釜内部导通的入料装置。本实用新型的正磷酸铁的打浆陈化一体化设备，能够在同一个反应釜中同时完成打浆以及陈化两个步骤，能在一定程度上提高生产效率。

Description

一种正磷酸铁的打浆陈化一体化设备

技术领域

本实用新型涉及反应釜装置的技术领域，具体而言，涉及一种正磷酸铁的打浆陈化一体化设备。

背景技术

磷酸铁锂作为一种锂离子电池正极活性材料，因其具有价格便宜、环境友好、安全性高、循环性能好，在动力电池和储能电池领域有大量的应用。目前磷酸铁锂的合成路线按铁源可以分成草酸亚铁路线、三氧化铁路线和正磷酸铁路线三种。对于这三种路线以采用正磷酸铁路线制备的磷酸铁锂放电容量最高。

在正磷酸铁的生产制备过程中，涉及到正磷酸铁的打浆以及陈化操作。其中打浆是将正磷酸铁滤饼与水充分混合，并使用酸液来调节浆料的酸碱度。一定时间后将浆料输送进陈化设备中，并在陈化设备中对浆料进行升温处理。这样通过两步操作以及多个设备的使用不仅非常浪费生产设备，并且生产过程繁琐，在一定程度上限制了生产效率。

综上，设计一个高效的，能够同时完成正磷酸铁的打浆以及陈化操作的装置能够在一定程度上提高生产效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种正磷酸铁的打浆陈化一体化设备，其能够在同一个反应釜中同时完成打浆以及陈化两个步骤，能在一定程度上提高生产效率。

本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：本实用新型的正磷酸铁的打浆陈化一体化设备，包括反应釜，设于所述反应釜上端的盖体，设于所述反应釜内部的搅拌装置，设于所述反应釜内的升温装置，设于所述反应釜外底部的称重装置，以及与所述反应釜内部导通的入料装置。

进一步地，所述升温装置包括呈螺旋状的蒸汽管，以及蒸汽发生器；所述蒸汽管的端部穿过所述反应釜侧壁后与所述蒸汽发生器导通连接。

进一步地，所述蒸汽管设有多件，多件所述蒸汽管的直径互不相同且均同轴设置；位于同一高度的多件所述蒸汽管组成管组。

进一步地，所述管组包括上管组，以及设于所述上管组下方的下管组；所述上管组包括多件竖直设置的上连接杆，水平设置的上进气管，以及水平设置的上出气管；所述上连接杆与所述上管组的多件所述蒸汽管固定连接；多件所述上连接杆上端均与所述盖体固定连接；所述下管组包括多件竖直设置的下连接杆，水平设置的下进气管，以及水平设置的下出气管；所述下连接杆与所述下管组的多件所述蒸汽管固定连接；多件所述下连接杆下端均与所述反应釜内底壁固定连接。

进一步地，所述搅拌装置包括竖直设于所述反应釜内部的转轴，用以驱动所述转轴转动的电机，以及多件均匀固定于所述转轴的桨叶。

进一步地，所述上进气管同时与所述上管组的多件所述蒸汽管上端导通连接，所述上出气管与所述上管组的最外侧的所述蒸汽管导通连接；所述下进气管同时与所述下管组的多件所述蒸汽管下端导通连接，所述下出气管与所述下管组的最外侧的所述蒸汽管导通连接；所述搅拌装置包括水平设置且固定于所述转轴的支撑杆，以及多件竖直固定于所述支撑杆的搅拌杆；所述支撑杆设于所述上管组和所述下管组之间；一所述搅拌杆设于一对相邻所述蒸汽管之间。

进一步地，所述反应釜侧壁靠近底部设有排料管，所述排料管与物料泵的进料口导通连接。

进一步地，所述入料装置包括多件进料管；所述物料泵的出料口导通连接有第一出料管和第二出料管；所述第一出料管与其中一所述进料管导通连接；所述第一出料管和所述第二出料管均设有阀门。

进一步地，所述入料装置还包括多件进料总管，一所述进料总管与一所述进料管之间通过第一软管连接；所述升温装置还包括多件与所述蒸汽管发生器导通连接的连接管；所述上进气管，所述上出气管，所述下进气管，以及所述下出气管设于所述反应釜外的一端均通过第二软管与所述连接管导通连接。

进一步地，所述反应釜内设有温度传感器以及pH检测装置。

本实用新型的技术方案至少具有如下有益效果：本实用新型的正磷酸铁的打浆陈化一体化设备，通过入料装置将水、正磷酸铁滤饼以及酸液排进反应釜中，通过反应釜下方的称重装置来准确设置每种物料的量，然后使用搅拌装置来均匀混合物料，达到打浆的目的。一定时间后，通过升温装置将反应釜内部升高至一定温度，并保持一定时间，达到陈化的目的，最后将浆料排出即可。本装置可在同一个反应釜内同时完成正磷酸铁的打浆以及陈化两个步骤，简化制备工序，提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的正磷酸铁的打浆陈化一体化设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的正磷酸铁的打浆陈化一体化设备的反应釜内部的一视角的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的正磷酸铁的打浆陈化一体化设备的反应釜内部的二视角的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的正磷酸铁的打浆陈化一体化设备的上管组和下管组的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的正磷酸铁的打浆陈化一体化设备的搅拌装置的结构示意图。

图标：10-反应釜，11-盖体，12-进料管，13-进料总管，14-排料管，15-物料泵，16-第一出料管，17-第二出料管，21-电机，22-转轴，23-桨叶，24-支撑杆，25-搅拌杆，30-蒸汽管，31-上管组，32-下管组，33-上连接杆，34-下连接杆，35-上进气管，36-上出气管，37-下出气管，38-下进气管，39-连接管，40-第一软管，41-第二软管，50-称重装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

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定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

以下结合具体实施例进一步说明，如附图1-附图5所示，本实施例的正磷酸铁的打浆陈化一体化设备，包括反应釜10，设于反应釜10上端的盖体11，设于反应釜10内部的搅拌装置，设于反应釜10内的升温装置，设于反应釜10外底部的称重装置50，以及与反应釜10内部导通的入料装置。具体的，通过入料装置将水、正磷酸铁滤饼以及酸液排进反应釜10中，通过反应釜10下方的称重装置50来准确设置每种物料的量，然后使用搅拌装置来均匀混合物料，达到打浆的目的。一定时间后，通过升温装置将反应釜10内部升高至一定温度，并保持一定时间，达到陈化的目的，最后将浆料排出即可。本装置可在同一个反应釜10内同时完成正磷酸铁的打浆以及陈化两个步骤，简化制备工序，提高生产效率。

本实施例中的升温装置包括呈螺旋状的蒸汽管30，以及蒸汽发生器；蒸汽管30的端部穿过反应釜10侧壁后与蒸汽发生器导通连接。具体的，螺旋状的蒸汽管30能够显著增大蒸汽管30与反应釜10内浆料的接触面积，并且通入蒸汽能够快速地提高蒸汽管30的温度，进而使浆料快速升温。

本实施例中的蒸汽管30设有多件，多件蒸汽管30的直径互不相同且均同轴设置；位于同一高度的多件蒸汽管30组成管组。具体的，设置多各同轴设置的蒸汽管30也是为了提高蒸汽管30与浆料的接触面积，进而提高升温速度，并且使浆料中各部位的温度保持基本一致。

本实施例中的管组包括上管组31，以及设于上管组31下方的下管组32；上管组31包括多件竖直设置的上连接杆33，水平设置的上进气管35，以及水平设置的上出气管36；上连接杆33与上管组31的多件蒸汽管30固定连接；多件上连接杆33上端均与盖体11固定连接；下管组32包括多件竖直设置的下连接杆34，水平设置的下进气管38，以及水平设置的下出气管37；下连接杆34与下管组32的多件蒸汽管30固定连接；多件下连接杆34下端均与反应釜10内底壁固定连接。具体的，设置上管组31以及下管组32能够根据具体情况，如浆料量的多少，来选择只给下管组32通入蒸汽或者同时为上管组31和下管组32都通入蒸汽，以此不仅能够节省能源，还能够更加方便地调控浆料的升温过程。此外，由于正磷酸铁滤饼主要为固体状态，因此开始时，及时有搅拌装置，但是大部分都会集中在反应釜10底部，此时就可以在为下管组32通入更大量的蒸汽，以此来更加合理的分配能源。

本实施例中的搅拌装置包括竖直设于反应釜10内部的转轴22，用以驱动转轴22转动的电机21，以及多件均匀固定于转轴22的桨叶23。具体的，通过电机21带动转轴22转动，进而带动桨叶23转动，达到搅拌浆料的目的。

本实施例中的上进气管35同时与上管组31的多件蒸汽管30上端导通连接，上出气管36与上管组31的最外侧的蒸汽管30导通连接；下进气管38同时与下管组32的多件蒸汽管30下端导通连接，下出气管37与下管组32的最外侧的蒸汽管30导通连接；搅拌装置包括水平设置且固定于转轴22的支撑杆24，以及多件竖直固定于支撑杆24的搅拌杆25；支撑杆24设于上管组31和下管组32之间；一搅拌杆25设于一对相邻蒸汽管30之间。具体的，由于反应釜10中设置了大量的蒸汽管30，并且蒸汽管30都是呈螺旋结构，因此桨叶23只能处于直径最小的蒸汽管30内，对于蒸汽管30之间的浆料，搅拌效果就没有中间的好。因此本实施例中在转轴22上设置支撑杆24，并通过支撑杆24设置多个搅拌杆25，并使搅拌杆25上部分伸入到上管组31中，下部分伸入到下管组32中，这样在转轴22转动时，就能够充分地搅拌到蒸汽管30之间的浆料，使浆料混合更加均匀。其中上进气管35设置在上端，下进气管38设置在下端是为了避免上进气管35和下进气管38挡住搅拌杆25的运动。而通过上进气管35以及下进气管38足以同时为上管组31和下管组32提供足量的高温蒸汽。

本实施例中的反应釜10侧壁靠近底部设有排料管14，排料管14与物料泵15的进料口导通连接。入料装置包括多件进料管12；物料泵15的出料口导通连接有第一出料管16和第二出料管17；第一出料管16与其中一进料管12导通连接；第一出料管16和第二出料管17均设有阀门。具体的，通过物料泵15将物料吸出后再通过第一出料管16以及进料管12排放进反应釜10中，这样也能在一定程度上加快浆料的混合以及反应速率。当反应完成后，关闭第一出料管16的阀门，打开第二出料管17的阀门，就可以将浆料快速地排出。

本实施例中的入料装置还包括多件进料总管13，一进料总管13与一进料管12之间通过第一软管40连接；升温装置还包括多件与蒸汽管30发生器导通连接的连接管39；上进气管35，上出气管36，下进气管38，以及下出气管37设于反应釜10外的一端均通过第二软管41与连接管39导通连接。具体的，进料管12，上进气管35，上出气管36，下进气管38，以及下出气管37都会直接与反应釜10刚性连接，虽然每种物料的量都较大，但是在称重时还是会被各种管道影响导致称量不准确，因此本实施例中使用第一软管40和第二软管41来使反应釜10的各种管道与外界软连接，这样就能在一定程度上提高称量准确性以及精度。

本实施例中的反应釜10内设有温度传感器以及pH检测装置。具体的，设置温度传感器以及pH检测装置能够方便地实时调控反应釜10内的反应参数。

综上，本实施例的正磷酸铁的打浆陈化一体化设备，通过入料装置将水、正磷酸铁滤饼以及酸液排进反应釜10中，通过反应釜10下方的称重装置50来准确设置每种物料的量，然后使用搅拌装置来均匀混合物料，达到打浆的目的。一定时间后，通过升温装置将反应釜10内部升高至一定温度，并保持一定时间，达到陈化的目的，最后将浆料排出即可。本装置可在同一个反应釜10内同时完成正磷酸铁的打浆以及陈化两个步骤，简化制备工序，提高生产效率。

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 (7)

1.一种正磷酸铁的打浆陈化一体化设备，其特征在于：包括反应釜，设于所述反应釜上端的盖体，设于所述反应釜内部的搅拌装置，设于所述反应釜内的升温装置，设于所述反应釜外底部的称重装置，以及与所述反应釜内部导通的入料装置；

所述升温装置包括呈螺旋状的蒸汽管，以及蒸汽发生器；所述蒸汽管的端部穿过所述反应釜侧壁后与所述蒸汽发生器导通连接；

所述蒸汽管设有多件，多件所述蒸汽管的直径互不相同且均同轴设置；位于同一高度的多件所述蒸汽管组成管组；

所述管组包括上管组，以及设于所述上管组下方的下管组；

所述上管组包括多件竖直设置的上连接杆，水平设置的上进气管，以及水平设置的上出气管；所述上连接杆与所述上管组的多件所述蒸汽管固定连接；多件所述上连接杆上端均与所述盖体固定连接；

所述下管组包括多件竖直设置的下连接杆，水平设置的下进气管，以及水平设置的下出气管；所述下连接杆与所述下管组的多件所述蒸汽管固定连接；多件所述下连接杆下端均与所述反应釜内底壁固定连接。

2.根据权利要求1所述的正磷酸铁的打浆陈化一体化设备，其特征在于：所述搅拌装置包括竖直设于所述反应釜内部的转轴，用以驱动所述转轴转动的电机，以及多件均匀固定于所述转轴的桨叶。

3.根据权利要求2所述的正磷酸铁的打浆陈化一体化设备，其特征在于：所述上进气管同时与所述上管组的多件所述蒸汽管上端导通连接，所述上出气管与所述上管组的最外侧的所述蒸汽管导通连接；

所述下进气管同时与所述下管组的多件所述蒸汽管下端导通连接，所述下出气管与所述下管组的最外侧的所述蒸汽管导通连接；

所述搅拌装置包括水平设置且固定于所述转轴的支撑杆，以及多件竖直固定于所述支撑杆的搅拌杆；所述支撑杆设于所述上管组和所述下管组之间；一所述搅拌杆设于一对相邻所述蒸汽管之间。

4.根据权利要求1所述的正磷酸铁的打浆陈化一体化设备，其特征在于：所述反应釜侧壁靠近底部设有排料管，所述排料管与物料泵的进料口导通连接。

5.根据权利要求4所述的正磷酸铁的打浆陈化一体化设备，其特征在于：所述入料装置包括多件进料管；所述物料泵的出料口导通连接有第一出料管和第二出料管；所述第一出料管与其中一所述进料管导通连接；所述第一出料管和所述第二出料管均设有阀门。

6.根据权利要求5所述的正磷酸铁的打浆陈化一体化设备，其特征在于：所述入料装置还包括多件进料总管，一所述进料总管与一所述进料管之间通过第一软管连接；

所述升温装置还包括多件与所述蒸汽管发生器导通连接的连接管；所述上进气管，所述上出气管，所述下进气管，以及所述下出气管设于所述反应釜外的一端均通过第二软管与所述连接管导通连接。

7.根据权利要求1-6任一所述的正磷酸铁的打浆陈化一体化设备，其特征在于：所述反应釜内设有温度传感器以及pH检测装置。

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