CN217725493U - 一种液体滴加装置以及制备电池级磷酸铁的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及液体滴加装置领域，具体而言，涉及一种液体滴加装置以及制备电池级磷酸铁的装置。所述的液体滴加装置，包括：第一支耳式溶液计量部件、第二支耳式溶液计量部件、管道混合部件、反应釜、搅拌部件、环状加料部件、液体滴加管路和压缩气体管路。所述的液体滴加装置，具有混合充分且均匀、副反应少、配料精准、滴加管道不易堵塞等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及液体滴加装置领域，具体而言，涉及一种液体滴加装置以及制备电池级磷酸铁的装置。
背景技术
磷酸铁锂(LiFePO4)具有原料来源广、安全性能高、环境友好等独特的优势，而且其稳定的内部结构表现出了优异的安全性和循环稳定性，成为锂离子电池正极材料的研究热点之一。FePO4作为LiFePO4电化学脱锂后的产物，它与LiFePO4同属斜方晶系，结构相似，且体积变化很小，在合成LiFePO4时具有独特的优势，并且FePO4同时提供了铁源和磷源，合成过程中只需要添加锂源便可制备出LiFePO4。制备高品质的磷酸铁前驱体，是提高磷酸铁锂性能的有效方式。
传统合成磷酸铁方式，一般采用铁源为底液，磷酸盐与双氧水的混合溶液作为滴加液，由于现有湿法磷酸的提纯净化工艺通常采用萃取方式进行提纯，导致制备的磷酸，磷酸二氢铵，磷酸氢二铵，磷酸二氢钠，磷酸氢二钠等下游磷酸盐产品中含有不同含量的有机物成分，在制备磷酸铁过程中配制磷酸盐溶液时磷酸盐与氧化剂进行预混合时可能导致氧化剂分解，造成磷酸盐中氧化剂有效含量降低，导致合成磷酸铁过程异常。将溶液预混合均匀过程放置在滴加液滴加装置中，可大大降低氧化剂分解的风险，保证磷酸铁合成反应顺利进行。
现有传统的磷酸铁滴加方式，一般采用单管道深入反应液面下滴加，或者在液面上方采用喷雾的方式进行滴加。其中单管道深入液面底部，滴加管道一般采用粗管道，防止滴加管道出口堵塞，此种情况由于滴加管道数量较少和粗管道导致的滴加液流速较慢，造成滴加管附近溶液返混，溶液局部过浓，副反应增多，降低磷酸铁产品质量；采用液面上方喷雾的方式进行滴加，从反应釜内流体流场模拟来看，反应釜液面附近的液体流速较慢，不利于滴加液与反应液的快速混合均匀和反应，此种现象随着反应釜容积的增加，混合不均匀现象变得更加的明显，不利于磷酸铁产品质量的提升。
有鉴于此，特提出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型所提供的一种液体滴加装置，包括：第一支耳式溶液计量部件、第二支耳式溶液计量部件、管道混合部件、反应釜、搅拌部件、环状加料部件、液体滴加管路和压缩气体管路。具有混合充分且均匀、副反应少、配料精准、滴加管道不易堵塞等优点。
为了实现本实用新型的上述目的，特采用以下技术方案：
一种液体滴加装置，包括：第一支耳式溶液计量部件、第二支耳式溶液计量部件、管道混合部件、反应釜、搅拌部件、环状加料部件、液体滴加管路和压缩气体管路；
所述第一支耳式溶液计量部件与所述管道混合部件的进液口相连；所述第二支耳式溶液计量部件与所述管道混合部件的进液口相连；所述管道混合部件的出液口与所述环状加料部件通过所述液体滴加管路相连；所述液体滴加管路的压缩气体入口与所述压缩气体管路相连；
所述环状加料部件设置在所述反应釜中；所述环状加料部件的环状端面与所述反应釜的底面平行；所述搅拌部件设置在所述反应釜内；所述搅拌部件与所述反应釜顶部侧壁相连；靠近所述反应釜底面的所述搅拌部件的搅拌桨与所述环状加料部件位于同一平面。
所述的液体滴加装置，能够解决磷酸铁的滴加液配制过程中，各原材料溶液在中转罐预混发生化学反应的问题，滴加液与反应液能在该液体滴加装置中充分混合，副反应少，提供产品纯度；滴加液和搅拌桨的距离合理，产品颗粒均匀且稳定；滴加液滴加完成后，滴加管道内无残留滴加液，提高配料的准确度；还能解决滴加液滴加完成后，料浆返混导致的滴加管道堵塞问题。
优选地，所述环状加料部件的内侧壁上均匀设置滴加口。
优选地，所述滴加口的个数为4～8个。
优选地，所述液体滴加装置还包括设置在所述第一支耳式溶液计量部件上的第一称重部件。
优选地，所述液体滴加装置还包括设置在所述第二支耳式溶液计量部件上的第二称重部件。
优选地，所述液体滴加装置还包括依次设置在所述第一支耳式溶液计量部件和所述管道混合部件之间的第一气动阀、第一变频部件和第一止回阀。
优选地，所述液体滴加装置还包括依次设置在所述第二支耳式溶液计量部件和所述管道混合部件之间的第二气动阀、第二变频部件和第二止回阀。
优选地，所述液体滴加装置还包括设置在所述液体滴加管路的压缩气体入口与所述管道混合部件之间的第三气动阀。
优选地，所述压缩气体管路上设置第四气动阀和第三止回阀。
优选地，所述液体滴加装置还包括设置在所述反应釜内侧壁上的反应釜挡板。
优选地，所述液体滴加管路沿所述反应釜挡板进行固定。
优选地，所述环状加料部件的直径与所述反应釜挡板的内端面的直径相等。
优选地，所述液体滴加装置还包括设置在所述反应釜外的搅拌驱动部件。
优选地，所述搅拌驱动部件与所述搅拌部件通过所述反应釜顶部侧壁相连。
优选地，所述搅拌部件的搅拌轴垂直于所述环状加料部件的环状端面设置。
一种制备电池级磷酸铁的装置，包括所述的液体滴加装置。
所述的制备电池级磷酸铁的装置，制备得到的磷酸铁，品质好，纯度高。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
(1)本实用新型提供的液体滴加装置，能够解决磷酸铁的滴加液配制过程中，各原材料溶液在中转罐预混发生化学反应的问题，滴加液与反应液能在该液体滴加装置中充分混合，副反应少，提供产品纯度；滴加液和搅拌桨的距离合理，产品颗粒均匀且稳定；滴加液滴加完成后，滴加管道内无残留滴加液，提高配料的准确度；还能解决滴加液滴加完成后，料浆返混导致的滴加管道堵塞问题。
(2)本实用新型提供的制备电池级磷酸铁的装置，制备得到的磷酸铁，品质好，纯度高。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。
图1为本实用新型实施例提供的液体滴加装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的环状加料部件的结构示意图。
附图标记：
1-第一支耳式溶液计量部件、2-第二支耳式溶液计量部件、3-第一称重部件、4-第二称重部件、5-第一气动阀、6-第二气动阀、7-第一变频部件、8-第二变频部件、9-第一止回阀、10-第二止回阀、11-管道混合部件、12-第三气动阀、13-第四气动阀、14-第三止回阀、15-反应釜挡板、16-反应釜、17-搅拌驱动部件、18-搅拌部件、19-环状加料部件、20-液体滴加管路、21-压缩气体管路、22-滴加口。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列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，仅用于说明本实用新型，而不应视为限制本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，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，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。
一种液体滴加装置，包括：第一支耳式溶液计量部件1、第二支耳式溶液计量部件2、管道混合部件11、反应釜16、搅拌部件18、环状加料部件19、液体滴加管路20和压缩气体管路21；
所述第一支耳式溶液计量部件1与所述管道混合部件11的进液口相连；所述第二支耳式溶液计量部件2与所述管道混合部件11的进液口相连；所述管道混合部件11的出液口与所述环状加料部件19通过所述液体滴加管路20相连；所述液体滴加管路20的压缩气体入口与所述压缩气体管路21相连；
所述环状加料部件19设置在所述反应釜16中；所述环状加料部件19的环状端面与所述反应釜16的底面平行；所述搅拌部件18设置在所述反应釜16内；所述搅拌部件18与所述反应釜16顶部侧壁相连；靠近所述反应釜16底面的所述搅拌部件18的搅拌桨与所述环状加料部件19位于同一平面。
所述的液体滴加装置，能够解决磷酸铁的滴加液配制过程中，各原材料溶液在中转罐预混发生化学反应的问题，滴加液与反应液能在该液体滴加装置中充分混合，副反应少，提供产品纯度；滴加液和搅拌桨的距离合理，产品颗粒均匀且稳定；滴加液滴加完成后，滴加管道内无残留滴加液，提高配料的准确度；还能解决滴加液滴加完成后，料浆返混导致的滴加管道堵塞问题。
本实用新型提供的液体滴加装置，改变两种原材料溶液的混合方式，避免两种溶液在储罐进行预混发生化学反应导致的配料不准；改变滴加液的加料方式，提高滴加液与反应液的混合效率；使用压缩空气吹扫，避免加料不准和加料管道堵塞。
本实用新型，通过将溶液混合过程转移至滴加过程，完全避免两种原材料溶液预混发生化学反应导致配料不准的情况；通过环状加料装置和加料位置的优化，提高滴加液与反应液间的接触面积和混合速度，降低副产物生成比例，提高了产品质量；通过滴加完成后进行压缩空气吹扫，确保了反应溶液的滴加完全，并通过保持加料装置的正压避免加料口堵塞，降低加料口堵塞概率。
优选地，所述环状加料部件19与所述液体滴加管路20刚性连接。
优选地，所述环状加料部件19的内侧壁上均匀设置滴加口22。
优选地，所述滴加口22的个数为4～8个。
优选地，所述液体滴加装置还包括设置在所述第一支耳式溶液计量部件1上的第一称重部件3。
优选地，所述液体滴加装置还包括设置在所述第二支耳式溶液计量部件2上的第二称重部件4。
优选地，所述液体滴加装置还包括依次设置在所述第一支耳式溶液计量部件1和所述管道混合部件11之间的第一气动阀5、第一变频部件7和第一止回阀9。
优选地，所述液体滴加装置还包括依次设置在所述第二支耳式溶液计量部件2和所述管道混合部件11之间的第二气动阀6、第二变频部件8和第二止回阀10。
优选地，所述液体滴加装置还包括设置在所述液体滴加管路20的压缩气体入口与所述管道混合部件11之间的第三气动阀12。
优选地，所述压缩气体管路21上设置第四气动阀13和第三止回阀14。
优选地，所述液体滴加装置还包括设置在所述反应釜16内侧壁上的反应釜挡板15。
优选地，所述液体滴加管路20沿所述反应釜挡板15进行固定。
优选地，所述环状加料部件19的直径与所述反应釜挡板15的内端面的直径相等。
优选地，所述液体滴加装置还包括设置在所述反应釜16外的搅拌驱动部件17。
优选地，所述搅拌驱动部件17与所述搅拌部件18通过所述反应釜16顶部侧壁相连。
优选地，所述搅拌部件18的搅拌轴垂直于所述环状加料部件19的环状端面设置。
原材料溶液分别在第一支耳式溶液计量部件1和第二支耳式溶液计量部件2中进行称重计量；原材料溶液称重完成后，开启第一支耳式溶液计量部件1和第二支耳式溶液计量部件2的出料阀，开启第一气动阀5和第二气动阀6，通过调整第一变频部件7和第二变频部件8的频率来调节原材料溶液的加料速度，开启管道混合部件11，开启第三气动阀12，关闭第四气动阀13，原材料溶液开始经输送泵，管道混合部件11，环状加料部件19滴加入反应液中进行磷酸铁的合成反应。经过固定时间后，原材料溶液滴加完成，依次关闭第三气动阀12、管道混合部件11、第一变频部件7、第二变频部件8、第一支耳式溶液计量部件1、第二支耳式溶液计量部件2，开启第四气动阀13，开始向液体滴加管路20中通入压缩空气，将环状加料部件19中残留的原材料溶液全部压入反应液中，并维持微正压保证加料孔的通畅。
一种制备电池级磷酸铁的装置，包括所述的液体滴加装置。
所述的制备电池级磷酸铁的装置，制备得到的磷酸铁，品质好，纯度高。
实施例1
本实施例提供的液体滴加装置如图1所示，包括：第一支耳式溶液计量部件1、第二支耳式溶液计量部件2、管道混合部件11、反应釜16、搅拌部件18、环状加料部件19、液体滴加管路20和压缩气体管路21；
所述第一支耳式溶液计量部件1与所述管道混合部件11的进液口相连；所述第二支耳式溶液计量部件2与所述管道混合部件11的进液口相连；所述管道混合部件11的出液口与所述环状加料部件19通过所述液体滴加管路20相连；所述液体滴加管路20的压缩气体入口与所述压缩气体管路21相连；
所述环状加料部件19设置在所述反应釜16中；所述环状加料部件19的环状端面与所述反应釜16的底面平行；所述搅拌部件18设置在所述反应釜16内；所述搅拌部件18与所述反应釜16顶部侧壁相连；靠近所述反应釜16底面的所述搅拌部件18的搅拌桨与所述环状加料部件19位于同一平面；
所述液体滴加装置还包括设置在所述第一支耳式溶液计量部件1上的第一称重部件3；所述液体滴加装置还包括设置在所述第二支耳式溶液计量部件2上的第二称重部件4；
所述液体滴加装置还包括依次设置在所述第一支耳式溶液计量部件1和所述管道混合部件11之间的第一气动阀5、第一变频部件7和第一止回阀9；所述液体滴加装置还包括依次设置在所述第二支耳式溶液计量部件2和所述管道混合部件11之间的第二气动阀6、第二变频部件8和第二止回阀10；
所述液体滴加装置还包括设置在所述液体滴加管路20的压缩气体入口与所述管道混合部件11之间的第三气动阀12；所述压缩气体管路21上设置第四气动阀13和第三止回阀14；
所述液体滴加装置还包括设置在所述反应釜16内侧壁上的反应釜挡板15；所述液体滴加管路20沿所述反应釜挡板15进行固定；所述环状加料部件19的直径与所述反应釜挡板15的内端面的直径相等；
所述液体滴加装置还包括设置在所述反应釜16外的搅拌驱动部件17；所述搅拌驱动部件17与所述搅拌部件18通过所述反应釜16顶部侧壁相连；所述搅拌部件18的搅拌轴垂直于所述环状加料部件19的环状端面设置。
实施例2
本实施例提供的环状加料部件19如图2所示，所述环状加料部件19的内侧壁上均匀设置滴加口22；所述滴加口22的个数为4～8个。
实施例3
本实施例提供的制备电池级磷酸铁的装置，包括所述的液体滴加装置。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本实用新型，然而应意识到，以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围；因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本实用新型范围内的所有这些替换和修改。
Claims (10)
1.一种液体滴加装置，其特征在于，包括：第一支耳式溶液计量部件、第二支耳式溶液计量部件、管道混合部件、反应釜、搅拌部件、环状加料部件、液体滴加管路和压缩气体管路；
所述第一支耳式溶液计量部件与所述管道混合部件的进液口相连；所述第二支耳式溶液计量部件与所述管道混合部件的进液口相连；所述管道混合部件的出液口与所述环状加料部件通过所述液体滴加管路相连；所述液体滴加管路的压缩气体入口与所述压缩气体管路相连；
所述环状加料部件设置在所述反应釜中；所述环状加料部件的环状端面与所述反应釜的底面平行；所述搅拌部件设置在所述反应釜内；所述搅拌部件与所述反应釜顶部侧壁相连；靠近所述反应釜底面的所述搅拌部件的搅拌桨与所述环状加料部件位于同一平面。
2.根据权利要求1所述的液体滴加装置，其特征在于，所述环状加料部件的内侧壁上均匀设置滴加口。
3.根据权利要求1所述的液体滴加装置，其特征在于，所述液体滴加装置还包括设置在所述第一支耳式溶液计量部件上的第一称重部件；
和/或，所述液体滴加装置还包括设置在所述第二支耳式溶液计量部件上的第二称重部件。
4.根据权利要求1所述的液体滴加装置，其特征在于，所述液体滴加装置还包括依次设置在所述第一支耳式溶液计量部件和所述管道混合部件之间的第一气动阀、第一变频部件和第一止回阀；
和/或，所述液体滴加装置还包括依次设置在所述第二支耳式溶液计量部件和所述管道混合部件之间的第二气动阀、第二变频部件和第二止回阀。
5.根据权利要求1所述的液体滴加装置，其特征在于，所述液体滴加装置还包括设置在所述液体滴加管路的压缩气体入口与所述管道混合部件之间的第三气动阀。
6.根据权利要求1所述的液体滴加装置，其特征在于，所述压缩气体管路上设置第四气动阀和第三止回阀。
7.根据权利要求1所述的液体滴加装置，其特征在于，所述液体滴加装置还包括设置在所述反应釜内侧壁上的反应釜挡板；
所述液体滴加管路沿所述反应釜挡板进行固定；
所述环状加料部件的直径与所述反应釜挡板的内端面的直径相等。
8.根据权利要求1所述的液体滴加装置，其特征在于，所述液体滴加装置还包括设置在所述反应釜外的搅拌驱动部件；
所述搅拌驱动部件与所述搅拌部件通过所述反应釜顶部侧壁相连。
9.根据权利要求1所述的液体滴加装置，其特征在于，所述搅拌部件的搅拌轴垂直于所述环状加料部件的环状端面设置。
10.一种制备电池级磷酸铁的装置，包括权利要求1～9任一项所述的液体滴加装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202221640487.6U CN217725493U (zh) | 2022-06-27 | 2022-06-27 | 一种液体滴加装置以及制备电池级磷酸铁的装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202221640487.6U CN217725493U (zh) | 2022-06-27 | 2022-06-27 | 一种液体滴加装置以及制备电池级磷酸铁的装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN217725493U true CN217725493U (zh) | 2022-11-04 |
Family
ID=83844132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202221640487.6U Active CN217725493U (zh) | 2022-06-27 | 2022-06-27 | 一种液体滴加装置以及制备电池级磷酸铁的装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN217725493U (zh) |
-
2022
- 2022-06-27 CN CN202221640487.6U patent/CN217725493U/zh active Active
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |