CN219984520U - 一种组合式高效循环制浆系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种组合式高效循环制浆系统，包括粉液混合子系统和独立于所述粉液混合子系统的浆料分散子系统，所述粉液混合子系统包含循环式制浆机和循环容器A，其中液体和粉体进入所述循环式制浆机形成混合液，所述混合液在所述循环式制浆机和循环容器A之间循环形成浆料；所述浆料分散子系统用于分散经过所述粉液混合子系统混合得到所需固含量的浆料；所述浆料分散子系统包含循环式分散机和循环容器B，其中所述浆料在所述循环式分散机和所述循环容器B之间循环；所述粉液混合子系统和所述浆料分散子系统协同并行工作。

Description

一种组合式高效循环制浆系统

技术领域

本实用新型涉及一种制浆系统及方法，尤其涉及一种组合式高效循环制浆系统。

背景技术

现如今，循环式高效制浆系统能满足高一致性、高效率、高固含、低能耗、占地面积小等要求，最高产能达到了2500L/h，整套设备全密闭，不用担心粉液气泄漏和污染环境等问题，且实现了高自动化运作，配比、计量、下料、分散、运输等都实现了自动化生产，能满足大部分锂电池制浆的需求。但随着新能源行业迅猛发展，电池企业对制浆系统的要求也进一步提高，更低的运营成本，更高的产能需求，更优质的浆料品质和高固含量，制浆设备厂家需要进一步提升自身系统的性能，不断进行系统设计、工艺摸索、机械和电气控制设计等诸多方面的突破。

在锂电池领域飞速发展的大环境下，电池企业对浆料制备的效率，浆料固含量，浆料品质，制浆运营成本等要求愈发严苛，设备厂商需要不断突破产能上限和性能上限。

实用新型内容

针对背景技术存在的问题，本实用新型提供一种组合式高效循环制浆系统，包括粉液混合子系统和独立于所述粉液混合子系统的浆料分散子系统，所述粉液混合子系统包含循环式制浆机和至少一个循环容器A，其中液体和粉体进入所述循环式制浆机形成混合液，所述混合液在所述循环式制浆机和所述循环容器A之间循环形成浆料；所述浆料分散子系统用于接收经过所述粉液混合子系统混合得到所需固含量的浆料；所述浆料分散子系统包含循环式分散机和至少一个循环容器B，其中所述浆料在所述循环式分散机和所述循环容器B之间循环；所述粉液混合子系统和所述浆料分散子系统协同并行工作。

其中，所述协同并行工作，包括，所述浆料分散子系统对所述粉液混合模块子系统输出的所述浆料进行循环分散的同时，所述粉液混合子系统能够同时处理下一批粉体和液体的混合。

其中，所述粉液混合子系统还包含浆料输送泵，所述浆料输送泵集成在所述循环式制浆机中或设置在所述循环式制浆机与所述循环容器A之间。

其中，所述粉液混合子系统还包含粉体储存和下料装置。

优选地，所述粉体包含活性物质、导电剂粉体、粘结剂粉体等粉体材料。

优选地，所述液体包含导电剂溶液、粘结剂溶液、NMP&DIW等液体。

优选地，所述粉体储存和下料装置还设置有低速搅拌桨、分散锥体、筛网、粉体打散盘和分散销钉中的一种或多种。

优选地，所述循环制浆机包含液体进料模块、粉体打散模块、粉液混合模块和浆料排出模块，从所述循环容器A输送来的液体经所述液体进料模块后进入所述粉液混合模块，与经过所述粉体打散模块打散后的粉体进行充分混合，再经所述浆料排出模块排出到循环容器A中，构成循环通路。

优选地，所述粉液混合子系统连通至所述浆料分散子系统的所述循环容器B；所述循环容器B中的所述浆料通过所述循环式分散机进行循环分散。

优选地，所述循环式分散机包含定子和转子，浆料在定转子之间的间隙中被剪切分散，优选的，所述定转子之间的间隙在1～10mm。

优选地，所述浆料分散子系统还包含浆料输送泵，所述浆料输送泵设置在所述循环式分散机与循环容器B之间。

优选地，所述循环式分散机包含叶片并采用离心式出料，使所述循环式分散机具有浆料输送功能，无需另外配置浆料输送泵。

优选地，所述循环容器A用于存储包含所述粉体和液体的物料，所述循环容器B用于存储所述浆料。

优选地，所述循环容器A和/或B内进一步配备高速分散装置，所述高速分散装置优选为高速分散盘。

优选地，所述循环容器A、B外分别配冷却套，所述冷却套内通入冷却介质，用于对所述循环容器A、B内的浆料进行冷却降温。所述冷却套夹在所述循环容器表面。

优选地，所述浆料分散子系统还设置有循环容器B’，所述循环容器B’与所述循环容器B协同工作；所述浆料在所述循环容器B’与所述循环容器B中交替存储。

进一步地，本实用新型提供一种分离式循环高效制浆系统，能够用于锂电池浆料的制备，其通过螺带式粉体混合机，循环式制浆机、浆料输送泵，循环容器A进行粉液混合分散，此模式是液体不断循环、粉体逐步投入的方式。再将分散的浆料转至循环容器B，循环容器B下方配置一台循环分散机，循环分散机具备分散和输送浆料的功能，通过打循环的方式进一步对浆料进行分散。

进一步地，一种组合式高效循环制浆系统，包括粉液混合子系统和独立于所述粉液混合子系统的浆料分散子系统，所述粉液混合子系统包含循环式制浆机和循环容器A，其中液体和粉体在所述循环式制浆机和循环容器A之间循环；粉体逐步投入所述循环式制浆机，直至完成粉液混合得到所需固含量的浆料，然后将所述浆料输出到所述浆料分散子系统；所述浆料分散子系统用于分散经过所述粉液混合子系统混合得到所需固含量的浆料；所述浆料分散子系统包含循环式分散机和循环容器B，其中所述浆料在所述循环式分散机和所述循环容器B之间循环，直至得到分散均匀的浆料；所述粉液混合子系统和所述浆料分散子系统协同并行工作

本实用新型制浆系统的分离式循环高效制浆方法，包括，步骤一：将粉体下料至粉体储存和下料装置内备用，将液体输送至循环容器A内；

步骤二：所述液体通过浆料输送泵输送至所述循环式制浆机，其后在所述循环式制浆机与所述循环容器A之间循环，循环过程中所述液体与从所述储存和下料装置内逐步输送到所述循环式制浆机的粉体进行混合分散，浆料的固含量不断提高，粘度也从低到高，直至粉体完全投入，再经数次循环将粉液混合分散均匀；

步骤三：将经过混合分散的浆料通过浆料输送泵转至循环容器B中；

步骤四：所述浆料在循环容器B与循环分散机中进行循环分散，同时，所述循环容器A中投入下一批次的液体，所述储存和下料装置中投入下一批次的粉体，并行按照步骤一和步骤二制作下一批浆料。

进一步地，本实用新型提供一种制浆系统的分离式循环高效制浆方法，包括，步骤一：将粉体下料至粉体储存和下料装置内备用，将液体输送至循环容器A内；

步骤二：所述液体通过浆料输送泵输送至所述循环式制浆机，其后在所述循环式制浆机与所述循环容器A之间循环，循环过程中所述液体与从所述储存和下料装置内逐步输送到所述循环式制浆机的粉体进行混合分散；

步骤三：将经过混合分散的浆料通过浆料输送泵转至循环容器B中；

步骤四：所述浆料通过循环分散机分散后输送至循环容器B’内；

步骤五：所述循环容器B’内的浆料通过循环分散机分散后输送至循环容器B内；

步骤六：循环步骤四-五；

步骤七：循环容器B、B’中的浆料在循环分散机与循环容器B、B’间进行循环分散，同时，循环容器A中投入下一批次的液体，所述储存和下料装置中投入下一批次的粉体，并行按照步骤一至步骤二制作下一批浆料。

此实用新型的优点在于，更完美地匹配了粉液混合(螺带式粉体混合机→循环式制浆机←→循环容器A)和浆料分散(循环分散机←→循环容器B)两个工序的工艺时间，首批次投放的物料在进行浆料分散(循环分散机←→循环容器B)的同时，下一批次的物料可同步进行粉液混合(螺带式粉体混合机→循环式制浆机←→循环容器A)。而循环式制浆机，循环分散机本身卓越高效的分散效率，使每个工序的时间都控制在1h内，且能同步进行。故而整个系统的制浆产能进一步提升，能耗也能大幅度降低，储放粉体和液体的设备容积也能相应减少(举例1200L/h的产能，如果按1.5h工步生产，则浆料量需要配备1800L，设备容积需要1800L，如果按1h，则需要1200L的容积)，按目前设计的最大产能可以到5000L/h。

附图说明

图1是表示第1实施例的组合式高效循环制浆系统结构示意图。

图2是表示第1实施例的制浆系统的分离式循环高效制浆方法示意图。

图3是表示第1实施例的制浆系统的分离式循环高效制浆方法示意图。

图4是表示第1实施例的制浆系统的分离式循环高效制浆方法示意图。

图5是表示第1实施例的制浆系统的分离式循环高效制浆方法示意图。

图6是表示第2实施例的组合式高效循环制浆系统结构示意图。

图7是表示第4实施例的组合式高效循环制浆系统结构示意图。

图8是表示循环容器的一种优选方案结构示意图。

图9是表示现有技术中循环制浆系统结构示意图。

符号的说明

1、螺带式粉体混合机，2、插板阀，3、旋转给料阀，4、循环式制浆机，5、浆料输送泵，6、循环分散机，7、循环容器B，8、循环容器A，9、上进出料口，10、下进出料口，11、叶片，13、循环容器B’，14、慢速搅拌桨叶，15、高速分散盘，16、夹套

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施例。然而，应当将本实用新型理解成并不局限于以下描述的这种实施例，并且本实用新型的技术理念可以与其他公知技术或功能与那些公知技术相同的其他技术组合实施，实施例中说明的特征的组合不一定全部是实用新型的解决方式所必须的。

在以下具体实施例的说明中，为了清楚展示本实用新型的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“外”、“内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。本文中除非是有特定的数量量词修饰的名词，否则在本文中应当视作即包含单数形式又包含复数形式，在该技术方案中即可以包括单数个该技术特征，也可以包括复数个该技术特征。

其中，本申请中液体包括原始液体以及混合液的情况，所述混合液是指液体与固体混合后的液体(混合液属于尚未达到所需固含量的浆料)。

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施例。

[第1实施例]

图1是显示第1实施例的系统结构示意图，粉液混合子系统和独立于所述粉液混合子系统的浆料分散子系统，所述粉液混合子系统包括循环式制浆机4、浆料输送泵5、循环容器A8；所述浆料分散子系统包括循环分散机6、循环容器B 7；所述粉液混合子系统对粉体和液体进行浆料的混合得到浆料分散，所述浆料分散子系统对所述粉液混合子系统输出的混合分散均匀的所述浆料进行循环分散，所述粉液混合子系统和所述浆料分散子系统协同并行工作。

其中，所述浆料分散子系统对所述粉液混合模块子系统输出的所述浆料进行循环分散的同时，所述粉液混合子系统能够同时处理下一批物料的混合。

所述粉液混合子系统还包含浆料输送泵5，所述浆料输送泵5设置在所述循环式制浆机4与所述循环容器A之间。在其他实施方式中，所述浆料输送泵5也可以集成在所述循环式制浆机4中。

循环式制浆机4：是粉液高效混合分散的设备，粉体在设备内部以雾状的形态与输送泵输送进来的大流量的液体接触，浸润分散后再经由制浆机分散子系统排出。

浆料输送泵5：可以大流量泵送溶剂和浆料，在整套系统中充当浆料输送的动力源。

循环容器A 8和循环容器B 7：用于存储溶剂或浆料，需配备慢速搅拌桨叶14，增大翻滚效果，可依情况配备高速分散盘15，罐体配备夹套16通上冷却水，用于对浆料进行冷却降温；

循环分散机6：带有混合分散和排料功能的设备，可以置于循环容器B 7下方，具备良好的填充率和优越的混合分散效果；

所述粉液混合子系统还包含粉体储存和下料装置。特别地，所述粉体储存和下料装置，包含，螺带式粉体混合机1：用于将活性物质、导电剂、胶粉等粉体从计量料仓自动计量后输送至螺带式粉体混合机1，螺带式粉体混合机1可以配置低速搅拌桨，将多种粉体宏观混合均匀；

所述粉液混合子系统还包旋转给料阀3：均匀地将螺带式粉体混合机1的粉体输送至循环式制浆机4内，可以有效控制下粉速度，防止堵料。

特别地，循环式分散机4包含定子和转子，浆料在定转子之间的间隙中被剪切分散，优选的，所述定转子之间的间隙在1～10mm。

特别地，所述浆料分散子系统还包括浆料输送泵5，所述浆料输送泵5设置在所述循环分散机6与循环容器B 7之间。

特别地，循环分散机6的叶轮可以具有排料功能的形态，包括截锥状本体和若干混合叶，使所述循环分散机6具有排料泵送功能。此情形，循环分散机6应当置于循环容器B下方，以便于循环分散子系统在初始工作状态下，循环容器B中的浆料能够依靠重力落入循环分散机6。

循环分散机6的叶轮可以是仅具有分散功能的形态，不具有排料功能，此种情形下，循环分散机6与所述循环容器B之间需要设置输送泵以实现循环分散，循环分散机6与所述循环容器B的相互位置不受限制。

特别地，所述循环式制浆机4，包括混合室，用于所供给的固体与所述液体混合以形成悬混液；以及转子室，所述悬混液在该转子室中被旋转并从所述转子室的下进出料口10输出，在该工作区域形成真空状态，从而在所述转子室的上进出料口9产生抽吸效应，该抽吸效应基本上将所供给的固体表面的空气排出，粉体在接触液体前，粉体表面的空气离开粉体，粉体再与液体接触实现粉体与液体的充分快速浸润。该设备能完成粉体的浸润过程和初步混合分散，所述粉体在其内部被打散后与输送进来的大流量的液体接触，浸润分散后排出。

所述循环容器A、B分别用于存储溶剂和浆料，所述循环容器A、B内均设置慢速搅拌桨叶9。

所述循环容器A、B内进一步配备高速分散盘10，如图9所示。

所述循环容器A、B外分别配备夹套16，所述夹套内通入冷却介质，用于对所述循环容器A、B内的浆料进行冷却降温。

图2-5是第1实施例所述系统的制浆方法，包括以下步骤，步骤一：将活性物质、导电剂粉体、粘结剂粉体等粉体从计量仓自动计量下料至粉体储存和下料装置内备用，同时将主溶剂、辅液等液体从计量罐自动计量输送至循环容器A内；粉液投料工序约15分钟左右；其中，粉体储存和下料装置包含螺带式粉体混合机1；

步骤二：液体通过浆料输送泵5输送至循环式制浆机4内开始大流量不间断循环，同时混合好的粉体通过旋转给料阀从螺带式粉体混合机1落料至循环式制浆机4内，浆料的固含量不断提高，粘度也从低到高，直至粉体完全投入，再经数次循环将粉液混合分散均匀；

步骤三：将混合分散均匀的浆料通过浆料输送泵5转至循环容器B中；

步骤四：循环容器B中的浆料与循环分散机6进行循环分散，与此同时，循环容器A中投入下一批次的液体，螺带式粉体混合机1投入下一批次的粉体，开始下一批料的制作，并行的工步节拍，有效缩短了生产时间，提高了效率。

循环容器B密封设置，用于避免浆料与循环分散机6循环分散时空气的引入，使浆料分散的效果更好。

[第2实施例]

图6是第2实施例所述组合式高效循环制浆系统结构示意图，该实施例在实施例1的基础上，在循环容器A 8中设置高速分散盘15。

[第3实施例]

图7是第3实施例所述组合式高效循环制浆系统结构示意图，该实施例在实施例1的基础上，在浆料分散子系统中增加循环容器B’13，所述循环容器B’13与所述循环容器B12协同工作；所述浆料在所述浆料分散子系统中循环分散的一个周期内，所述浆料从所述循环容器B’13通过所述循环分散机输送到所述循环容器B12、或从所述循环容器B12通过所述循环分散机输送到所述循环容器B’13的方式交替存储。

理想状况下，所述浆料在所述循环容器B’13或循环容器B12中完全排尽后进入所述循环容器B12或循环容器B’13中。

第3实施例的分离式循环高效制浆方法，包括，步骤一：将粉体下料至粉体储存和下料装置内备用，将液体输送至循环容器A内；

步骤二：所述液体通过浆料输送泵输送至所述循环式制浆机，其后在所述循环式制浆机与所述循环容器A之间循环，循环过程中所述液体与从所述储存和下料装置内逐步输送到所述循环式制浆机的粉体进行混合分散；

步骤三：将混合分散均匀的浆料通过浆料输送泵5转至循环容器B中；

步骤四：所述浆料通过循环分散机6分散后输送至循环容器B’内；

步骤五：所述循环容器B’内的浆料通过循环分散机6分散后输送至循环容器B内；

步骤六：循环步骤四-五；

步骤七：循环容器B、B’中的浆料与循环分散机6进行循环分散，与此同时，循环容器A中投入下一批次的液体，粉体料仓投入下一批次的粉体，并行按照步骤一至步骤二制作下一批浆料。

图8是表示循环容器的一种优选方案结构示意图，循环容器A或B或B’可根据工况不同，在其内高速分散盘15+慢速搅拌14相结合的方式，粉液混合或浆料分散效果，桨叶形式不做约束。

本说明书中所述的只是本实用新型的较佳具体实施例，本说明书中，循环式制浆机的进出料口不局限于图示位置，可依分散模块结构灵活调整；循环式制浆机，循环分散机内部的分散模块结构可选配各种组合的模块。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型的限制。凡本领域技术人员依本实用新型的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本实用新型的范围之内。

Claims (15)

1.一种组合式高效循环制浆系统，其特征在于，包括粉液混合子系统和独立于所述粉液混合子系统的浆料分散子系统，所述粉液混合子系统包含循环式制浆机和至少一个循环容器A，其中液体和粉体进入所述循环式制浆机形成混合液，所述混合液在所述循环式制浆机和所述循环容器A之间循环形成浆料；所述浆料分散子系统用于接收经过所述粉液混合子系统混合得到所需固含量的浆料；所述浆料分散子系统包含循环式分散机和至少一个循环容器B，其中所述浆料在所述循环式分散机和所述循环容器B之间循环；所述粉液混合子系统和所述浆料分散子系统协同并行工作。

2.根据权利要求1所述的组合式高效循环制浆系统，其特征在于，所述粉液混合子系统还包含浆料输送泵，所述浆料输送泵集成在所述循环式制浆机中或设置在所述循环式制浆机与所述循环容器A之间。

3.根据权利要求1所述的组合式高效循环制浆系统，其特征在于，所述粉液混合子系统还包含粉体储存和下料装置。

4.根据权利要求3所述的组合式高效循环制浆系统，其特征在于，所述粉体储存和下料装置还设置有低速搅拌桨、分散锥体、筛网、粉体打散盘和分散销钉中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的组合式高效循环制浆系统，其特征在于，所述循环制浆机包含液体进料模块和粉体打散模块，所述液体进料模块和所述粉体打散模块与粉液混合模块、浆料排出模块依次连接，构成循环通路。

6.根据权利要求1所述的组合式高效循环制浆系统，其特征在于，所述粉液混合子系统连通至所述浆料分散子系统的所述循环容器B；所述循环容器B中的所述浆料通过所述循环式分散机进行循环分散。

7.根据权利要求6所述的组合式高效循环制浆系统，其特征在于，所述循环式分散机包含定子和转子，所述定子和所述转子之间形成物料剪切通道，所述定子和所述转子之间的间隙在1～10mm。

8.根据权利要求6所述的组合式高效循环制浆系统，其特征在于，所述浆料分散子系统还包含浆料输送泵，所述浆料输送泵设置在所述循环式分散机与循环容器B之间。

9.根据权利要求6或7所述的组合式高效循环制浆系统，其特征在于，所述循环式分散机包含叶片并采用离心式出料。

10.根据权利要求1所述的组合式高效循环制浆系统，其特征在于所述循环容器A、所述循环容器B内均设置慢速搅拌桨叶。

11.根据权利要求10所述的组合式高效循环制浆系统，其特征在于，所述循环容器A和/或所述循环容器B内进一步配备高速分散装置。

12.根据权利要求10所述的组合式高效循环制浆系统，其特征在于，所述循环容器A、所述循环容器B分别配置冷却套，所述冷却套内通入冷却介质。

13.根据权利要求1所述的组合式高效循环制浆系统，其特征在于，所述循环分散子系统密封设置。

14.根据权利要求1所述的组合式高效循环制浆系统，其特征在于，所述浆料分散子系统还设置有循环容器B’，所述循环容器B’与所述循环容器B协同工作；所述浆料从所述循环容器B’通过所述循环分散机输送到所述循环容器B、或从所述循环容器B通过所述循环分散机输送到所述循环容器B’的方式交替存储。

15.根据权利要求6所述的组合式高效循环制浆系统，其特征在于，所述浆料分散子系统还设置有循环容器B’，所述循环容器B’与所述循环容器B协同工作；所述浆料从所述循环容器B’通过所述循环分散机输送到所述循环容器B、或从所述循环容器B通过所述循环分散机输送到所述循环容器B’的方式交替存储。