CN220443814U - 一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜，釜体内设置双搅拌桨，其中上层搅拌桨为推进式搅拌桨，下层搅拌桨为锚框式搅拌桨；所述双搅拌桨固定在电机轴上，同步转动；所述电机轴上还设置有进出料装置，所述进出料装置两侧分别连接反应液I入液管及反应液II入液管，进出料装置内设有反应液I出料室及反应液II出料室，两个出料室的侧壁上均设有出料孔。本实用新型中采用上层推进式搅拌桨与下层锚框式搅拌桨组合，使釜中反应流体湍动能区域扩大，避免二次颗粒产生团聚现象；出料孔喷射液柱完成进料，使原料均匀混合，避免出现局部颗粒较大等现象。
Description
技术领域
本实用新型涉及生产锂离子正极材料前驱体的一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜。
背景技术
前驱体形貌结构及材料粒度大小一定程度上决定了富锂材料的性能和应用效果，化学共沉淀法是目前层状正极材料的前驱体最常用的制备方法，也是生产富锂锰基正极材料的常用方法。共沉淀法的优点在于产物的粒度和形貌易于调控，电化学性能较好。该方法的设备简单操作容易，适合工业化生产。
但是，在化学共沉淀过程中，大多反应釜为多管口打入不同化学试剂进行反应，导致沉淀剂管附近沉淀剂浓度过高，从而致使前驱体一次颗粒过大，对反应二次颗粒产生不良影响，影响前驱体的均一性。
同时，大多数反应釜为单一种类的双桨叶进行搅拌，而单一桨叶搭配会在反应釜中产生流体“死区”现象，从而导致二次颗粒产生团聚现象，影响前驱体的化学性。
发明内容
为解决以上技术问题，本实用新型提供一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜，通过设计组合搅拌桨、出料孔利用离心率喷射细微液柱完成进料，使原材料细化和均匀混合的同时让釜内流体动力区域得到提升，解决沉淀剂加入时造成瞬时颗粒较大、二次颗粒团聚现象的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜，釜体内设置双搅拌桨，其中上层搅拌桨为推进式搅拌桨，下层搅拌桨为锚框式搅拌桨；所述双搅拌桨固定在电机轴上，同步转动；所述电机轴上还设置有进出料装置，所述进出料装置两侧分别连接反应液I入液管及反应液II入液管，进出料装置内设有反应液I出料室及反应液II出料室，两个出料室的侧壁上均设有出料孔。
进一步地，所述进出料装置包括入液器及散液器，所述入液器通过轴承安装在电机轴上，电机轴转动时入液器保持静止，该入液器包括两个环形的反应液导流室，即反应液I导流室、反应液II导流室；所述反应液I导流室、反应液II导流室分别通过导管连接相应的反应液入液管；所述散液器设置在入液器下方的电机轴上，该散液器包括两个环形的反应液出料室，即反应液I出料室、反应液II出料室；所述反应液I导流室、反应液II导流室分别设置在相应的反应液出料室的正上方，且反应液I导流室、反应液II导流室的底部均设置有多个通孔。
进一步地，所述反应液I导流室、反应液II导流室，其中一个反应液导流室设置在内侧，另一个设置在外侧。
进一步地，所述散液器内设置有L型隔离层，L型隔离层将散液器内部分隔成两个环形的反应液出料室。
进一步地，所述隔离层厚度为3～5mm；所述电机轴设置在反应釜轴心线上，其中一个导管与反应釜轴心线间距为16～18mm，另一个导管与反应釜轴心线间距为20～22mm，两个导管管间距为36～50mm。
进一步地，所述出料孔的直径为0.1～1mm，上下两个反应液出料室的出料孔间距为2～5mm；所述通孔直径为0.1～1mm。
进一步地，所述反应釜釜体上部设有釜盖，釜体内反应液I入液管及反应液II入液管穿过釜盖延伸至反应釜外，电机设置在釜盖上方。
进一步地，所述反应釜釜体下部侧壁上设置pH检测装置，釜体侧壁上设置恒温水浴层，并通过恒温装置控制温度。
与现有技术相比，本实用新型有益效果：
本实用新型提供一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜，通过设计组合搅拌桨、旋转轴进料孔利用离心率喷射细微液柱完成进料，代替现有入料方式，使原材料细化和均匀混合的同时让釜内流体动力区域得到提升，解决沉淀剂加入时造成瞬时颗粒较大、二次颗粒团聚现象的问题。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为入液器与散料器配合的剖面图；
图3为入液器仰视结构示意图；
图4为进出料装置结构剖面图；
图5为散液器结构剖面图；
附图中：1、沉淀剂入液管；2、釜盖；3、釜体；4、恒温水浴层；5、入液器；6、锚框式搅拌桨；7、出料口；8、球阀；9、电机；10、硫酸盐入液管；11、氮气管；12、推进式搅拌桨；13、固定器；14、pH检测仪；15、出料孔；16、散液器；17、恒温装置；18、轴承；19、沉淀剂导管；20、硫酸盐导管；21、通孔；22、隔离层。
实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1-5所示，一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜，釜体3内设置双搅拌桨，其中上层搅拌桨为推进式搅拌桨12，下层搅拌桨为锚框式搅拌桨6；所述双搅拌桨固定在电机轴上，同步转动；所述电机轴上还设置有进出料装置，所述进出料装置一侧连接沉淀剂入液管1，另一侧连接硫酸盐入液管10，进出料装置内设有沉淀剂出料室及硫酸盐出料室，两个出料室的侧壁上均设有出料孔15。
其中，所述进出料装置包括入液器5及散液器16，所述入液器通过轴承18安装在电机轴上，电机轴转动时入液器保持静止，该入液器包括两个环形的反应液导流室，即沉淀剂导流室、硫酸盐导流室；所述沉淀剂导流室通过沉淀剂导管19连接沉淀剂入液管，硫酸盐导流室通过硫酸盐导管20连接硫酸盐入液管；所述散液器设置在入液器下方的电机轴上，该散液器包括两个环形的反应液出料室，即沉淀剂出料室、硫酸盐出料室；所述沉淀剂导流室设置在沉淀剂出料室的正上方，硫酸盐导流室设置在硫酸盐出料室的正上方，且沉淀剂导流室、硫酸盐导流室的底部均设置有多个通孔21。
其中，沉淀剂导流室设置在内侧，硫酸盐导流室设置在外侧。
其中，所述散液器内设置有L型隔离层22，L型隔离层将散液器内部分隔成两个环形的反应液出料室。
其中，所述隔离层厚度为3±0.5mm；所述电机轴设置在反应釜轴心线上，其中沉淀剂导管与反应釜轴心线间距为16±0.5mm，硫酸盐导管与反应釜轴心线间距为20.5±0.5mm，沉淀剂导管与硫酸盐导管管间距为36.5±0.5mm。
其中，所述出料孔的直径为1±0.1mm，上下两个反应液出料室的出料孔间距为2±0.5mm；所述通孔直径为1±0.1mm。
其中，所述反应釜釜体上部设有釜盖2，釜体内沉淀剂入液管及硫酸盐入液管穿过釜盖延伸至反应釜外，电机9设置在釜盖上方，釜盖上还设置有用于插入氮气管11的氮气口。
其中，所述反应釜釜体下部侧壁上通过固定器13固定设置有pH检测仪14，釜体侧壁上设置恒温水浴层4，并通过恒温装置17控制温度；釜体底部设有出料口7，出料口处设有球阀8。
本实用新型的工作原理为：两侧入液管将液体打入入液器，液体在重力作用下进入导管，待入液器导流室内液体通过通孔进入散液器，散液器中液体受离心力作用通过出料孔打入反应釜内部，锚框式搅拌桨减少共沉淀反应下层流域的“死区”面积，推进式搅拌桨减少共沉淀反应上层流域的“死区”面积。
以上技术方案阐述了本实用新型的技术思路，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上技术方案所作的任何改动及修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (8)
1.一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜，其特征在于：釜体内设置双搅拌桨，其中上层搅拌桨为推进式搅拌桨，下层搅拌桨为锚框式搅拌桨；所述双搅拌桨固定在电机轴上，同步转动；所述电机轴上还设置有进出料装置，所述进出料装置两侧分别连接反应液I入液管及反应液II入液管，进出料装置内设有反应液I出料室及反应液II出料室，两个出料室的侧壁上均设有出料孔。
2.根据权利要求1所述的一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜，其特征在于：所述进出料装置包括入液器及散液器，所述入液器通过轴承安装在电机轴上，电机轴转动时入液器保持静止，该入液器包括两个环形的反应液导流室，即反应液I导流室、反应液II导流室；所述反应液I导流室、反应液II导流室分别通过导管连接相应的反应液入液管；所述散液器设置在入液器下方的电机轴上，该散液器包括两个环形的反应液出料室，即反应液I出料室、反应液II出料室；所述反应液I导流室、反应液II导流室分别设置在相应的反应液出料室的正上方，且反应液I导流室、反应液II导流室的底部均设置有多个通孔。
3.根据权利要求2所述的一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜，其特征在于：所述反应液I导流室、反应液II导流室，其中一个反应液导流室设置在内侧，另一个设置在外侧。
4.根据权利要求2所述的一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜，其特征在于：所述散液器内设置有L型隔离层，L型隔离层将散液器内部分隔成两个环形的反应液出料室。
5.根据权利要求4所述的一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜，其特征在于：所述隔离层厚度为3～5mm；所述电机轴设置在反应釜轴心线上，其中一个导管与反应釜轴心线间距为16～18mm，另一个导管与反应釜轴心线间距为20～22mm，两个导管管间距为36～50mm。
6.根据权利要求3所述的一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜，其特征在于：所述出料孔的直径为0.1～1mm，上下两个反应液出料室的出料孔间距为2～5mm；所述通孔直径为0.1～1mm。
7.根据权利要求1所述的一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜，其特征在于：所述反应釜釜体上部设有釜盖，釜体内反应液I入液管及反应液II入液管穿过釜盖延伸至反应釜外，电机设置在釜盖上方。
8.根据权利要求1所述的一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜，其特征在于：所述反应釜釜体下部侧壁上设置pH检测装置，釜体侧壁上设置恒温水浴层，并通过恒温装置控制温度。
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