无动力型浓缩反应釜的制作方法

1.本实用新型涉及反应釜技术领域，特别涉及一种无动力型浓缩反应釜。


背景技术：

2.近年来，随着新能源汽车行业的快速增长，以及传统储能领域和3c电源市场的持续扩张，对锂离子电池正极材料的需求量越来越大；在市场快速发展的同时，对正极材料性能的要求也越来越高；间歇法工艺的前驱体能有效提高正极材料的循环性能和安全性能，其关键的生产设备是带有浓缩过滤设备的反应釜。
3.目前常见的间歇法正极材料前驱体生产工艺大多是采用反应釜加浓缩机的方式实现物料的提固增浓，或通过在反应釜内设置滤芯，通过将反应釜内滤液直接抽走实现釜内浆料的直接增固提浓；但都要利用真空泵抽滤或增压泵增压过滤的方式来实现，存在着设备操作复杂，浆料环境变化大，工艺紊乱不稳定和动力消耗大的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种无动力型浓缩反应釜，能够在无外接动力的条件下，仅利用管路将滤液排出釜外。
5.根据本实用新型的实施例一种无动力型浓缩反应釜，包括釜体、进液管、搅拌桨、挡板、过滤管、出清毛细管；所述釜体底部设有排料口；搅拌桨包括搅拌杆、上搅拌桨叶、下搅拌桨叶，所述搅拌杆垂直装于所述釜体内腔中央，所述上搅拌桨叶位于所述搅拌杆的中部，所述下搅拌桨叶位于所述搅拌杆的底端；所述挡板均匀分布于所述釜体内壁；所述过滤管垂直装于所述釜体内腔中，所述过滤管位于所述釜体内腔的中上部，所述过滤管上开有滤孔；所述出清毛细管与所述过滤管的连通。
6.根据本实用新型实施例的一种无动力型浓缩反应釜，至少具有如下有益效果：
7.通过双层搅拌桨搅拌配置和侧壁的挡板装置能保证釜内浆料的充分流动和良好的分散，抑制液面中心位置旋涡的形成；内置式过滤管的设计避免了浆料的转移，让浆料在反应釜内部就能够不断浓缩，使反应釜内环境更加稳定；同时利用过滤管的过滤性能，在无外接动力的条件下，仅利用出清毛细管产生的毛细管力和重力就能使滤液排出釜外，节省了设备成本和动力消耗，具有成本低、占地少、操作简单、高效节能的特点。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述过滤管采用十组，所述过滤管由高分子聚合物制成。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述滤孔的孔径为0.01μm
‑
2μm。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述出清毛细管上装有出清控制阀。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述上搅拌桨叶为四叶折页式下推进式桨叶，所述上搅拌桨叶的桨径为所述釜体直径的25
‑
35％；所述下搅拌桨叶为四叶直片式分散桨叶，所述下搅拌桨叶的桨径为釜体直径的25
‑
35％。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述挡板的宽度为所述釜体直径的1/20，所述挡
板的长度为所述釜体高度的50％
‑
75％。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述釜体外壁上设有水浴加热夹层，所述水浴加热夹层内装有电加热管，所述电加热管采用四组且均匀设于所述水浴加热夹层下部；所述釜体内腔中垂直装有ph
‑
温度传感器。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述进液管共有四支，所述进液管的出口端位于所述下搅拌桨叶上方外侧的10
‑
15cm处。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述釜体内腔中装有液位传感器。
16.根据本实用新型的一些实施例，所述釜体顶部设有目视孔。
17.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例的反应釜的主体结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例的反应釜的俯视示意图。
20.釜体100、排料口110；进液管200；搅拌桨300、搅拌杆310、上搅拌桨叶320、下搅拌桨叶330；挡板400；过滤管500、滤孔510；出清毛细管600；出清控制阀700；水浴加热夹层800、电加热管810；ph
‑
温度传感器900；液位传感器1000；目视孔1100。
具体实施方式
21.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
22.参照图1、2所示，一种无动力型浓缩反应釜，包括釜体100、进液管200、搅拌桨300、挡板400、过滤管500、出清毛细管600；在釜体100底部设有排料口110，排料口110用于排出合格的浆料；釜体100内腔中安装有搅拌桨300，搅拌桨300包括搅拌杆310、上搅拌桨叶320、下搅拌桨叶330，搅拌杆310垂直装于釜体100内腔中央，上搅拌桨叶320位于搅拌杆310的中部，下搅拌桨叶330位于搅拌杆310的底端，通过双层搅拌桨300搅拌配置和侧壁的挡板400装置能保证釜内浆料的充分流动和良好的分散，抑制液面中心位置旋涡的形成；在搅拌桨300搅拌过程中浆液会产生紊流，因此在釜体100内壁上均匀分布有挡板400，通过挡板400使物料流动更加分散化、均匀化；过滤管500垂直装于釜体100内腔中，且位于釜体100内腔的中上部，内置的过滤管500使浆料在反应釜内部就能够完成浓缩工作，在过滤管500上开有用于过滤浆料中固体颗粒的滤孔510，滤清液透过过滤孔510进入过滤管500中；在过滤管500的出口端连接有出清毛细管600，出清毛细管600产生的毛细管力使滤清液由过滤管500进入出清毛细管600中，滤清液利用自身的重力由出清毛细管600排出釜体100外，不用外接动力，节省了设备成本和动力消耗，具有成本低、占地少、操作简单、高效节能的特点。
23.在本实施例中，过滤管500由高分子聚合物制成，具有耐酸碱耐高温的特性，并有良好的机械强度，能够适应反应釜内的强烈搅拌冲击和高温腐蚀性环境，过滤管500采用十组，分别均匀设置于釜体100内中上部，并均匀分布有孔径为0.01μm
‑
2μm的滤孔510，使浆料
内的固体颗粒不能透过滤孔510进入管腔中，而清液可透过。
24.过滤管500的底端封闭，过滤管500的顶端开口并通过法兰装置固定于釜体100上部，出清毛细管600的一端与过滤管500连接，使出清毛细管600与过滤管500连通；出清毛细管600的另一端置于反应釜釜体100外部下部并安装出清控制阀700。
25.上搅拌桨叶320为四叶折页式下推进式桨叶，上搅拌桨叶320的桨径为釜体100直径的25
‑
35％，主要起推进浆料向下流动的作用；下搅拌桨叶330为四叶直片式分散桨叶，下搅拌桨叶330的桨径为釜体100直径的25
‑
35％，主要起物料分散作用。
26.挡板400的宽度为釜体100直径的1/20，挡板400的长度为釜体100高度的50％
‑
75％能打破紊流，使物料流动更加分散化均匀化。
27.在釜体100外壁上设有水浴加热夹层800，水浴加热夹层800内装有电加热管810，电加热管810采用四组且均匀设于水浴加热夹层800下部。
28.进液管200共有四支，每支进液管200的顶端通过法兰接头固定在釜体100顶部，进液管200的下端设置在下搅拌桨叶330上方外侧10
‑
15cm处，四支进液管200分别用作金属溶液、碱液、氨水、氮气的进液。
29.在釜体100内腔中垂直装有ph
‑
温度传感器900，通过ph
‑
温度传感器900反馈的温度数据控制电加热管810的工作，从而达到控制釜体100内腔的温度；通过ph
‑
温度传感器900反馈的ph值数据，调节进液管200的各种料液的流量，从而达到控制釜体100内ph值的目的。
30.在釜体100内腔中装有液位传感器1000，根据液位传感器1000反馈的釜体100内液位的高度，调节出清控制阀700，实现釜内液位的控制。
31.釜体100顶部设有目视孔1100，用于观察和检修，在釜体100侧面上部还设有溢流口。
32.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。