一种可固液分离的水热反应装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及水热反应装置技术领域，尤其涉及一种可固液分离的水热反应装置。本实用新型专利技术包括内胆、内胆盖及外壳，外壳外侧绕设有电阻丝，内胆内设置有连接杆，连接杆一端连接有离心滤网，另一端伸出于内胆盖外侧并连接有电机，反应装置还包括升降装置用于实现离心滤网与内胆的相对运动。本实用新型专利技术采用了离心滤网和用于实现离心滤网与内胆的相对运动升降装置，可以实现在水热釜高温高压的环境下，直接分离固体和液体，保证被提纯固体颗粒在整个提纯过程中直至分离都处在高温高压环境之下，从而可以减少随温度升高溶解度降低的固体颗粒在提纯过程中的溶解损失，同时还能解决由于收集水溶液并进行处理所造成人力和成本的浪费问题。

Hydrothermal reaction device capable of separating solid and liquid

The utility model relates to the technical field of a hydrothermal reaction device, in particular to a hydrothermal reaction device capable of separating solid and liquid. The utility model comprises a cover liner, liner and shell, shell is provided with a resistance wire wound on the outer side of the tank is provided with a connecting rod, and the connecting rod is connected with the centrifugal filter, the other end extends out of the outside cover and liner is connected with a motor, the reaction device also comprises a lifting device used to achieve from the relative motion of the filter screen and the inner heart. The utility model adopts a centrifugal filter and for relative movement of the lifting device and the centrifugal filter tank, hot water kettle can be achieved in high temperature and pressure, solid and liquid separation directly, ensure the purification of solid particles in the purification process until the separation in high temperature and high pressure environment, which can reduce the dissolution loss with temperature increase of solid particles decreases the solubility in the purification process, but also can solve the collection of water solution and process caused by waste of manpower and cost.

【技术实现步骤摘要】
一种可固液分离的水热反应装置
本技术涉及水热反应装置
，尤其涉及一种可固液分离的水热反应装置。
技术介绍
高纯碳酸锂是制备磷酸铁锂、锰酸锂等电池正极材料的重要原料，随着低碳经济与新能源产业的升温，碳酸锂的应用范围不断扩大，需求量日益增长，对它的纯度要求也越来越高。工业制锂主要靠盐湖卤水和锂辉矿冶金，受其自身条件的限制，初级锂产品都是工业级碳酸锂，而近年来随着提锂技术的成熟，工业级碳酸锂的国际市场供求已趋于饱和，价格大幅度下降，因此制备高纯碳酸锂直接以工业级碳酸锂为原料是最经济的方法。目前以工业级碳酸锂为原料提纯碳酸锂主要有重结晶法、苛化法、电解法、碳化法等。重结晶法简单易行，母液可以循环利用，但物料生产周期长，能耗大；苛化法对酸碱试剂的消耗量大，而且对设备的要求较高；电解法制得的产品纯度较高，但生产成本偏高，不利于大规模生产；碳化法易于控制产品的纯度和粒度，但生产成本高，并且锂的回收率低。在碳酸锂的生产和纯化过程中，不溶于水的杂质如Ca2+，Mg2+，Fe3+等可以通过碳化、苛化等方法从锂溶液中去除，而在碳酸锂最后结晶过程中容易将可溶于水的钠盐、钾盐包裹在晶粒内部，无法通过简单的洗涤来去除。如果对上述晶粒再次通过溶解、碳化等方法将内部杂质释放出来，则将会消耗大量热能、水资源和试剂，并且最后结晶得到的固体碳酸锂还是会不可避免掺杂碳酸锂杂质。针对晶体结构内部包藏有可溶性杂质Na+，K+，Cl-，SO42-等的碳酸锂，可以利用高压水热法来去除这些可溶性杂质。首先，高压水热反应釜中的液体在高压条件下可以破坏碳酸锂颗粒的结构，并渗透到颗粒内部，使其中的可溶性杂质溶出。其次，碳酸锂的溶解度随温度升高而降低。但是水热法提纯碳酸锂存在有两方面技术难点，首先，碳酸锂在水中具有一定的溶解度，所以在提纯的过程中不可避免的有溶解损失，虽然可以将水溶液收集起来进行回收，但还是要耗费一定量的热能和试剂；其次，由于水热釜是密闭结构而且自重较大，很难通过机械方法干预、强化釜内的固-液传质过程。
技术实现思路
本技术的目的是提出一种可固液分离的水热反应装置，来解决随温度升高溶解度降低的被提纯固体颗粒在提纯过程中出现较大溶解损失问题，同时还能解决由于收集水溶液并进行处理所造成人力和成本的浪费问题。为达此目的，本技术采用以下技术方案：一种可固液分离的水热反应装置，包括内胆、内胆盖及外壳，所述外壳外侧绕设有电阻丝，所述内胆内设置有连接杆，所述连接杆一端连接有离心滤网，另一端伸出于所述内胆盖外侧并连接有电机，所述反应装置还包括升降装置用于实现离心滤网与内胆的相对运动。作为一种可固液分离的水热反应装置的优选方案，所述外壳底部设置有升降装置。作为一种可固液分离的水热反应装置的优选方案，所述内胆底部转动设置有浆叶，所述浆叶上端与所述连接杆下端卡合连接。作为一种可固液分离的水热反应装置的优选方案，所述内胆底部上设置有浆叶转轴，所述浆叶转轴连接有浆叶，所述浆叶上端开设有浆叶卡扣，所述连接杆下端卡接在所述浆叶卡扣内部。作为一种可固液分离的水热反应装置的优选方案，所述浆叶包括至少两个叶片。作为一种可固液分离的水热反应装置的优选方案，所述电阻丝外侧设置有保温层，所述保温层材料为保温棉。作为一种可固液分离的水热反应装置的优选方案，所述外壳上设置有热电偶，所述电阻丝与所述热电偶连接于外部控制电路中，共同形成反馈控温加热系统。作为一种可固液分离的水热反应装置的优选方案，所述内胆盖上设置有卡槽，所述内胆上端卡接于所述卡槽内部。作为一种可固液分离的水热反应装置的优选方案，所述内胆盖上设置有密封圈，所述连接杆穿过所述密封圈。作为一种可固液分离的水热反应装置的优选方案，所述离心滤网的材料为不锈钢。本技术的有益效果为：本技术采用了离心滤网和用于实现离心滤网与内胆的相对运动的升降装置，在提纯过程基本完成之后，当升降装置处于压缩状态时，离心滤网与浆叶分离开，并升至反应液面以上，电机带动离心滤网高速旋转，从而实现在高温高压下被提纯颗粒和液体的充分分离，使得随温度升高溶解度降低的固体颗粒在提纯过程中的溶解损失减少，进而保证此类固体颗粒在提纯过程中的流失率达到最小。此外，减少了收集水溶液并进行处理的工序，可以降低人力和成本的浪费。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对本技术实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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，还可以根据本技术实施例的内容和这些附图获得其他的附图。图1是本技术具体实施方式提供的可固液分离的水热反应装置的结构示意图；图2是本技术具体实施方式提供的可固液分离的水热反应装置固液分离工作状态图。图中标记如下：1-内胆；2-内胆盖；3-外壳；4-电阻丝；5-连接杆；6-离心滤网；7-升降装置；8-浆叶；9-电机；10-浆叶转轴；11-浆叶卡扣；12-保温层；13-热电偶；14密封圈。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本技术的技术方案。本具体实施方式的工作方式为：当升降装置7处于伸长状态时(如图1)，离心过滤网6位于溶液液面之下，离心滤网6下部的连接杆5与浆叶8上端开设有的浆叶卡扣11卡接，此时，电机9带动连接杆5转动，同时也带动离心滤网6和浆叶8转动，起到强化杂质的传质作用，提高杂质在液体中的溶解量。当提纯反应结束后，升降装置7处于压缩状态(如图2)，离心滤网6与浆叶8脱离，并位于溶液液面之上，此时，电机9带动离心滤网6高速旋转，实现在水热的温度和压力下被提纯固体颗粒与液体的充分分离。如图1-图2所示，本具体实施方式提供了一种可固液分离的水热反应装置，包括内胆1、内胆盖2及外壳3，外壳3外侧绕设有电阻丝4，内胆1内设置有连接杆5，连接杆5一端连接有离心滤网6，另一端伸出于内胆盖2外侧并连接有电机9，反应装置还包括升降装置7用于实现离心滤网6与内胆1的相对运动。在外壳3底部设置有升降装置7，升降装置7的作用是，在提纯过程基本完成之后，当升降装置7处于收缩状态时(如图2)，离心滤网6与内胆1底部的浆叶8分离开，并升至反应液面以上，电机9带动离心滤网6高速旋转，从而实现在高温高压下被提纯颗粒和液体的充分分离，使得随温度升高溶解度降低的固体颗粒在提纯过程中的溶解损失减少，进而保证此类固体颗粒在提纯过程中的流失率达到最小。此外，还能够减少收集水溶液并进行处理的工序，可以减少人力和成本的浪费。还可以在连接杆5上端设置有升降装置7，通过升降装置7进行伸缩，可以实现连接杆5的运动，从而带动离心滤网6运动，进而实现离心滤网6与内胆1的相对运动；或者在外壳3上部设置有升降装置7，通过升降装置7的伸缩，实现外壳3及内胆1的运动，进而实现离心滤网6与内胆1的相对运动；或者连接杆5本身可以由外部控制进行伸缩，从而可以带动离心滤网6上下运动，进而实现离心滤网6与内胆1的相对运动；或者升降装置7还可以采用上述结构的多重复合。此外，对于上述的每一种不同连接结构的升降装置7，升降装置7可以设置为多组。内胆1底部上设置有浆叶转轴10，浆叶转轴1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可固液分离的水热反应装置，包括内胆(1)、内胆盖(2)及外壳(3)，所述外壳(3)外侧绕设有电阻丝(4)，其特征在于，所述内胆(1)内设置有连接杆(5)，所述连接杆(5)一端连接有离心滤网(6)，另一端伸出于所述内胆盖(2)外侧并连接有电机(9)，所述反应装置还包括升降装置(7)用于实现离心滤网(6)与内胆(1)的相对运动。

【技术特征摘要】
1.一种可固液分离的水热反应装置，包括内胆(1)、内胆盖(2)及外壳(3)，所述外壳(3)外侧绕设有电阻丝(4)，其特征在于，所述内胆(1)内设置有连接杆(5)，所述连接杆(5)一端连接有离心滤网(6)，另一端伸出于所述内胆盖(2)外侧并连接有电机(9)，所述反应装置还包括升降装置(7)用于实现离心滤网(6)与内胆(1)的相对运动。2.根据权利要求1所述的可固液分离的水热反应装置，其特征在于，所述外壳(3)底部设置有升降装置(7)。3.根据权利要求2所述的可固液分离的水热反应装置，其特征在于，所述内胆(1)底部转动设置有浆叶(8)，所述浆叶(8)上端与所述连接杆(5)下端卡合连接。4.根据权利要求3所述的可固液分离的水热反应装置，其特征在于，所述内胆(1)底部上设置有浆叶转轴(10)，所述浆叶转轴(10)连接有浆叶(8)，所述浆叶(8)上端开设有浆叶卡扣(11)，所述连接杆(5)下端卡接在所述浆叶卡扣(11)...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘峰，赵君梅，安震涛，刘会洲，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：新型
国别省市：北京,11