一种锂电池三元前驱体合成中的母液分离系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种锂电池三元前驱体合成中的母液分离系统，包括反应釜、循环管道和分离装置；所述反应釜内配套设置有搅拌装置，所述搅拌装置用于对反应釜内物料搅拌混合，并使物料成流体状态；所述循环管道设置在反应釜外壁上，所述循环管道两端端口与反应釜内腔连通使之构成外部循环流道，使反应釜内物料在搅拌离心作用下经循环管道循环流通；所述分离装置连接至循环管道的管体上，所述分离装置为上大下小的倒圆锥结构，所述分离装置底部进料口与循环管道连通；所述分离装置侧壁上开设有排水口，用于分离后母液排出。依据上述分离系统，可有效提高反应釜内固体含量，还能灵活适用各种粒度尺寸物料的沉降分离，避免物料堵塞问题，工业实用价值高。

A mother liquor separation system for lithium ion battery three element precursor synthesis

The utility model discloses a mother liquor separation system in the synthesis of lithium battery ternary precursor, which comprises a reaction kettle, a circulating pipe and a separating device; a stirring device is matched in the reaction kettle, and the stirring device is used for stirring and mixing materials in the reaction kettle and making the materials into a fluid state; and the circulating pipe is arranged in the reaction kettle. On the outer wall of the reactor, the two ends of the circulating pipeline are connected with the inner cavity of the reactor to form an external circulating channel, so that the materials in the reactor circulate through the circulating pipeline under the action of stirring and centrifuging; the separating device is connected to the pipe body of the circulating pipeline, and the separating device is an inverted cone structure of the upper large and the lower small, the said separating device is an inverted cone structure The bottom inlet of the separating device is connected with the circulating pipe, and a drainage outlet is arranged on the side wall of the separating device for discharging the mother liquor after separation. According to the above separation system, the solid content in the reactor can be effectively increased, and it can also be flexibly applied to the sedimentation and separation of materials with various particle sizes to avoid the problem of material clogging, which has high practical value in industry.

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池三元前驱体合成中的母液分离系统
本技术涉及一种锂电池三元前躯体的合成装置，特别是一种锂电池三元前驱体合成中的母液分离系统。
技术介绍
在锂电池正极材料三元前驱体合成过程中，为了使产品颗粒达到一定的粒度分布及球形度，需要提高反应釜内的固体含量。而现在主流的三元前驱体的合成方法为连续方法，即连续通过进料管向反应釜内加入反应物料，反应釜通过上部溢流口不断将反应釜内物料排出。因反应过程是一个动态平衡的过程，如果要提高反应釜内的固体含量，就需要在不影响反应过程的情况下，将部分母液分离出来，而将固体物料留在反应釜内。现在已被应用的装置为反应釜外接澄清箱式结构，此种结构在生产粒度较小及流动性好的物料时可以将母液较好的分离。但在生产大颗粒及流动性差的前驱体时，物料在澄清箱内易沉积堵塞澄清箱，需要经常拆开澄清箱清理沉积料。特别是在现有三元前驱体实际制备中产物粒度尺寸跨度大的实际工业生产背景下，现有分离装置灵活实用性差，不能满足现有三元前驱体的实际工业需求。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于：针对现有技术存在的上述问题，提供一种新型锂电池三元前驱体母液分离装置，该分离装置不仅能够有效提高反应釜内固体含量，还能灵活适用各种粒度尺寸物料的沉降分离，有效避免物料堵塞问题。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种锂电池三元前驱体合成中的母液分离系统，包括反应釜、循环管道和分离装置；所述反应釜内配套设置有搅拌装置，所述搅拌装置用于对反应釜内物料搅拌混合，并使物料成流体状态；所述循环管道设置在反应釜外壁上，所述循环管道两端端口与反应釜内腔连通使之构成外部循环流道，使反应釜内物料在搅拌离心作用下经循环管道循环流通；所述分离装置连接至循环管道的管体上，所述分离装置为上大下小的倒圆锥结构，所述分离装置底部进料口与循环管道连通；所述分离装置侧壁上开设有排水口，用于分离后母液排出。依据上述技术方案，所述反应釜罐体内部的物料在充分搅拌混合反应一段时间后形成流体状态，该物料流体进入设置在反应釜外壁并与反应釜内腔连通的循环管道内，并在搅拌离心力作用下，沿循环管道组成的外部循环流道循环流动；当循环管道内的物料流体流至所述分离装置与循环管道连通位置时，物料中的固体在垂直重力作用下，沉降至下方循环管道内，随物料循环流动返回反应釜内再次重新反应；所述物料流体中的母液在静压作用，上升到分离装置顶部，并从设置在分离装置顶部侧壁上的排水口排出，从而实现对物料中母液自动分离，提高反应釜固体含量作用。相比现有外置澄清箱式母液分离装置，本技术公开的由反应釜釜体连通的循环管道和分离装置组成的母液分离系统，不仅能在不影响反应釜内物料正常反应状态下，实现对母液的连续分离处理；还能借助搅拌离心力作用，将沉降出固体物料的循环回流至反应釜内继续反应。整个装置系统结构紧凑，相互配合，有效避免物料沉积滞留造成装置堵塞问题同时，极大提高装置的运作效率和物料利用率。进一步，所述反应釜釜体为封闭式圆锥罐体结构，在罐体顶部设置有进料口，在罐体底部设置有出料口。进一步，所述循环管道为弧形管道，所述弧形管道沿反应釜釜体外壁横向水平设置。优选地，所述弧形管道管体贴合在反应釜釜体外表面上。依据上述优选方案，循环管道优选为沿反应釜釜体外壁横向水平设置的弧形管道，从而使循环管内的物料流体流向与反应釜内物料流向一致，更有利于循环管道内物料流体在搅拌离心作用力下循环流动。进一步优选地，所述弧形管道的弧度为2-5rad，进一步优选为π。其中，所述弧形管道弧度决定整个循环管道的流道长度，将所述弧形管道弧度优选限定在上述范围，进一步确保循环管道内物料流体具有充足动能，将固体物料携带回流至反应釜内；并有效保障对物料母液分离效果，使分离出的母液中夹带的物料含量低。进一步，所述分离装置垂直于循环管道设置。更有利于分离装置内固体物料在重力作用下的沉降分离。优选地，在所述分离装置和循环管道之间的连接管道为倾斜管道。通过在分离装置与循环管道内增设倾斜管道，进一步提高所述分离装置与循环管道之间的垂直高度，进一步增强重力对固体物料的沉降分离作用。进一步，所述搅拌装置包括电机、搅拌轴和搅拌叶片；所述电机设置在反应釜釜体顶部，电机的输出端与搅拌轴的上端连接，所述搅拌轴的下端伸入反应釜釜体内，并在搅拌轴下端连接搅拌叶片，优选地，所述搅拌叶片有多片。优选地，该分离系统还包括储液装置，所述储液装置与所述分离装置排水口之间通过管道连通。进一步优选地，在所述储液装置底侧壁上开设有出料口，所述出料口连接有回流管道，所述回流管道连接至反应釜进料口，并在回流管道上设置有泵送装置，用于将沉积在储液装置底部的物料泵送回流至反应釜内回收利用。综上所述，本技术的有益效果是：1、本技术公开的锂电池三元前驱体合成中母液分离系统，通过在反应釜外壁上设置连通的循环管道，并在循环管道上连接分离装置，所述分离装置装置本体高于循环管道，使反应釜内混合物料在搅拌离心作用力下，进入循环管道循环流动，相比现有外置澄清箱式母液分离装置，该分离系统不仅能在不影响反应釜内物料正常反应状态下，实现对母液的连续分离处理；还能将沉降出的固体物料经循环管道回流至反应釜内继续反应，防止物料沉积滞留造成装置堵塞，极大提高装置的运作效率和物料利用率。2、在本技术提供的锂电池三元前驱体合成中母液分离系统中，通过在反应釜外壁设置连通的循环管道，使物料流体在所述循环管内循环流动，从而将分离装置沉降出的固体物料携带回流至反应釜内；同时利用循环管道内离心力对物料中固液分离与分离装置重力分离作用相协同，实现该分离系统对物料中固液充分分离效果。3、依据本技术所述锂电池三元前驱体合成中母液分离系统，整个装置系统结构简单紧凑，各装置相互协同配合，可灵活适用各种粒度尺寸物料的沉降分离，工业实用价值高。附图说明图1是实施例1所述一种锂电池三元前驱体合成中的母液分离系统的结构示意图。图2为图1的俯视图(该图中未画出储液罐)。图3为实施例2所述一种锂电池三元前驱体合成中的母液分离系统结构示意图。图中标记：1-反应釜釜体，2-循环管道，3-分离装置，4-储液装置，101-搅拌装置，101a-电机，101b-搅拌轴，101c-搅拌叶片，102-出料口，103-进料口一，104-进料口二，105-进料口三，301-连接管,302-排水口，401-排料口，402-输送泵。具体实施方式下面结合附图，对本技术作详细的说明。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术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技术，并不用于限定本技术。实施例1如图1-2所示，一种锂电池三元前驱体合成中的母液分离系统，包括反应釜1、循环管道2和分离装置3；其中，所述反应釜1为封闭式圆锥形罐体结构，并在反应釜1中配套设置有搅拌装置101，所述搅拌装置101包括电机101a、搅拌轴101b和搅拌叶片101c；所述电机101a设置在反应釜1罐体顶部，电机101a的输出端与搅拌轴101b的上端连接，所述搅拌轴101b的下端伸入反应釜1罐体内，并在搅拌轴101b下端设有两片搅拌叶片101c。所述反应釜的底部设有出料口102，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池三元前驱体合成中的母液分离系统，其特征在于，包括反应釜、循环管道和分离装置；所述反应釜内配套设置有搅拌装置，所述搅拌装置用于对反应釜内物料搅拌混合，并使物料成流体状态；所述循环管道设置在反应釜外壁上，所述循环管道两端端口与反应釜内腔连通使之构成外部循环流道，使反应釜内物料在搅拌离心作用下经循环管道循环流通；所述分离装置连接至循环管道的管体上，所述分离装置为上大下小的倒圆锥结构，分离装置底部进料口与循环管道连通；所述分离装置侧壁上开设有排水口，用于分离后母液排出。

【技术特征摘要】
1.一种锂电池三元前驱体合成中的母液分离系统，其特征在于，包括反应釜、循环管道和分离装置；所述反应釜内配套设置有搅拌装置，所述搅拌装置用于对反应釜内物料搅拌混合，并使物料成流体状态；所述循环管道设置在反应釜外壁上，所述循环管道两端端口与反应釜内腔连通使之构成外部循环流道，使反应釜内物料在搅拌离心作用下经循环管道循环流通；所述分离装置连接至循环管道的管体上，所述分离装置为上大下小的倒圆锥结构，分离装置底部进料口与循环管道连通；所述分离装置侧壁上开设有排水口，用于分离后母液排出。2.根据权利要求1所述的一种锂电池三元前驱体合成中的母液分离系统，其特征在于，所述反应釜釜体为封闭式圆锥罐体结构，在罐体顶部设置有进料口，在罐体底部设置有出料口。3.根据权利要求1所述的一种锂电池三元前驱体合成中的母液分离系统，其特征在于，所述循环管道为弧形管道，所述弧形管道沿反应釜釜体外壁横向水平设置。4.根据权利要求3所述的一种锂电池三元前驱体合成中的母液分离系统，其特征在于，所述弧形管道管体贴合在反应釜釜体外表面上。5.根据权利要求4所述的一种锂电池三元前驱体...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵林，但勇，赵澎，陈雪风，
申请(专利权)人：眉山顺应动力电池材料有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51