过滤装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了过滤装置

【技术实现步骤摘要】
过滤装置、过滤浓缩机以及结晶设备


[0001]本专利技术涉及固液分离的
，具体而言，涉及过滤装置
、
过滤浓缩机以及结晶设备
。

技术介绍

[0002]目前，锂离子二次电池正极材料三元前驱体的制备过程中，将硫酸镍
(
或氯化镍
)、
硫酸钴
(
或氯化钴
)、
硫酸锰
(
或氯化锰
)
配置成一定摩尔浓度的混合盐溶液，将氢氧化钠配置成一定摩尔浓度的碱溶液，用一定浓度的氨水作为络合剂，再将混合盐溶液
、
碱溶液和络合剂以一定的流量加入反应釜，控制反应釜的搅拌速率，反应浆料的温度和
pH
值，以及反应气氛
(
目前一般要求反应过程在氮气保护下完成
)
等，使盐
、
碱发生中和反应生成三元前驱体晶核并逐渐长大，当粒度达到预定值后，将反应产物过滤
、
洗涤
、
干燥，得到三元前驱体
。
可见，反应过程中需要控制的工艺参数较多，主要包括：盐和碱的浓度
、
氨水浓度
、
盐溶液和碱溶液加入反应釜的速率
、
反应温度
、
反应过程的
pH
值
、
搅拌速率
、
反应时间
、
反应浆料固含量
、
反应气氛等等
。
三元前驱体制备完成后，再将三元前驱体与锂源按一定比例混合均匀，然后再进行煅烧，再将冷却后的物料进行破碎
、
粉碎
、
分级和干燥，得到锂离子二次电池正极材料
。
[0003]上述反应釜实际上包括主反应釜和次反应釜；次反应釜旁还部署了过滤浓缩机，用于实施“釜外浓缩”。
锂离子二次电池正极材料三元前驱体的制备过程中，硫酸镍
(
或氯化镍
)、
硫酸钴
(
或氯化钴
)、
硫酸锰
(
或氯化锰
)
配置成的一定摩尔浓度的混合盐溶液以及氢氧化钠配置成的一定摩尔浓度的碱溶液等原料均被加入主反应釜，而主反应釜中的料液超过设定高度后再溢流至次反应釜
。
随着结晶反应的原料
(
盐溶液
、
碱溶液
、
氨水
)
不断加入主反应釜，主反应釜中的料液不断的溢流至次反应釜，次反应釜中的料液再进入过滤浓缩机
。
[0004]过滤浓缩机的容器中安装有滤管并设有搅拌装置，通过滤管对料液进行过滤后可从过滤浓缩机输出清液，清液作为母液可重新用于反应，而过滤浓缩机中的浓缩液则通过已浓缩浆料回流结构返回主反应釜或次反应釜
。
过滤浓缩机中的搅拌装置一般包括驱动总成
、
转轴总成和桨叶总成，所述驱动总成安装在过滤浓缩机容器上端面上，所述转轴总成的上端与所述驱动总成相连而下端伸入所述容器内，所述桨叶总成安装在所述转轴总成上，当桨叶总成旋转时可以对浆料进行搅拌，防止料液中的结晶颗粒物沉降并延长滤管上滤饼形成时间
。
然而，上述将主反应釜
、
次反应釜和过滤浓缩机相结合的结晶工艺不仅设备数量较多导致采购和使用成本高；而且料液需分别在主反应釜
、
次反应釜外和过滤浓缩机中停留反应，影响三元前驱体的一致性
。
[0005]为此，本申请的申请人提交了申请号为
202310102815X
的专利申请，通过将主反应釜
、
次反应釜和过滤浓缩机整合为一个结晶设备，解决了目前结晶工艺存在的设备数量较多
、
料液在不同设备中停留反应影响结晶颗粒物一致性的技术问题
。
结晶设备的改进也可以运用在申请号为
2023100816273、2023101028179、2023201912678、2023201912771、2023100858098
的过滤浓缩机上
。
[0006]但是，在后续实践中发现，已提交专利申请存在以下问题：
(1)
滤管采用盘管安装滤棒的方式布置于结晶设备的反应釜或过滤浓缩机的筒体的侧壁上，对反应釜和筒体的流场造成了较大的干扰，对结晶物的颗粒度
、
均匀度影响较大，因此需要改进这种传统的环管安装方式
。(2)
在处理高浓度浆料时，需要进行反吹清楚滤饼以维持通量，每次反吹后滤管内的清液被吹空，需要重新填满滤管后才能正常出清，但是在处理高浓度物料时的出清量较低，重新填满滤管所需的时间较长，降低了设备的工作效率
。(3)
在用压缩空气对滤管表面的滤饼进行反吹时，滤饼从滤管表面松动，在重力作用下呈管状沿滤管表面下滑并脱落，但是由于滤管为圆柱状，由于滤管与管状滤饼之间的摩擦阻力较大，滤饼下落过程不顺畅，导致有时候滤饼未能完全从滤管表面脱落，同样降低了设备的工作效率
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的主要目的在于提供过滤元件
、
过滤装置
、
过滤浓缩机以及结晶设备，以解决现有技术中环管安装方式对流场造成较大干扰的技术问题以及滤管导致设备工作效率低的技术问题
。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术提供了第一种过滤元件，技术方案如下：
[0009]第一种过滤元件，包括滤管，还包括柱状体，所述柱状体设于滤管内部，柱状体外壁与滤管内壁之间形成清液流动间隙
。
[0010]作为上述的第一种过滤元件的进一步改进：过滤元件还包括设于滤管上端的堵板以及设于滤管下端的出清接头；过滤元件包括间隔排列的滤管
。
[0011]作为上述的第一种过滤元件的进一步改进：所述柱状体的上端与堵板连接，柱状体的底部与出清接头的间距为
10
～
30mm。
[0012]作为上述的第一种过滤元件的进一步改进：所述柱状体的下端与出清接头连接，柱状体靠近出清接头处为中空段，所述中空段上设有出清孔
。
[0013]作为上述的第一种过滤元件的进一步改进：所述中空段的长度为
10
～
30mm。
[0014]作为上述的第一种过滤元件的进一步改进：所述清液流动间隙的宽度为4～
10mm。
[0015]为了实现上述目的，本专利技术提供了第二种过滤元件，技术方案如下：
[0016]第一种过滤元件，包括滤管，所述滤管的横截面直径由上至下递减
。
[0017]作为上述的第二种过滤元件的进一步改进：所述滤管的锥度为
0.5
～
10
°
。
[0018]作为上述的第二种过滤元件的进一步改进：所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
过滤装置，使用时设置于容器
(100)
内并将容器
(100)
内的固液混合物在不分流至其它容器
(100)
的情况下以间隔方式或连续方式不断地将固液混合物中的清液排出容器
(100)
；其特征在于：过滤装置包括：导流元件，所述导流元件具有与容器
(100)
同轴放置的导流筒以及供导流筒外部的固液混合物流入导流筒内部的导流通道
(210)
；过滤元件
(300)
，所述过滤元件
(300)
包括沿导流筒外壁呈环状布置的滤管
(310)
，所述滤管
(310)
竖向放置；安装组件，用于连接过滤元件
(300)
和导流元件
。2.
如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于：所述导流元件还包括连接机构，所述连接机构包括环形板
(220)
和竖向管
(230)
，竖向管
(230)
上端与容器
(100)
顶部连接，竖向管
(230)
下端与环形板
(220)
连接，相邻竖向管
(230)
之间形成导流通道
(210)
，环形板
(220)
与导流筒上端可拆卸连接
。3.
如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于：过滤装置包括至少两个过滤元件
(300)
，相邻两个过滤元件
(300)
的滤管
(310)
错位分布
。4.
如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于：所述安装组件包括上支撑环
(420)
和下支撑环
(520)
，过滤元件
(300)
上端与上支撑环
(420)
连接，过滤元件
(300)
下端与下支撑环
(520)
连接，下支撑环
(520)
具有与滤管
(310)
出水口联通的清液腔
。5.
如权利要求4所述的过滤装置，其特征在于：所述安装组件还包括呈环形布置的第一横杆
(410)
，第一横杆
(410)
一端与支撑筒
(200)
外壁连接，另一端与上支撑环
(420)
可拆卸连接；所述安装组件还包括呈环形布置的第二横杆
(510)
，第二横杆
(510)
一端与支...

【专利技术属性】
技术研发人员：何志，何劲松，赵聪，康彬，李仲恺，何珂桥，
申请(专利权)人：四川思达能环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：