一种制备氢氧化亚钴的装置的制作方法

文档序号:15601725发布日期:2018-10-02 20:26阅读:806来源:国知局

本实用新型涉及化工设备技术领域,具体的是一种制备氢氧化亚钴的装置。



背景技术:

氢氧化亚钴能够改善电池的各项性能,比如提高活性物质的利用率、提高充放电循环寿命、提高电极的导电性和充电效率等。目前,制备氢氧化亚钴多采用并流合成的方法,然而,在制备过程中,反应釜内的料液是随时间增加的,一方面受限于反应釜的容积,并不能一次性持续并大量的制备氢氧化亚钴,再一方面,随着时间的增加,反应釜内反应原液和生成的浆料混合在一起,实际上是稀释了反应原液,会影响氢氧化亚钴晶体的生成或生长,影响颗粒的的形貌或大小,进一步对氢氧化钴产品的性能有影响。因此有必要改进制备装置或方法,能够确保制备氢氧化钴产品颗粒均匀一致的装置。



技术实现要素:

为解决以上技术问题,本实用新型设计了一种制备氢氧化亚钴的装置,旨在解决现有技术中不能随时精确控制合成反应,操作麻烦的问题。本实用新型是采用如下方案实现的:

一种制备氢氧化亚钴的装置,包括反应釜,分液器,搜书反应釜设置有若干个进料口、一个出料口和一个回料口,所述分液器设置有一个进料口、溢液口和出料口;

所述反应釜的出料口不低于所述分液器的进料口,所述反应釜的出料口与所述分液器的进料口连接有管道;

所述分液器的溢液口位于所述分液器的上端,所述分液器的第二出料口与所述反应釜的回料口相连接;

所述分液器的溢液口不高于所述反应釜内容腔的高度。

优选地,所述第二出料口设置有抽吸泵,所述抽吸泵与所述反应釜的回料口连接。

更优选地,还设置有分料机构,所述分料机构包括一个进料端、第一出料端和第二出料端,所述分料机构的第一出料端与所述分料机构的第二出料端之间设置有阀,所述分料机构的进料端与所述抽吸泵连接,所述分料机构的第一出料端与所述反应釜的回料口连接。

更优选地,还包括第二反应器,所述第二反应器,所述分料机构的第二出料端与所述第二反应釜的进料口相连接。

优选地,所述分液器的进料口位于所述分液器的下端。

更优选地,所述分液器的第二出料口位于所述分液器的下端。

更优选地,所述分液器的进料口与所述分液器的第二出料口分别位于所述分液器的两侧。

优选地,所述反应釜内设置有搅拌器。

优选地,所述反应釜的若干个进料口均匀分布于所述反应釜的顶端。

优选地,所述分液器的表面设置有加热管。

更优选地,所述分液器设置为柱形,所述分液器的内径<<反应釜的内径。

本实用新型设计的制备氢氧化钴的装置,利用连通器的原理,在反应釜进行原液的合成反应,然后一部分原液以及反应后获得的浆液从反应釜的出料口顺流入分液器,在分液器内,受重力作用的影响,浆液内的晶体颗粒沉降,上液为废液并从溢液口溢出,减小了反应釜内反应废液的负担,保证反应的顺利进行。

附图说明

图1本实用新型的制备氢氧化亚钴的装置

图中,1反应釜,11反应釜的进料口,12反应釜的进料口,13反应釜的出料口,14回料口,15进气口,16出气口,2分液器,21分液器的进料口,22溢液口,23分液器的出料口,3抽吸泵,4分料器,41分料器的进料端,42分料器的第一出料端,43分料器的第二出料端,5搅拌器,6加热器

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,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仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

如图1,是一种制备氢氧化亚钴的装置,包括反应釜1和分液器2,反应釜1设置有二个进料口11、12,进料口11、12用于与原液池连接,按一定流量向反应釜1加料,进料口不限于设置二个,还可设置三个或四个,依不同的工艺情况决定。反应釜1还具有一个出料口13和一个回料口14。

分液器2具有一个进料口21,和一个溢液口22和一个出料口23,溢液口22位于分液器的上端,最好是顶端的位置,分液器2的出料口23与反应釜1的回料口14连接,从分液器2的出料口释放的浆料可通过管道回转到回料口14回到反应釜内。其中分液器2的溢液口22不高于反应釜1内容腔的高度,如图1,分液器2的溢液口理应不高于反应釜1内反应浆料的液面。

在上述装置中,反应原液从反应釜内的进料口进入,在反应釜1内完成大部分反应,反应釜1和分液器2可视为连通器装置,少部分反应原液和生成物混合的浆料从反应釜1的出料口通过管道顺流入分液器2,在分液器2内,其反应过程受反应釜1的影响不大,少部分未反应完全的反应原液继续反应完全,生成的晶体颗粒沉降,因此而上清液则为废液从分液器2上端的溢液口22溢出。沉降的晶体颗粒从反应釜1的回料口回到反应釜1内,继续与在反应釜1内生长或长大,这样,一方面减轻了反应釜1内的压力,去除了反应后的废液,另一方面有助于氢氧化亚钴的继续生长,避免了由于液体浓度的变化而致使得到的氢氧化亚钴颗粒不均匀。

进一步,在分液器2的出料口23设置有抽吸泵3,抽吸泵3与反应釜1的回料口14连接。的在分液器2内,由于仍然是液体环境,抽吸泵方便将分液器2沉降的晶体颗粒连同一部分浆液抽吸回到反应釜1内,将氢氧化钴转移回反应釜1内以继续生长。再进一步,在抽吸泵3与反应釜1的回料口14直接连接了一个分料器4,该分料器4包括一个进料端41、第一出料端42和第二出料端43,其中分料器4的进料端41和抽吸泵3连接,抽吸泵3从分液器2抽吸的浆料从进料端41进入,从第一出料端42或第二出料端43送出。其中将第一出料端42与反应釜1的回料口连接,第二出料端则连接其他反应釜。在第一出料端42和第二出料端43之间设置有阀,送料的时候,浆料只能从其中之一送出。当需要晶体继续生长时,则连通进料41与第一出料端42,浆料回到反应釜1内继续继续反应,如反应釜内晶体的氢氧化亚钴过多,为减轻反应釜的压力,则关闭第一出料端42,连通第二出料端43与进料端41,将浆液转移至下一个反应釜或其他反应装置中。在实际的生产应用中,氢氧化亚钴制备往往需要分釜,第二出料端43可以连接下一个反应釜,将反应釜1内的一部分浆料移至下一个反应釜中,以保证反应釜1内的反应继续顺利进行。

在本实施例中,分液器的2的进料口21可以设置于分液器2的下端或底端,进入分液器2的浆液在分液器2内具有一段的行程,一方面防止分液器2下部沉积的晶体颗粒堆积过多而积聚,另一方面晶体颗粒又不会由于浆料流速过快来不及沉降而从分液器2上端或顶部的溢液口22顺着废液流出。再进一步,分液器2的出料口23位于分液器的下端,方便将分液器2沉降于底部的晶体颗粒转移。再进一步,分液器2的进料口21和出料口23分别位于分液器的两侧。

在本实施例中,反应釜1内设置有搅拌器5,以将反应釜1内加入的反应原液和生成的浆料混合均匀,以便晶体颗粒与反应原液接触,反应原液在晶体表面继续反应使得晶体继续生长。

进一步,本实施例中,反应釜1的进料口11和12对称设置于反应釜的上端,如设置多个进料口时,进料口应均匀分布于所述反应釜的上端。原液进料时,应当与反应釜内的浆液先混合,然后反应原液之间再进行反应,更有利于晶体的生长,否则原液直接接触混合时,其生成晶体颗粒过小,不利于生长。

除此之外,反应釜1外侧具有加热器6或加热管,以保证反应釜1内具有恒温适合反应的持续进行,在反应釜1的上端或顶端还开设有进气口15和出气口16,以通入惰性气体保证反应釜内的惰性气氛,再进一步,分液器2与反应釜1在体积和内径上具有数量级的差别,其中分液器2的内径<<反应釜1的内径,最好设置成内径与管道相当的柱形,晶体在分液器2停留时间不得过长,以便体系内的浆料循环速度加快,以保证反应釜1内恒温。

以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

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