一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜

本技术涉及生产锂离子正极材料前驱体的一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜。

背景技术：

1、前驱体形貌结构及材料粒度大小一定程度上决定了富锂材料的性能和应用效果，化学共沉淀法是目前层状正极材料的前驱体最常用的制备方法，也是生产富锂锰基正极材料的常用方法。共沉淀法的优点在于产物的粒度和形貌易于调控，电化学性能较好。该方法的设备简单操作容易，适合工业化生产。

2、但是，在化学共沉淀过程中，大多反应釜为多管口打入不同化学试剂进行反应，导致沉淀剂管附近沉淀剂浓度过高，从而致使前驱体一次颗粒过大，对反应二次颗粒产生不良影响，影响前驱体的均一性。

3、同时，大多数反应釜为单一种类的双桨叶进行搅拌，而单一桨叶搭配会在反应釜中产生流体“死区”现象，从而导致二次颗粒产生团聚现象，影响前驱体的化学性。

技术实现思路

1、为解决以上技术问题，本实用新型提供一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜，通过设计组合搅拌桨、出料孔利用离心率喷射细微液柱完成进料，使原材料细化和均匀混合的同时让釜内流体动力区域得到提升，解决沉淀剂加入时造成瞬时颗粒较大、二次颗粒团聚现象的问题。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜，釜体内设置双搅拌桨，其中上层搅拌桨为推进式搅拌桨，下层搅拌桨为锚框式搅拌桨；所述双搅拌桨固定在电机轴上，同步转动；所述电机轴上还设置有进出料装置，所述进出料装置两侧分别连接反应液i入液管及反应液ii入液管，进出料装置内设有反应液i出料室及反应液ii出料室，两个出料室的侧壁上均设有出料孔。

3、进一步地，所述进出料装置包括入液器及散液器，所述入液器通过轴承安装在电机轴上，电机轴转动时入液器保持静止，该入液器包括两个环形的反应液导流室，即反应液i导流室、反应液ii导流室；所述反应液i导流室、反应液ii导流室分别通过导管连接相应的反应液入液管；所述散液器设置在入液器下方的电机轴上，该散液器包括两个环形的反应液出料室，即反应液i出料室、反应液ii出料室；所述反应液i导流室、反应液ii导流室分别设置在相应的反应液出料室的正上方，且反应液i导流室、反应液ii导流室的底部均设置有多个通孔。

4、进一步地，所述反应液i导流室、反应液ii导流室，其中一个反应液导流室设置在内侧，另一个设置在外侧。

5、进一步地，所述散液器内设置有l型隔离层，l型隔离层将散液器内部分隔成两个环形的反应液出料室。

6、进一步地，所述隔离层厚度为3～5mm；所述电机轴设置在反应釜轴心线上，其中一个导管与反应釜轴心线间距为16～18mm，另一个导管与反应釜轴心线间距为20～22mm，两个导管管间距为36～50mm。

7、进一步地，所述出料孔的直径为0.1～1mm，上下两个反应液出料室的出料孔间距为2～5mm；所述通孔直径为0.1～1mm。

8、进一步地，所述反应釜釜体上部设有釜盖，釜体内反应液i入液管及反应液ii入液管穿过釜盖延伸至反应釜外，电机设置在釜盖上方。

9、进一步地，所述反应釜釜体下部侧壁上设置ph检测装置，釜体侧壁上设置恒温水浴层，并通过恒温装置控制温度。

10、与现有技术相比，本实用新型有益效果：

11、本实用新型提供一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜，通过设计组合搅拌桨、旋转轴进料孔利用离心率喷射细微液柱完成进料，代替现有入料方式，使原材料细化和均匀混合的同时让釜内流体动力区域得到提升，解决沉淀剂加入时造成瞬时颗粒较大、二次颗粒团聚现象的问题。

技术特征：

1.一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜，其特征在于：釜体内设置双搅拌桨，其中上层搅拌桨为推进式搅拌桨，下层搅拌桨为锚框式搅拌桨；所述双搅拌桨固定在电机轴上，同步转动；所述电机轴上还设置有进出料装置，所述进出料装置两侧分别连接反应液i入液管及反应液ii入液管，进出料装置内设有反应液i出料室及反应液ii出料室，两个出料室的侧壁上均设有出料孔。

2.根据权利要求1所述的一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜，其特征在于：所述进出料装置包括入液器及散液器，所述入液器通过轴承安装在电机轴上，电机轴转动时入液器保持静止，该入液器包括两个环形的反应液导流室，即反应液i导流室、反应液ii导流室；所述反应液i导流室、反应液ii导流室分别通过导管连接相应的反应液入液管；所述散液器设置在入液器下方的电机轴上，该散液器包括两个环形的反应液出料室，即反应液i出料室、反应液ii出料室；所述反应液i导流室、反应液ii导流室分别设置在相应的反应液出料室的正上方，且反应液i导流室、反应液ii导流室的底部均设置有多个通孔。

3.根据权利要求2所述的一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜，其特征在于：所述反应液i导流室、反应液ii导流室，其中一个反应液导流室设置在内侧，另一个设置在外侧。

4.根据权利要求2所述的一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜，其特征在于：所述散液器内设置有l型隔离层，l型隔离层将散液器内部分隔成两个环形的反应液出料室。

5.根据权利要求4所述的一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜，其特征在于：所述隔离层厚度为3～5mm；所述电机轴设置在反应釜轴心线上，其中一个导管与反应釜轴心线间距为16～18mm，另一个导管与反应釜轴心线间距为20～22mm，两个导管管间距为36～50mm。

6.根据权利要求3所述的一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜，其特征在于：所述出料孔的直径为0.1～1mm，上下两个反应液出料室的出料孔间距为2～5mm；所述通孔直径为0.1～1mm。

7.根据权利要求1所述的一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜，其特征在于：所述反应釜釜体上部设有釜盖，釜体内反应液i入液管及反应液ii入液管穿过釜盖延伸至反应釜外，电机设置在釜盖上方。

8.根据权利要求1所述的一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜，其特征在于：所述反应釜釜体下部侧壁上设置ph检测装置，釜体侧壁上设置恒温水浴层，并通过恒温装置控制温度。

技术总结
本技术提供了一种锚框式组合桨转轴进料共沉淀反应釜，釜体内设置双搅拌桨，其中上层搅拌桨为推进式搅拌桨，下层搅拌桨为锚框式搅拌桨；所述双搅拌桨固定在电机轴上，同步转动；所述电机轴上还设置有进出料装置，所述进出料装置两侧分别连接反应液I入液管及反应液II入液管，进出料装置内设有反应液I出料室及反应液II出料室，两个出料室的侧壁上均设有出料孔。本技术中采用上层推进式搅拌桨与下层锚框式搅拌桨组合，使釜中反应流体湍动能区域扩大，避免二次颗粒产生团聚现象；出料孔喷射液柱完成进料，使原料均匀混合，避免出现局部颗粒较大等现象。

技术研发人员：王健行,于楚瑶,谢长翔,张政扬,王千慧,王志远
受保护的技术使用者：东北大学秦皇岛分校
技术研发日：20230428
技术公布日：2024/2/8