[發明專利]在線監控智能聯動反應釜

在審

• 申請號: 201810003311.1
• 申請日: 2018-01-03
• 公開（公告）號: CN107983288A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 王楨;朱永明;余澤敏;余濤;高鵬;何思齊
• 申請（專利權）人: 常州九朝新能源科技有限公司
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種新能源、化工材料生產領域，特別是一種在線監控智能聯動反應釜。

背景技術

隨近年來，高能量密度電池市場的興起，磷酸鐵鋰和三元體系的鋰離子電池迎來了快速發展契機，各實驗室紛紛轉投入研究此類材料。本反應釜基于鋰離子電池中正極材料生產的共沉淀法而設計，目的是為中小型實驗室提供簡單快捷的實驗設備，提高效率，降低成本。本反應釜工作時，精密控制轉速、溫度和PH值及加料速率等因素，可以使Ni、Co、Mn、Al元素在晶格內達到原子級的混合，所得產品顆粒細小、形貌規整且各元素分布均勻，能夠得到針形或塊形一次顆粒團聚成的球形二次顆粒，其顆粒表面光滑、粒徑分布均一、振實密度高，避免手動控制和簡單反應容器帶來的副反應。此反應釜經過改進，還可廣泛用于石油、化工、橡膠、農藥、染料、醫藥、食品、用來完成硫化、硝化、氫化、烴化、聚合、縮合等工藝過程，另可用于氧化石墨烯的生產。

發明內容

本發明設計了一種可自動控制轉速、溫度和PH值及加料速率,調節釜內含氧量、壓力在線監控智能聯動反應釜。

為實現上述設計，本發明采用的技術方案如下：

一種在線監控智能聯動反應釜，包括釜體，釜內導流筒和擋流板裝置，側面開有溢流口，底部有卸料口；釜蓋上進料口、進氣口、出氣口、PH計探測口、氧分壓探測口、可視石英窗口及壓力指示表；攪拌裝置包括攪拌電機、密封軸承、攪拌槳；釜體夾套加熱或冷卻裝置，帶有加液口，放液口，測溫棒，加熱器件；釜蓋與釜體配有密封圈及法蘭固封；釜蓋及攪拌裝置配有升降裝置，實現自動或手動提升；反應釜有一套自動控制系統，根據檢測的PH值，可以自動調節進料速度實現PH恒定，并且可調節反應釜轉速、溫度、加料速度，釜蓋升降，可顯示反應釜內氧分壓、壓力。反應釜配有儲液桶，有出料口，加料口，清洗口。反應釜配有一套集成機架，用于反應釜所需的蠕動泵、升降器、儲液桶，可移動，可清洗。

作為優選方案，所述釜體內部有直徑為釜直徑0.2-0.8倍，高度為釜高0.2-0.8倍的圓柱形導流筒，擋流板為焊接在釜壁上2-8塊的，寬為釜直徑0.01-0.3倍，高度為釜高0.2-0.8倍，與反應釜焊接角為0-90度的均勻分布的直板，側面開有溢料口，從上到下為1-5個，底部開有卸料口。

作為優選方案，釜蓋上的進料口為3-10個，進氣口為1-3個，PH計探測口為1-3個，氧分壓探測口為1-3個，可視石英窗口為1-2個。

作為優選方案，攪拌裝置中攪拌槳為1-5個，為錨式、渦輪式或螺旋槳式葉輪。

作為優選方案，釜體夾套加熱或冷卻裝置介質為水、油或液氮，溫度為-30-200度，加液口為1-2個，放液口為1-2個，加熱器件為棒狀或環狀，1-5個。

作為優選方案，升降裝置為液壓升降，電動提升或者機械轉盤手動提升。

作為優選方案，自動控制PH系統，固定酸或者堿的量，調節另一個，促使PH恒定，PH范圍為0-14，精確度為±0.02，控制系統里可調節攪拌轉速0-1500rpm/min，加料速度0-4L/min，釜蓋升降高度為釜體高度的0.1-3倍，氧分壓顯示為0-30％，壓力為-0.1-0mPa。

作為優選方案，儲液桶為3-10個，機架為配制反應釜及配件制作，可清洗，可移動。

采用上述設計的反應釜有以下優點：由于設計了控制系統，可以便捷設置和控制反應釜的溫度，轉速，PH值，蠕動泵轉速，氧分壓，壓力，尤其是通過自動PH控制系統，可以實現反應釜內PH值恒定，保證反應穩定自動進行，不需要人手動調節或看守，省時省力。設計的導流筒和擋流板能使反應釜內溶液在整個釜體內部實現均勻混合，分散高，使得晶核均勻生長，通過轉速及PH的調節，得到預期設計的粒度和球形度顆粒。溢流口可控制釜內液面高度和生長趨勢，進出氣口和氧分壓確保釜內氣體組成，壓力設計保證一定負壓。此反應釜還可用于低溫環境工作，通冷卻液后保證反應低溫進行，適用于氧化石墨烯生產等。

附圖說明

圖1為實施案例1中反應釜的平面細節示意圖。

圖2為實施案例1中反應釜的裝配示意圖。

圖中：1-反應釜釜體，2-擋板，3-導流筒，4-溢流口，5-卸料口，6-加料口，7-進氣口，8-氧分壓探測，9-可視窗口，10-PH探測口，11-壓力表，12-攪拌電機，13-攪拌軸，14-夾套層，15-加熱棒，16-測溫棒，17-蠕動泵組，18-儲液桶，19-控制中心，20-機架結構。

具體實施方式