[發明專利]一種六氟磷酸鋰攪拌結晶裝置

在審

• 申請號: 201910191489.8
• 申請日: 2019-03-14
• 公開（公告）號: CN109925740A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 蔡顯威;夏磊;謝斌
• 申請（專利權）人: 青海聚之源新材料有限公司
• 主分類號: B01D9/02
• 分類號: B01D9/02;C01D15/00
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 杜朗宇

本發明公開了一種六氟磷酸鋰攪拌結晶裝置，包括有電機及減速器、入料口、結晶室、冷凍液入口、冷凍液出口、出料口、電動流量控制閥、連接桿、葉輪、外層空腔、固定支架、導流板、液位傳感器、進氣口、出氣口、溫度傳感器、變頻器、控制器，該結晶裝置采用特定結構的葉輪進行攪拌并且采用變頻器調控攪拌方式及轉速，根據攪拌速度控制結晶的降溫速率，解決了傳統動態結晶裝置結晶時間相對較長，結晶粒度不理想，不能實現結晶時間和結晶粒度上達到最優效果的問題。

技術領域

本發明涉及六氟磷酸鋰結晶技術領域，具體涉及一種六氟磷酸鋰攪拌結晶裝置。

背景技術

六氟磷酸鋰是鋰離子電池中常用的電解質，工業制備一般通過五氟化磷和溶解在無水氫氟酸溶液體中的氟化鋰反應得到六氟磷酸鋰溶液，再將六氟磷酸鋰從六氟磷酸鋰溶液中結晶析出，傳統技術的結晶過程一般采用靜態結晶，雖然易于實現，但結晶周期長達30-50小時，晶核重復生長造成晶體內的氫氟酸很難通過純化工藝處理；目前，使用的動態結晶裝置，只是單純的采用傳統葉片攪拌后使用水冷降溫析出晶體，并沒有給出從攪拌形式、攪拌轉速、內部形狀、降溫速率相互配合的結晶技術方案，在結晶時間和結晶粒度上不能達到最優。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明提供一種六氟磷酸鋰攪拌結晶裝置，該結晶裝置采用特定結構的葉輪進行攪拌并且采用變頻器調控攪拌方式及轉速，根據攪拌速度控制結晶的降溫速率，解決了傳統動態結晶裝置結晶時間相對較長，結晶粒度不理想，不能實現結晶時間和結晶粒度上達到最優效果的問題。

為實現本發明的目的，本發明采用以下技術方案：

一種六氟磷酸鋰攪拌結晶裝置，包括有電機、減速器、入料口、結晶室、冷凍液入口、冷凍液出口、出料口、電動流量控制閥、連接桿、葉輪、外層空腔、固定支架、導流板、超聲波液位傳感器、進氣口、出氣口、溫度傳感器、變頻器、控制器，所述的電機的轉子與減速機的輸入軸連接，所述的減速機的輸出軸與連接桿的上端連接，所述的連接桿下端垂直連接葉輪，所述的電機和減速機通過固定支架固定在結晶室的頂部，所述的連接桿穿過固定支架與結晶室頂端通過密封軸承連接并豎立在結晶室中央，所述的入料口、進氣口、出氣口位于結晶室的頂端，所述的出料口位于結晶室底部，所述的結晶室的側面及底部通過外層空腔包裹，所述的外層空腔上端連接由冷凍液入口，下端連接有冷凍液出口，將冷凍液灌入外層空腔內可對結晶室降溫，所述的冷凍液入口前端安裝有電動流量控制閥，通過控制冷凍液的流量控制結晶室降溫內降溫速率，所述的結晶室內部安裝有溫度傳感器，所述的結晶室內部頂端安裝有超聲波液位傳感器，所述的導流板安裝在結晶室內部側壁上，所述的電機的電源輸入與變頻器連接，可實現電機轉速及轉動方向的調節，所述的變頻器通信接口與控制器連接，所述的超聲波液位傳感器、溫度傳感器的輸出接口與控制器連接，所述的電動流量控制閥控制接口與控制器連接。

進一步的，所述的結晶室為上部圓柱狀與下部倒置圓錐狀結合的空腔，所述的葉輪位于圓柱狀與圓錐狀的連接處。

進一步的，所述的葉輪由中心對稱均勻分布的4個五邊形的槳葉和槳葉前端經過兩次彎折的彎折部組成。

進一步的，所述的控制器電源輸入的V+/V-端接入DC24V電源，所述的變頻器接入三相電源L1\L2\L3\N, 所述的變頻器輸出U/V/W與電機輸入電源連接，所述的變頻器的通信接口、超聲波液位傳感器的通信接口、溫度傳感器的通信接口與控制器的RS485接口的A/B端連接，所述的電動流量控制閥的控制接口V端與控制器的模擬量輸出AO端連接，所述的電動流量控制閥的控制接口G端與GND連接。

進一步的，所述的控制器選用西門子CTS7-200型PLC。

本發明與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

1． 通過試驗使用特定結構的攪拌槳葉，使得結晶效果更佳；

2． 通過控制攪拌速度配合降溫速率，提高了結晶效率縮短上產周期；