專利名稱：一種反應(yīng)釜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種化學反應(yīng)設(shè)備，尤其涉及ー種特別適合于濕法制備固體顆粒料的反應(yīng)釜。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代固體粉末材料的合成方法之一是濕法合成，通常是將原材料配制成溶液，利用沉淀反應(yīng)將產(chǎn)物從反應(yīng)溶液中沉淀出來。濕法合成一般使用反應(yīng)釜作為生產(chǎn)容器，所使用的反應(yīng)釜通常由釜體、釜蓋、攪拌、加熱管或夾套、進料ロ、出料ロ、測量ロ等構(gòu)成；當要求反應(yīng)物料要充分混合的時候，所使用反應(yīng)釜的內(nèi)壁沿豎向還可固定有一定數(shù)量的擋板。濕法合成有時候采用連續(xù)溢流的方式，就是ー邊從反應(yīng)釜底部進料、ー邊從反應(yīng)釜頂部出料，而反應(yīng)釜不停歇地進行生產(chǎn)，這樣一方面提高了生產(chǎn)效率，另ー方面有利于控制顆粒產(chǎn)品的粒度均勻及品質(zhì)穩(wěn)定。已有的溢流反應(yīng)釜一般在反應(yīng)腔內(nèi)壁設(shè)置豎直式擋板，在反應(yīng)釜下部進行合成反應(yīng)并通過反應(yīng)腔上部的溢流ロ排出反應(yīng)產(chǎn)物。當產(chǎn)物比重與反應(yīng)液比重相當時，產(chǎn)物與反應(yīng)液基本混合均勻，溢流出來的產(chǎn)品容易穩(wěn)定控制，但當產(chǎn)物比重比反應(yīng)液比重大時，則存在產(chǎn)物不能及時排出反應(yīng)器的缺點。在濕法合成固體粉末材料領(lǐng)域，對產(chǎn)品固體粉末材料的粒度和形貌往往有特殊要求，因此必須將合格的沉淀產(chǎn)物及時從反應(yīng)釜中排出，否則，沉淀物會繼續(xù)生長，進而影響產(chǎn)品品質(zhì)。例如，鋰離子電池行業(yè)所需的球形四氧化三鈷、球形四氧化三錳、球形氫氧化鈷及球形錳鎳鈷三元復合氫氧化物與氧化物，以及鎳氫電池行業(yè)所需的球形氫氧化亞鎳等粉末材料，均是通過濕法合成，在這些固體粉末材料的應(yīng)用過程中，往往要求這些固體粉末材料的顆粒不能太大，但這些材料的比重一般都大于反應(yīng)液的密度，因此，用現(xiàn)有的溢流反應(yīng)釜進行濕法生產(chǎn)合成吋，反應(yīng)產(chǎn)物容易沉積在反應(yīng)釜的下部，不及時排出時則繼續(xù)生長，進而影響到產(chǎn)品的品質(zhì)和使用效果。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供ー種結(jié)構(gòu)簡單、制作容易、成本較低、產(chǎn)品均勻且比重高的特別適合于濕法制備固體顆粒料(例如鋰離子電池及鎳氫電池正極材料)的反應(yīng)爸。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出的技術(shù)方案為ー種反應(yīng)釜(特別適合于濕法制備固體顆粒料的反應(yīng)釜)，所述反應(yīng)釜的反應(yīng)腔中裝設(shè)有攪拌器，所述反應(yīng)釜的底部開設(shè)有進料ロ，所述反應(yīng)釜的上部開設(shè)有溢流ロ，靠近所述攪拌器的攪拌槳位置設(shè)有橫式擋流板組件，所述攪拌槳上方的反應(yīng)腔中繞設(shè)有螺旋式導流板，所述螺旋式導流板引至所述溢流ロ處。該反應(yīng)釜特別適合于濕法制備固體顆粒料，例如鋰離子電池及鎳氫電池正極材料等。上述的反應(yīng)釜中，所述攪拌器優(yōu)選為雙層槳式攪拌器，所述橫式擋流板組件設(shè)置在所述雙層槳式攪拌器的上攪拌槳與下攪拌槳之間。該優(yōu)選的反應(yīng)釜中，所述橫式擋流板組件的高度建議為上攪拌槳與下攪拌槳之間垂直距離的0. 3 0. 8倍。本實用新型優(yōu)選的雙層槳式攪拌器一方面能夠?qū)崿F(xiàn)反應(yīng)釜下部區(qū)域物料的充分混合，另ー方面能夠保證物料在反應(yīng)釜的中部及上部實現(xiàn)一定強度的旋流。上述的反應(yīng)釜中，所述橫式擋流板組件可以為各種形狀或結(jié)構(gòu)的組件，例如可以是兩塊橫擋板組成的平行框架(兩塊橫擋板兩端固接在反應(yīng)腔內(nèi)壁上)，也可以是三塊以上的橫擋板組成的各種多邊形框架(各多邊形的頂點固接在反應(yīng)腔的內(nèi)壁上)，但優(yōu)選為三角形框式構(gòu)架(更優(yōu)選為正三角形框式構(gòu)架)或四邊形框式構(gòu)架(更優(yōu)選為正方形框式構(gòu)架)。所述三角形框式構(gòu)架的三個頂點可分別固接在所述反應(yīng)腔的內(nèi)壁上。所述四邊形框式構(gòu)架的四個頂點分別固接在所述反應(yīng)腔的內(nèi)壁上。上述的反應(yīng)釜中，所述螺旋式導流板的位置和高度沒有十分嚴格的要求，但其螺旋起點優(yōu)選與所述攪拌器的上攪拌槳位于同一水平高度，所述螺旋式導流板的螺旋終點于所述溢流ロ的管ロ下端后終止。上述的反應(yīng)爸中，所述螺旋式導流板沿反應(yīng)腔徑向的寬度優(yōu)選為Icm IOcm,所 述螺旋式導流板的螺旋螺距優(yōu)選為IOcm 30cm。本實用新型反應(yīng)釜的材質(zhì)無特別要求，可以為塑料、不銹鋼、鈦材等各種材質(zhì)。對于上述本實用新型反應(yīng)釜的加熱方式無需做特別限定，可以為夾套加熱，也可以為釜內(nèi)盤管加熱等各種加熱方式。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于本實用新型的反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)簡單，制作容易，成本較低；將本實用新型的反應(yīng)釜應(yīng)用于濕法合成顆粒型物料時，本實用新型的設(shè)置的橫式擋流板組件能夠更好地保證反應(yīng)物料的充分混合均勻，使反應(yīng)制備的反應(yīng)產(chǎn)物具有更好的均質(zhì)性；另外通過與本實用新型反應(yīng)釜中的螺旋式導流板配合，可連續(xù)溢流生產(chǎn)出高比重、高均勻性的固體顆粒產(chǎn)品，產(chǎn)品的品質(zhì)更加有保證，產(chǎn)品的性能更符合實際應(yīng)用的要求。

圖I為本實用新型實施例中反應(yīng)釜的主視圖(去除部分側(cè)壁)。圖2為本實用新型實施例中設(shè)有螺旋式導流板的反應(yīng)釜側(cè)壁的立體視圖。圖3為本實用新型實施例I中設(shè)有三角形框式構(gòu)架的反應(yīng)釜側(cè)壁的仰視圖。圖4為本實用新型實施例2中設(shè)有正方形框式構(gòu)架的反應(yīng)釜側(cè)壁的仰視圖。圖例說明I、反應(yīng)腔；11、進料ロ ；12、測量ロ ；13、溢流ロ ；14、人孔；15、底閥ロ ；2、攪拌器；21、上攪拌槳；22、下攪拌槳；23、動カ裝置；3、橫式擋流板組件；31、正三角形框式構(gòu)架；32、正四邊形框式構(gòu)架；4、螺旋式導流板；5、釜體；51、側(cè)壁；52、釜底；6、釜蓋。
具體實施方式
以下結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本實用新型作進ー步描述。實施例I :一種如圖I 圖2所示的本實用新型的反應(yīng)釜，該反應(yīng)釜包括由釜體5和釜蓋6構(gòu)成的反應(yīng)腔1，釜體5包括周向的側(cè)壁51和與側(cè)壁51相連的釜底52 ;該反應(yīng)釜的反應(yīng)腔I中裝設(shè)有攪拌器2，與攪拌器2相連的動力裝置23安裝在釜蓋6上；反應(yīng)釜的釜底52上開設(shè)有兩個進料ロ 11和一個測量ロ 12 (進料ロ的測量ロ的位置可以任意互換)，釜底52的中心位置開設(shè)有底閥ロ 15，反應(yīng)釜的上部開設(shè)有溢流ロ 13，釜蓋6上還開設(shè)有人孔14?？拷鼣嚢杵?的攪拌槳位置設(shè)有橫式擋流板組件3，攪拌槳上方的反應(yīng)腔I中繞設(shè)有螺旋式導流板4，螺旋式導流板4引至溢流ロ 13處。本實施例的反應(yīng)釜中，攪拌器2為雙層槳式攪拌器，橫式擋流板組件3設(shè)置在雙層槳式攪拌器的上攪拌槳21與下攪拌槳22之間。 本實施例中，橫式擋流板組件3的高度H為上攪拌槳21與下攪拌槳22之間垂直距離的0. 4倍。本實施例的反應(yīng)釜中，橫式擋流板組件3設(shè)置為如圖3所示的正三角形框式構(gòu)架
31。如圖3所示的正三角形框式構(gòu)架31的三個頂點分別固接在反應(yīng)腔I的內(nèi)壁上。本實施例的反應(yīng)釜中，螺旋式導流板4的螺旋起點與攪拌器2的上攪拌槳21位于同一水平高度，螺旋式導流板4的螺旋終點于溢流ロ 13的管口下端后終止。本實施例中，螺旋式導流板4沿反應(yīng)腔I徑向的寬度W為3cm (Icm IOcm均可)，螺旋式導流板4的螺旋螺距為15cm (IOcm 30cm均可)。本實施例反應(yīng)釜的工作原理為反應(yīng)物料從反應(yīng)釜釜底52的進料ロ 11處進入反應(yīng)釜的反應(yīng)腔I中，在攪拌器2的作用下，反應(yīng)物料在反應(yīng)腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)；在攪拌器2產(chǎn)生的旋流和橫式擋流板組件3的共同作用下，反應(yīng)制得的高比重固體顆粒被離心甩到反應(yīng)釜的側(cè)壁51周圍，然后繼續(xù)被旋流推動，沿側(cè)壁51上設(shè)置的螺旋式導流板4逐漸被推高至溢流ロ 13出而排出。本實施例反應(yīng)釜中的進料ロ 11與測量ロ 12分別用于物料的進料與反應(yīng)參數(shù)(如溫度、PH值等)的測控，其數(shù)量可根據(jù)需要適當增加或減少。實施例2 一種如圖I 圖2所示的本實用新型的反應(yīng)釜，該反應(yīng)釜包括由釜體5和釜蓋6構(gòu)成的反應(yīng)腔1，釜體5包括周向的側(cè)壁51和與側(cè)壁51相連的釜底52 ;該反應(yīng)釜的反應(yīng)腔I中裝設(shè)有攪拌器2，與攪拌器2相連的動力裝置23安裝在釜蓋6上；反應(yīng)釜的釜底52上開設(shè)有兩個進料ロ 11和一個測量ロ 12 (進料ロ的測量ロ的位置可以任意互換)，釜底52的中心位置開設(shè)有底閥ロ 15，反應(yīng)釜的上部開設(shè)有溢流ロ 13，釜蓋6上還開設(shè)有人孔14?？拷鼣嚢杵?的攪拌槳位置設(shè)有橫式擋流板組件3，攪拌槳上方的反應(yīng)腔I中繞設(shè)有螺旋式導流板4，螺旋式導流板4引至溢流ロ 13處。本實施例的反應(yīng)釜中，攪拌器2為雙層槳式攪拌器，橫式擋流板組件3設(shè)置在雙層槳式攪拌器的上攪拌槳21與下攪拌槳22之間。本實施例中，橫式擋流板組件3的高度H為上攪拌槳21與下攪拌槳22之間垂直距離的0. 5倍。本實施例的反應(yīng)釜中，橫式擋流板組件3設(shè)置為如圖4所示的正四邊形框式構(gòu)架
32。如圖4所示的正四邊形框式構(gòu)架的四個頂點分別固接在反應(yīng)腔I的內(nèi)壁上。本實施例的反應(yīng)釜中，螺旋式導流板4的螺旋起點與攪拌器2的上攪拌槳21位于同一水平高度，螺旋式導流板4的螺旋終點于溢流ロ 13的管口下端后終止。本實施例中，螺旋式導流板4沿反應(yīng)腔I徑向的寬度W為5cm (Icm IOcm均可),螺旋式導流板4的螺旋螺距為20cm (IOcm 30cm均可)。本實施例反應(yīng)釜的工作原理與實施例I基本相同。
權(quán)利要求1.一種反應(yīng)釜，所述反應(yīng)釜的反應(yīng)腔中裝設(shè)有攪拌器，所述反應(yīng)釜的底部開設(shè)有進料ロ，所述反應(yīng)釜的上部開設(shè)有溢流ロ，其特征在于靠近所述攪拌器的攪拌槳位置設(shè)有橫式擋流板組件，所述攪拌槳上方的反應(yīng)腔中繞設(shè)有螺旋式導流板，所述螺旋式導流板引至所述溢流ロ處。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的反應(yīng)釜，其特征在于所述攪拌器為雙層槳式攪拌器，所述橫式擋流板組件設(shè)置在所述雙層槳式攪拌器的上攪拌槳與下攪拌槳之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反應(yīng)釜，其特征在于所述橫式擋流板組件的高度為上攪拌槳與下攪拌槳之間垂直距離的0. 3 0. 8倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項所述的反應(yīng)釜，其特征在于所述橫式擋流板組件為三角形框式構(gòu)架，且三角形框式構(gòu)架的三個頂點分別固接在所述反應(yīng)腔的內(nèi)壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的反應(yīng)釜，其特征在于所述三角形框式構(gòu)架為正三角形框式構(gòu)架。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項所述的反應(yīng)釜，其特征在于所述橫式擋流板組件為四邊形框式構(gòu)架，且四邊形框式構(gòu)架的四個頂點分別固接在所述反應(yīng)腔的內(nèi)壁上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的反應(yīng)釜，其特征在于所述四邊形框式構(gòu)架為正方形框式構(gòu)架。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的反應(yīng)釜，其特征在于所述螺旋式導流板的螺旋起點與所述攪拌器的上攪拌槳位于同一水平高度，所述螺旋式導流板的螺旋終點于所述溢流ロ的管口下端后終止。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的反應(yīng)釜，其特征在于所述螺旋式導流板沿反應(yīng)腔徑向的寬度為Icm IOcm,所述螺旋式導流板的螺旋螺距為IOcm 30cm。
專利摘要本實用新型公開了一種反應(yīng)釜，反應(yīng)釜的反應(yīng)腔中裝設(shè)有攪拌器，反應(yīng)釜的底部開設(shè)有進料口，反應(yīng)釜的上部開設(shè)有溢流口，靠近攪拌器的攪拌槳位置設(shè)有橫式擋流板組件，攪拌槳上方的反應(yīng)腔中繞設(shè)有螺旋式導流板，螺旋式導流板引至溢流口處。本實用新型的反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)簡單、制作容易、成本較低、產(chǎn)品均勻且比重高，特別適合于濕法制備固體顆粒料。
文檔編號B01J19/18GK202427448SQ20112057135
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者劉務(wù)華, 唐素娟, 彭天劍, 申喜元 申請人:湖南匯通科技有限責任公司