【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種化工反應(yīng)設(shè)備，特別涉及一種碳酸鋰碳化反應(yīng)的一體化裝置。
技術(shù)介紹
1、碳酸鋰是一種重要的基礎(chǔ)鋰鹽，是鋰鹽產(chǎn)品中產(chǎn)量最大、用途最廣的產(chǎn)品。其中高純碳酸鋰在電子技術(shù)、高純?cè)噭⒂袡C(jī)合成、藥物、特殊玻璃的添加劑等方面是重要的原料。這些年，隨著新能源技術(shù)特別是鋰電池行業(yè)的快速發(fā)展，高品質(zhì)碳酸鋰的需求量與日俱增。
2、從礦石和鹽湖鹵水中提鋰生產(chǎn)出的碳酸鋰只能達(dá)到工業(yè)級(jí)碳酸鋰標(biāo)準(zhǔn)，還不能直接在醫(yī)藥和鋰電池等領(lǐng)域應(yīng)用，故還需對(duì)工業(yè)級(jí)碳酸鋰進(jìn)一步提純。目前碳酸鋰提純方法主要有碳化法、電解法、萃取法、吸附法、離子交換法等。電解法獲得的產(chǎn)品純度較高，但能耗大，對(duì)隔膜和陽極材料等的要求很高，成本相對(duì)較高；萃取法由于萃取劑的引入和排出，成本較高，不利于大規(guī)模生產(chǎn)；吸附法的工藝簡單，但吸附劑多為粉末狀，溶損大；離子交換法的純度和產(chǎn)率都很高，但需要大量使用離子交換樹脂，且多次循環(huán)使用后吸附能力衰減較快，成本高；碳化法因具有反應(yīng)高效、工藝簡單、較高的操作可行性、成本較低、對(duì)環(huán)境污染小等特點(diǎn)，在碳酸鋰提純工藝中應(yīng)用較廣泛。
3、目前碳化反應(yīng)裝置一般采用的是長徑比較大的塔式反應(yīng)器，在常溫常壓或常溫高壓條件進(jìn)行，其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)可以連續(xù)進(jìn)行，無需使用溫度和終點(diǎn)控制，但需靠其他分離措施實(shí)現(xiàn)鈣鎂雜質(zhì)分離，同時(shí)存在傳質(zhì)差、反應(yīng)時(shí)間長、生產(chǎn)效率低等問題。
4、專利號(hào)cn?207533234?u（一種制備電池級(jí)碳酸鋰用氫化反應(yīng)釜），包括釜體，釜體的上部設(shè)有物料進(jìn)口，物料進(jìn)口用于與母液管道連接，所述釜體的底部連接有氣液混合室，所述
5、專利號(hào)cn?206447582?u（一種碳酸鋰碳酸氫化反應(yīng)裝置），主要包括碳酸氫化反應(yīng)釜和自吸式攪拌器，自吸式攪拌器設(shè)置在碳酸氫化反應(yīng)釜中心位置，碳酸氫化反應(yīng)釜中包含換熱管道，用于控制反應(yīng)釜內(nèi)部溫度，碳酸氫化反應(yīng)釜上部包含二氧化碳進(jìn)口、二氧化碳出口、物料進(jìn)口和溫度壓力表，底部包含卸料口，反應(yīng)釜內(nèi)壁有折流擋板；二氧化碳進(jìn)口垂直延伸到碳酸氫化反應(yīng)釜的底部，進(jìn)口位置設(shè)置在折流擋板底平面的下方，折流擋板設(shè)置在換熱管道的進(jìn)出口之間的內(nèi)壁上。本技術(shù)的有益效果為：增強(qiáng)了氣液兩相的傳質(zhì)效率，縮短反應(yīng)時(shí)間。同時(shí)，單次通入的二氧化碳吸收效率高，氣體循環(huán)量少，減低了二氧化碳循環(huán)能耗。
6、專利號(hào)cn?219273065?u（一種螺旋式連續(xù)式碳化反應(yīng)器），包括反應(yīng)器本體，反應(yīng)器本體內(nèi)設(shè)置有分隔部，分隔部將反應(yīng)器本體分隔成上方的第一反應(yīng)部和下方的第二反應(yīng)部，第一反應(yīng)部的頂部設(shè)置有布水器，布水器由一電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，布水器的末端設(shè)置有霧化噴頭，霧化噴頭用于噴射氫氧化鈣溶液，第一反應(yīng)部的側(cè)面設(shè)置有噴氣嘴，?噴氣嘴用于噴射二氧化碳?xì)怏w；分隔部面向第一反應(yīng)部的一側(cè)設(shè)置有向下的錐面，錐面的底部設(shè)置有通向第二反應(yīng)部的開口，開口由一閥門控制通斷；開口的下方設(shè)置有螺旋葉片，螺旋葉片的周圍設(shè)置有若干噴氣嘴。本技術(shù)進(jìn)行連續(xù)式碳化反應(yīng)，在第一反應(yīng)部反應(yīng)后的產(chǎn)物流入螺旋葉片上展開增大接觸面積進(jìn)行二次碳化反應(yīng)，使碳化更加高效徹底。
7、專利號(hào)cn?207533234?u、專利號(hào)cn?206447582?u、專利號(hào)cn?219273065?u所專利技術(shù)的碳化反應(yīng)裝置，均可增加二氧化碳與反應(yīng)的接觸面積，提升反應(yīng)的傳質(zhì)效率，提高二氧化碳利用率，未考慮壓強(qiáng)、溫度控制及碳化反應(yīng)終點(diǎn)監(jiān)測(cè)。
8、專利號(hào)cn?206447582?u（一種碳酸鋰氫化反應(yīng)釜），包括釜體、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和加壓氣泵，所述釜體頂部右側(cè)外壁上設(shè)置有與釜體內(nèi)部連通的進(jìn)料口和第一電子壓力表，釜體頂部右側(cè)外壁上設(shè)置有加壓口，加壓口連接加壓氣泵輸出端，所述加壓氣泵上設(shè)置有第二電子壓力表，加壓氣泵的側(cè)端設(shè)置有壓力監(jiān)測(cè)裝置，?壓力監(jiān)測(cè)裝置分別與第一電子壓力表和第二電子壓力表連接，所述釜體內(nèi)部中間處設(shè)置有水平上篩板，釜體內(nèi)部下端設(shè)置有水平下篩板，水平上篩板和水平下篩板將釜體內(nèi)部分為三個(gè)釜腔，每個(gè)釜腔內(nèi)均設(shè)置有攪拌槳，攪拌槳通過中間固定的攪拌軸與頂部的驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出端連接。本技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單，有效進(jìn)行壓力監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)攪拌，提高反應(yīng)效率，增強(qiáng)二氧化碳利用率，如聯(lián)合溫度控制實(shí)用性會(huì)更好。
9、專利號(hào)cn216964634u（一種換熱式碳酸鋰碳化反應(yīng)釜），包括：反應(yīng)釜主體側(cè)壁內(nèi)置有換熱管組；加熱裝置與換熱管組連通；制冷裝置與換熱管組連通；熱介質(zhì)回流裝置與換熱管組連通；冷介質(zhì)回流裝置與換熱管組連通；換熱管組由多個(gè)相連通的換熱管組成，當(dāng)需要加熱時(shí)，加熱裝置向換熱管供給熱介質(zhì)，熱介質(zhì)沿多個(gè)相連通的換熱管通過熱介質(zhì)回流裝置回流到加熱裝置；當(dāng)需要冷卻時(shí)，制冷裝置向換熱管供給冷介質(zhì)，冷介質(zhì)沿多個(gè)相連通的換熱管通過冷介質(zhì)回流裝置回流到制冷裝置。本技術(shù)對(duì)溫度進(jìn)行有效控制，可加熱或冷卻，從而有效提高生產(chǎn)效率。碳化反應(yīng)一般需高壓條件，配合壓力監(jiān)控及碳化反應(yīng)終點(diǎn)監(jiān)測(cè)更適合碳酸鋰的碳化生產(chǎn)。
10、為了解決以上技術(shù)問題，我們專利技術(shù)了一種高效的碳化一體化裝置，二氧化碳進(jìn)口垂直延伸至底部，加壓加溫同時(shí)加速二氧化碳?xì)庋h(huán)，提高反應(yīng)的傳質(zhì)效率，在線監(jiān)測(cè)反應(yīng)終點(diǎn)，通過空氣置換，快速終止反應(yīng)，有效縮短反應(yīng)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)鈣鎂雜質(zhì)的一步分離，較大地提高了生產(chǎn)效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)的目的是提供一種高效的碳化一體化裝置，通過壓力、溫度雙重控制，以及碳化反應(yīng)過程中終點(diǎn)在線監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)二氧化碳?xì)庋h(huán)和空氣置換，快速終止反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)鈣鎂雜質(zhì)的一步分離，較大地提高了生產(chǎn)效率，以解決
技術(shù)介紹
中提出的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)提供如下技術(shù)方案：
3、一種高效的碳化反應(yīng)一體化裝置，包括碳化反應(yīng)罐，罐體頂部設(shè)有與罐體內(nèi)部連接的物料進(jìn)口、溫度壓力表、二氧化碳進(jìn)口、二氧化碳出口，罐體頂部右側(cè)外壁上設(shè)置有加壓口，加壓口連接加壓氣泵輸出端，所述加壓氣泵上設(shè)置有電壓力表，加壓氣泵的側(cè)端設(shè)置有壓力監(jiān)測(cè)裝置，壓力監(jiān)測(cè)裝置分別與罐體頂部的溫度壓力表和氣泵上的電壓力表連接。二氧化碳進(jìn)口垂直延伸至碳化反應(yīng)罐的底部，底部包含卸料口，靠近卸料口，連接有鈣鎂離子在線檢測(cè)系統(tǒng)。攪拌器設(shè)置在反應(yīng)罐的中心位置，攪拌槳通過中間固定的攪拌軸與頂部的驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出端連接，反應(yīng)罐內(nèi)壁包含夾套換熱管道，用于控制反應(yīng)罐的內(nèi)部溫度。
4、作為本技術(shù)進(jìn)一步的方案，所述加壓氣泵的側(cè)端設(shè)置有壓力監(jiān)測(cè)裝置，可自動(dòng)控制反應(yīng)罐的壓強(qiáng)。
5、作為本技術(shù)進(jìn)一步的方案，所述反應(yīng)罐內(nèi)壁設(shè)置的夾套換熱管道，可自動(dòng)控制反應(yīng)罐的溫度。
6、作為本技術(shù)進(jìn)一步的方案，所述本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種高效的碳化反應(yīng)一體化裝置，其特征在于：主要包括碳化反應(yīng)罐，罐體頂部設(shè)有與罐體內(nèi)部連接的物料進(jìn)口、溫度壓力表、二氧化碳進(jìn)口、二氧化碳出口，罐體頂部右側(cè)外壁上設(shè)置有加壓口，加壓口連接加壓氣泵輸出端，所述加壓氣泵上設(shè)置有電壓力表，加壓氣泵的側(cè)端設(shè)置有壓力監(jiān)測(cè)裝置，壓力監(jiān)測(cè)裝置分別與罐體頂部的溫度壓力表和氣泵上的電壓力表連接；二氧化碳進(jìn)口垂直延伸至碳化反應(yīng)罐的底部，底部包含卸料口；攪拌器設(shè)置在反應(yīng)罐的中心位置，攪拌槳通過中間固定的攪拌軸與頂部的驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出端連接，反應(yīng)罐內(nèi)壁包含夾套換熱管道，用于控制反應(yīng)罐的內(nèi)部溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高效的碳化反應(yīng)一體化裝置，其特征在于：反應(yīng)罐內(nèi)壁設(shè)置的夾套換熱管道，可自動(dòng)控制反應(yīng)罐的溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高效的碳化反應(yīng)一體化裝置，其特征在于：反應(yīng)罐中心位置設(shè)有攪拌漿，可進(jìn)行物料充分?jǐn)嚢琛?/p>
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高效的碳化反應(yīng)一體化裝置，其特征在于：二氧化碳進(jìn)口垂直延伸至碳化反應(yīng)罐底部，在壓強(qiáng)和溫度的共同作用下，實(shí)現(xiàn)二氧化碳?xì)庋h(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高效的碳化反應(yīng)
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高效的碳化反應(yīng)一體化裝置，其特征在于：當(dāng)碳化反應(yīng)判定終點(diǎn)時(shí)，二氧化碳進(jìn)口換成空氣進(jìn)口，反應(yīng)進(jìn)行氣置換，快速終止反應(yīng)。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種高效的碳化反應(yīng)一體化裝置，其特征在于：主要包括碳化反應(yīng)罐，罐體頂部設(shè)有與罐體內(nèi)部連接的物料進(jìn)口、溫度壓力表、二氧化碳進(jìn)口、二氧化碳出口，罐體頂部右側(cè)外壁上設(shè)置有加壓口，加壓口連接加壓氣泵輸出端，所述加壓氣泵上設(shè)置有電壓力表，加壓氣泵的側(cè)端設(shè)置有壓力監(jiān)測(cè)裝置，壓力監(jiān)測(cè)裝置分別與罐體頂部的溫度壓力表和氣泵上的電壓力表連接；二氧化碳進(jìn)口垂直延伸至碳化反應(yīng)罐的底部，底部包含卸料口；攪拌器設(shè)置在反應(yīng)罐的中心位置，攪拌槳通過中間固定的攪拌軸與頂部的驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出端連接，反應(yīng)罐內(nèi)壁包含夾套換熱管道，用于控制反應(yīng)罐的內(nèi)部溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高效的碳化反應(yīng)一體化裝置，其特征在于：反應(yīng)罐內(nèi)壁設(shè)置的夾套換熱管道，可自動(dòng)控...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃海波，盧葉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：河南神洛新能源有限公司，
類型：新型
國別省市：
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