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三元前驅體技術服務

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常州市正元干燥工程有限公司
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三元前驅體反應釜

三元前驅體反應釜

簡介:常州市正元干燥工程有限公司是從事三元正極材料非標設備,其中三元前驅體反應釜新型結構設計合理,實現反應釜與外部氣氛的完全隔絕,減少了機械摩擦,減少了維護保養費用,完全符合三元前驅體的生產要求,干燥設備和制粒機械的研究、開發及制造的專業性廠家,是目前國內生產干燥設備品種較多、規格較全的企業。

詳細說明

1.1關于正元
      常州市正元干燥工程有限公司是從事三元正極材料非標設備,其中三元前驅體反應釜(專利號201720272361.0)新型結構設計合理,實現反應釜與外部氣氛的完全隔絕,減少了機械摩擦,減少了維護保養費用,完全符合三元前驅體的生產要求,三元前軀體的絡合合成,主要是通過把鹽溶液、堿溶液、氨水溶液通過計量泵按照一定的比例共沉淀反應實現的。整個過程中反應好的漿料會從反應釜溢流出來,然后經過過濾、洗滌、打漿、過濾、干燥、混合、除磁、包裝一系列過程,最終產出成品前軀體材料,目前三元前驅體產品高品質的定位為物理指標Na《100ppm;S《1200ppm;磁性異物《20ppb(出口三星/LG標準);所以對于設備的選型與定制極為重要,直接決定你的產品定型與品質控制要求。

      常州正元干燥工程有限公司對三元前驅體非標設備的研究、開發及制造的專業性廠家,是目前國內生產三元前驅體非標設備品種較多、規格較全的企業。國內三元前驅體材料廠家使用公司的非標設備應用廣范(主要客戶有:浙江帕瓦新能源有限公司、余姚興友金屬材料有限公司 、青島乾運高科新材料有限公司、安徽池州西恩新材料科技有限公司 、江蘇力泰鋰能材料有限公司、多氟多科技有限公司、乳源東陽光磁性材料有限公司、北大先行科技產業有限公司、四川國潤新材料有限公司、山東玉皇化工(集團)、天齊鋰業、桑頓新能源、合肥國軒高科能源股份有限公司浙江金鷹股份有限公司、寧德時代新能源科技CATL、杉杉能源(寧夏)公司等等).
       我公司吸收國內外的先進技術與經驗,嚴格按國家GMP的要求設計、開發、生產、安裝和服務于一體,同時嚴格按照ISO9001國際質量體系標準實施,確保了產品質量。在干燥設備的開發、研究中不斷地創新及改造,設計制造了一系列工藝先進且節能的產品。并根據市場的需要研制開發了10多種干燥、混合、除塵系列,產品廣泛適用于制藥、化工、食品、輕工等行業工業原料或產品的干燥除濕,深受用戶好評。歡迎客戶帶料試驗和考察。

1.2 三元正極材料前驅體工序流程圖

1.4 三元前驅體共沉淀反應釜專業廠家-常州市正元干燥工程有限公司
 (自動控制PH值實驗室及生產用三元前驅體反應釜)
規格型號:FYF型
1、有效容積: 20L;250L;1000L;6500L;10000L 。
2、材料: 316L不銹鋼/鈦材。螺栓、螺母材料316L不銹鋼;支架碳鋼噴塑處理
3、設計壓力:常壓;工作壓力:常壓
4、設計溫度:80度 ;工作溫度60度 ;
5、加熱方式:夾套水浴電加熱,夾套帶保溫;加熱功率:5-15KW
6、結構形式:法蘭開式,釜體帶有溢流口,釜體內帶有可拆卸擋流板;帶有操作平臺。
7、機械攪拌,轉速0-1000轉可調。電機功率:15-75kw;
8、攪拌槳形式:雙層攪拌器
10、釜蓋開口參數:測溫口,進氣口、壓力表口,3個滴加口,加料口,一個PH計口(配PH計在線檢測電極)、排氣口配閥,測溫口配備熱電偶。
11、自動控制PH值控制部分:(1個控制柜控制1臺反應釜)

 

技術指標

部件配置及說明

顯示控制方式

現場
           儀表

上下位機集中

溫度控制、檢測系統

控制范圍:10~90℃(水浴加溫)
   控制精度:±0.5℃

配套智能控制數顯高溫油循環機
     傳感器:PT100(進口鉑電阻)
   溫度變送器(SYBIO)

攪拌轉速
   控制系統

控制范圍:
     50~1000rpm
   控制精度:±10rpm

電機:3-75KW交流電機(西門子)
   變頻器

pH控制、檢測系統

范圍:2.00-12.00
     控制精度:±0.05
     顯示精度:±0.01
   補堿速率:0~1000L/hr自動調節

耐高溫pH電極、導線(瑞士梅特勒)
   變送器無極調速;流加堿液反饋控制;

補料控制
   系統

補料速率范圍:0~1000L/hr, 連續可調
   精度:± 2%

3路獨立補料(1路用于pH調節)
   計量泵

 

進料流加控制系統

NCM金屬液和堿液流加控制范圍:0~900L/H,控制精度:2%
   氨水流加控制范圍:0~1000L/H,控制精度:2%

序號

項目

名稱

規格

數量

1

溫度控制

Pt100電極(一備一用)

德國Lambo,自帶變送器

2

2

 

四氟侵入式電極護套

SYBIO

1

3

 

電加熱高溫循環器

 

1

4

 

循環泵

德國WILO RS25/8

1

5

 

冷卻電磁閥

臺灣強實CS AD-20-N-G2;口徑:DN20;接口PT3/4

1

6

攪拌控制

變頻器

3KW /380V,日本富士,用于控制3KW的變頻電機

1

7

pH檢測和控制

pH電極

瑞士梅特勒,InPro4800i/120

2

8 

 

導線

瑞士梅特勒

2

9

 

四氟侵入式電極護套

SYBIO

1

10

 

現場pH變送器

瑞士梅特勒工業多參數變送器MUlti 2-CH 1/4 DIN M300(雙通道)

1

11

 

外控接口

4-20mA、0-5V、0-10V可選

3

12

 

計量泵

NCM金屬液和堿液流加控制范圍:0~900L/H,控制精度:2%
   氨水流加控制范圍:0~1000L/H,控制精度:2%

 

3

 

13

控制系統

西門子PLC控制模塊

2個反應釜1個控制器

1

14

 

立式機箱柜+電柜低壓輔料成套

2個反應釜1個機柜

1

15

 

彩色液晶觸摸屏

昆侖通泰或同等品牌,15寸

1

 

12、反應釜容積與產能


   設備容積(L)

20

250

1000

6500

10000

 

可根據客戶要求定制不同體積的反應釜,或采用人工調節pH。

產能(kg/24h)

3

80

150

2000

3000

功率(kw)

0.75

5.5

15

45

55

PH自動控制

1.5 常州市正元干燥工程有限公司生產線可供設備清單:

序號

設備名稱

規格型號

設備約重(噸)

功率kw

單位

數量

1

永磁除鐵器(管道除鐵器)

DN50,9000GS,304不銹鋼襯碳化鎢

0.03

 


2

堿平衡罐

Φ1.5m,H1.0m,1000L,304內襯碳化鎢
   (恒溫加熱,DN50)

0.8

20


3

鹽平衡罐

Φ1.5m,H1.0m,1000L,304內襯碳化鎢
   (恒溫加熱,DN50)

0.8

20


4

氨平衡罐

Φ1.5m,H1.0m,1000L,PP材質

0.3

 


5

※反應釜(帶變頻器)

6500L/10000L,內膽不銹鋼316L或鈦釜材質;變頻轉速0-350rpm數顯;外膽304材質;

3.5

45


6

洗滌機

2m3;Φ1.6m,H2.0m;長2.9m;

2.3

2.2


7

盤式干燥機

6噸每天,風機5.5KW,Φ3.5m,H4.0m
   底部傳動5.5KW? (物料接觸部分鈦盤);底盤降溫處理

3.5

22.5


8

混料機

LHY-5噸,內膽不銹鋼噴碳化鎢,重載啟動,1.8m×4.65m×2.5m;

3

45


9

絞龍下料器

內膽316L不銹鋼材料(物料接觸部分做涂層處理)DN159;1.2m*0.5*0.6

1.2

1.5


10

 小中試線/生產線整包設計安裝工程(包括正極三元前驅體的工藝及設備設計、標準設備選型、非標準設備設計及選型、設備連接、設備基礎、設備防腐、設備布置圖、生產調試等)

1.6許多公司的三元前驅體專用反應釜主要存在以下問題

    • 1、反應釜存在結構上不足,內部保溫性能差,防護能力差,膽壁若破裂極易發生泄漏;
    • 2、主軸底部設有軸承座,使用壽命短,需要經常更換軸承座,增加維修成本;
    • 3、皮帶傳動電機造成電功率損耗過大;
    • 4、電機直接傳動主軸,啟動時產生的大沖擊力,容易使主軸斷裂或變形;
    • 5、釜體溫度與釜內絡合過程中的PH控制穩定不好;
    • 6、反應釜體及內部動平衡做得不好需要固定螺栓;
    • 7、做為三元正極材料前驅體產品的品種有3um(單晶);6um;10um,一般反應釜難以做兼顧性,在換產品過程中需要更換釜內攪拌葉;
    • 8、反應釜出產品的產能小;
    •       常州正元公司的FYF6500/FYF10000反應釜(專利號201720272361.0)在設計上解決上述提出到的問題,為此提供了一種鋰電三元前驅體反應釜,釜體頂部設置有頂部支架,頂部支架一側固定設置有電機,反應釜體包括內膽和外膽,反應釜體內部設置有主軸,頂部支架內設置有驅動軸,驅動軸上端通過減速機與電機直接連接,下端通過聯軸器與主軸連接,主軸上設置有雙層攪拌槳,釜體上設置有下料管、溫度檢測裝置、PH檢測裝置和通氣裝置、試鏡、取樣口等,通氣裝置延伸到釜體底部位置,釜體底部設置有出料口。常州正元公司FYF6500L釜下料成球快,絡合沉淀生成球型三元前驅體產品,生產三元前驅體622/811單晶產品產能900kg/天;523產品產能2噸/天;三元前驅體622型達標產品產能2.5噸/天。雙層膽設計保溫防漏,主軸底部不設置軸承,降低維修次數,溢流管實現連續生產,使用壽命長,產品穩定,減少污染,降低成本。

     

    1. 1.7三元前驅體合成過程中影響氫氧化物形貌的因素
    2. 1、氨水的濃度

    我司反應釜當游離氨濃度控制9.5-11.5g/l時,球形顆粒表面光滑,球形度和致密性也逐漸增大,顆粒間分散性好。

    1. 2、PH值的影響

    這個是所有氫氧化物合成中最重要的因素,也是大家逐漸用變送器PH自動控制來代替人工操控的原因.

    1. 3、攪拌速率的影響(與設備反應釜相關)

          適當增加攪拌速率可增加沉淀產物的振實密度。強烈攪拌能使加入反應器中的鎳、鈷、錳離子與氫氧根離子迅速散開,避免加料過程中體系局部過飽和度過大而引起大量成核;攪拌速率的提高還可加快反應離子在體系內的傳質,單位時間內有更多的反應物達到晶體的表面結晶,有利于晶體生長;
     另外還可以加速小顆粒的溶解然后在大顆粒表面重新結晶析出,使得沉淀產物粒徑分布窄,形貌單一,振實密度隨之增大。
     但當攪拌強度到達一一定極值后,晶體生長由擴散控制轉為表面控制,此時繼續提高攪拌速率,晶體生長速率基本不變。

    1. 4、反應時間的影響(反應時間影響共沉淀的粒徑大小和形貌,又直接影響著產品的堆積密度)
    2. 5、反應釜溫度的影響(最合適的合成溫度大家都統一為60℃)
    3. 6、陳化的影響(就是讓已經長大的晶體被溶液中還存在的NH3H2O磨掉邊角,使晶體變得圓整、光滑。讓晶格構造規律進行定向重排,表現出較好的結晶性能

    典型客戶:

    客戶名稱

    型號規格

    數量

    浙江帕瓦新能源有限公司

    反應釜6500L 盤式干燥機

    16臺

    長春中科院應化所中試生產線

    1000L三元產線

    1套

    乳源東陽光磁性材料廠

    1000L三元產線

    1套

    多氟多科技有限公司

    1000L三元反應釜

    2套

    北大先行科技產業有限公司

    100L三元產線

    1套

    四川國潤新材料有限公司

    20L三元反應釜

    1臺

    江蘇力泰鋰能新能源有限公司

    1000L三元產線

    1臺

    余姚興友金屬材料有限公司

    500L三元產線

    4臺

    寧波中科院材料所

    盤式干燥機

    2臺

    江蘇翔鷹新能源有限公司

    20L三元產線

    1套

    山東天運新材料有限公司

    反應釜6500L

    20臺

    安徽卓越新能源有限公司

    反應釜250L

    2臺



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