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常州市正元干燥工程有限公司是从事三元正极材料非标设备,其中三元前驱体反应釜(专利号201911058181.2;专利号201720272361.0)新型结构设计合理,实现反应釜与外部气氛的完全隔绝,减少了机械摩擦,减少了维护保养费用,完全符合三元前驱体的生产要求,三元前躯体的络合合成,主要是通过把盐溶液、碱溶液、氨水溶液通过计量泵按照一定的比例共沉淀反应实现的。整个过程中反应好的浆料会从反应釜溢流出来,然后经过过滤、洗涤、过滤、干燥、混合、除磁、包装一系列过程,最终产出成品前躯体材料,目前三元前驱体产品高品质的定位为物理指标Na《100ppm;S《1200ppm;磁性异物《20ppb(出口三星/LG标准);所以对于设备的选型与定制极为重要,直接决定你的产品定型与品质控制要求。
常州正元干燥工程有限公司对干燥设备的研究、开发及制造的专业性厂家,是目前国内生产干燥设备品种较多、规格较全的企业。国内三元前驱体材料厂家使用公司的非标设备应用广范(主要客户有:浙江帕瓦新能源有限公司、宁波/北京中科院材料所、余姚兴友金属材料有限公司 、安徽池州西恩新材料科技有限公司 、江苏力泰锂能材料有限公司、乳源东阳光磁性材料有限公司、北大先行科技产业有限公司、四川国润新材料有限公司、天齐锂业、桑顿新能源、合肥国轩高科能源股份有限公司、宜宾光原锂电、广东芳源环保股份、骆驼集团资源循环有限公司、浙江金鹰股份、宁德时代新能源科技、宁夏(杉杉)科技股份、宁波容百新能源、万华化学等等).
我公司吸收国内外的先进技术与经验,严格按国家GMP的要求设计、开发、生产、安装和服务于一体,同时严格按照ISO9001(GB/T19001-2016idt ISO9001:2015)国际质量体系标准实施,确保了产品质量。在干燥设备的开发、研究中不断地创新及改造,设计制造了一系列工艺先进且节能的产品。并根据市场的需要研制开发了10多种干燥、混合、除尘系列,产品广泛适用于制药、化工、食品、轻工等行业工业原料或产品的干燥除湿,深受用户好评。
1.2 三元正极材料前驱体工序流程图
1.4 三元前驱体共沉淀反应釜专业厂家-常州市正元干燥工程有限公司
(自动控制PH值实验室及生产用三元前驱体反应釜)
规格型号:FYF型
1、有效容积: 20L;250L;1000L;6500L;10000L 。
2、材料: 316L不锈钢/钛材。螺栓、螺母材料316L不锈钢;支架碳钢喷塑处理
3、设计压力:常压;工作压力:常压
4、设计温度:80度 ;工作温度60度 ;
5、加热方式:夹套水浴电加热,夹套带保温;加热功率:5-15KW
6、结构形式:法兰开式,釜体带有溢流口,釜体内带有可拆卸挡流板;带有操作平台。
7、机械搅拌,转速0-1000转可调。电机功率:15-75kw;
8、搅拌桨形式:双层搅拌器
10、釜盖开口参数:测温口,进气口、压力表口,3个滴加口,加料口,一个PH计口(配PH计在线检测电极)、排气口配阀,测温口配备热电偶。
11、自动控制PH值控制部分:(1个控制柜控制1台反应釜)
名 称 | 技术指标 | 部件配置及说明 | 显示控制方式 | ||
现场 | 上下位机集中 | ||||
温度控制、检测系统 | 控制范围:10~90℃(水浴加温) | 配套智能控制数显高温油循环机 | √ | √ | |
搅拌转速 | 控制范围: | 电机:3-75KW交流电机(西门子) | √ | √ | |
pH控制、检测系统 | 范围:2.00-12.00 | 耐高温pH电极、导线(瑞士梅特勒) | √ | √ | |
补料控制 | 补料速率范围:0~1000L/hr, 连续可调 | 3路独立补料(1路用于pH调节) | √ | ||
进料流加控制系统 | NCM金属液和碱液流加控制范围:0~900L/H,控制精度:2% |
序号 | 项目 | 名称 | 规格 | 数量 |
1 | 温度控制 | Pt100电极(一备一用) | 德国Lambo,自带变送器 | 2 |
2 | 四氟侵入式电极护套 | SYBIO | 1 | |
3 | 电加热高温循环器 | 1 | ||
4 | 循环泵 | 德国WILO RS25/8 | 1 | |
5 | 冷却电磁阀 | 台湾强实CS AD-20-N-G2;口径:DN20;接口PT3/4 | 1 | |
6 | 搅拌控制 | 变频器 | 3KW /380V,日本富士,用于控制3KW的变频电机 | 1 |
7 | pH检测和控制 | pH电极 | 瑞士梅特勒,InPro4800i/120 | 2 |
8 |
| 导线 | 瑞士梅特勒 | 2 |
9 | 四氟侵入式电极护套 | SYBIO | 1 | |
10 | 现场pH变送器 | 瑞士梅特勒工业多参数变送器MUlti 2-CH 1/4 DIN M300(双通道) | 1 | |
11 | 外控接口 | 4-20mA、0-5V、0-10V可选 | 3 | |
12 | 计量泵 | NCM金属液和碱液流加控制范围:0~900L/H,控制精度:2% | 3 | |
13 | 控制系统 | 西门子PLC控制模块 | 2个反应釜1个控制器 | 1 |
14 |
| 立式机箱柜+电柜低压辅料成套 | 2个反应釜1个机柜 | 1 |
15 | 彩色液晶触摸屏 | 昆仑通泰或同等品牌,15寸 | 1 |
12、反应釜容积与产能
设备容积(L) | 20 | 250 | 1000 | 6500 | 10000 | 可根据客户要求定制不同体积的反应釜,或采用人工调节pH。 |
产能(kg/24h) | 3 | 80 | 150 | 2000 | 3000 | |
功率(kw) | 0.75 | 5.5 | 15 | 45 | 55-110 | |
PH自动控制 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
1.5 常州市正元干燥工程有限公司生产线可供设备清单:
序号 | 设备名称 | 规格型号 | 设备约重(吨) | 功率kw | 单位 | 数量 |
1 | 永磁除铁器(管道除铁器) | DN50,9000GS,304不锈钢衬碳化钨 | 0.03 |
| 台 | |
2 | 碱平衡罐 | Φ1.5m,H1.0m,1000L,304内衬碳化钨 | 0.8 | 20 | 台 | |
3 | 盐平衡罐 | Φ1.5m,H1.0m,1000L,304内衬碳化钨 | 0.8 | 20 | 台 | |
4 | 氨平衡罐 | Φ1.5m,H1.0m,1000L,PP材质 | 0.3 |
| 台 | |
5 | ※反应釜(带变频器) | 6500L/10000L,内胆不锈钢316L或钛釜材质;变频转速0-350rpm数显;外胆304材质; | 3.5 | 45 | 台 | |
6 | 洗涤机 | 2m3;Φ1.6m,H2.0m;长2.9m; | 2.3 | 2.2 | 个 | |
7 | 盘式干燥机 | 6吨每天,风机5.5KW,Φ3.5m,H4.0m | 3.5 | 22.5 | 台 | |
8 | 混料机 | LHY-5吨,内胆不锈钢喷碳化钨,重载启动,1.8m×4.65m×2.5m; | 3 | 45 | 台 | |
9 | 绞龙下料器 | 内胆316L不锈钢材料(物料接触部分做涂层处理)DN159;1.2m*0.5*0.6 | 1.2 | 1.5 | 台 | |
10 | 小中试线/生产线整包设计安装工程(包括正极三元前驱体的工艺及设备设计、标准设备选型、非标准设备设计及选型、设备连接、设备基础、设备防腐、设备布置图、生产调试等) |
1.6许多公司的三元前驱体专用反应釜主要存在以下问题 :
1、反应釜存在结构上不足,内部保温性能差,防护能力差,胆壁若破裂极易发生泄漏;
2、主轴底部设有轴承座,使用寿命短,需要经常更换轴承座,增加维修成本;
3、皮带传动电机造成电功率损耗过大;
4、电机直接传动主轴,启动时产生的大冲击力,容易使主轴断裂或变形;
5、釜体温度与釜内络合过程中的PH控制稳定不好;
6、反应釜体及内部动平衡做得不好需要固定螺栓;
7、做为三元正极材料前驱体产品的品种有3um(单晶);6um;10um,一般反应釜难以做兼顾性,在换产品过程中需要更换釜内搅拌叶;
8、反应釜出产品的产能小;
常州正元公司的FYF6500/FYF10000反应釜(专利号201720272361.0)在设计上解决上述提出到的问题,为此提供了一种锂电三元前驱体反应釜,釜体顶部设置有顶部支架,顶部支架一侧固定设置有电机,反应釜体包括内胆和外胆,反应釜体内部设置有主轴,顶部支架内设置有驱动轴,驱动轴上端通过减速机与电机直接连接,下端通过联轴器与主轴连接,主轴上设置有双层搅拌桨,釜体上设置有下料管、温度检测装置、PH检测装置和通气装置、试镜、取样口等,通气装置延伸到釜体底部位置,釜体底部设置有出料口。常州正元公司FYF6500L釜下料成球快,络合沉淀生成球型三元前驱体产品,生产三元前驱体622/811单晶产品产能900kg/天;523产品产能2吨/天;三元前驱体622型达标产品产能2.5吨/天。双层胆设计保温防漏,主轴底部不设置轴承,降低维修次数,溢流管实现连续生产,使用寿命长,产品稳定,减少污染,降低成本。
1.7三元前驱体合成过程中影响氢氧化物形貌的因素:
1、氨水的浓度
2、PH值的影响
3、搅拌速率的影响(与设备反应釜相关)
4、反应时间的影响(反应时间影响共沉淀的粒径大小和形貌,又直接影响着产品的堆积密度)
5、反应釜温度的影响(最合适的合成温度大家都统一为60℃)
6、陈化的影响(就是让已经长大的晶体被溶液中还存在的NH3H2O磨掉边角,使晶体变得圆整、光滑。让晶格构造规律进行定向重排,表现出较好的结晶性能
我司反应釜当游离氨浓度控制9.5-11.5g/l时,球形颗粒表面光滑,球形度和致密性也逐渐增大,颗粒间分散性好。
这个是所有氢氧化物合成中最重要的因素,也是大家逐渐用变送器PH自动控制来代替人工操控的原因.
适当增加搅拌速率可增加沉淀产物的振实密度。强烈搅拌能使加入反应器中的镍、钴、锰离子与氢氧根离子迅速散开,避免加料过程中体系局部过饱和度过大而引起大量成核;搅拌速率的提高还可加快反应离子在体系内的传质,单位时间内有更多的反应物达到晶体的表面结晶,有利于晶体生长;
另外还可以加速小颗粒的溶解然后在大颗粒表面重新结晶析出,使得沉淀产物粒径分布窄,形貌单一,振实密度随之增大。
但当搅拌强度到达一一定极值后,晶体生长由扩散控制转为表面控制,此时继续提高搅拌速率,晶体生长速率基本不变。
典型客户:
客户名称 | 型号规格 | 数量 |
浙江帕瓦新能源有限公司 | 反应釜6500L 盘式干燥机 | 16台 |
长春中科院应化所中试生产线 | 1000L三元产线 | 1套 |
乳源东阳光磁性材料厂 | 1000L三元产线 | 1套 |
多氟多科技有限公司 | 1000L三元反应釜 | 2套 |
北大先行科技产业有限公司 | 100L三元产线 | 1套 |
四川国润新材料有限公司 | 20L三元反应釜 | 1台 |
江苏力泰锂能新能源有限公司 | 1000L三元产线 | 1台 |
余姚兴友金属材料有限公司 | 500L三元产线 | 4台 |
宁波中科院材料所 | 盘式干燥机 | 2台 |
江苏翔鹰新能源有限公司 | 20L三元产线 | 1套 |
山东天运新材料有限公司 | 反应釜6500L | 20台 |
安徽卓越新能源有限公司 | 反应釜250L | 2台 |
新闻来源:http://www.czdianreguan.com/products.html