本实用新型涉及锂电池材料生产工艺领域，尤其涉及一种锂电池前驱体材料生产装置的配套浓缩系统。
背景技术：
锂离子电池具有工作电压高、体积小、质量轻、能量高、低污染、循环寿命长等优点，以钴酸锂和镍钴锰酸锂为正极材料的锂离子电池存在协同效应，并且在价格上有所优势，同时在循环稳定性、热稳定性和安全性能上也有提高，未来应用前景即为广阔。前驱体是制造正极材料的主要原材料，前驱体基本采用的是氢氧化物共沉淀法，即将镍、钴、锰等混合溶液，沉淀剂，络合剂等同时加入反应釜中，在一定条件下合成前驱体（镍钴锰氢氧化物）。目前，无论是序批式还是连续式合成反应，一般均采用溢流的方式分离物料（沉淀物）和滤液(母液)，这种方式往往直接导致物料含固量不高，滤液(母液)夹带部分产品物料，含固量不高进一步导致产品粒径偏小、分布不均匀、振实密度偏低；滤液带料导致滤液污染物浓度偏高，浪费原料，处理过程中还会增加废水水量，增加成本。因此开发一种锂电池前驱体材料生产用浓缩系统具有重要应用价值。
中国专利cn103301794a公开了一种锂电池材料用前驱体反应工序浓缩控制方法，反应釜内液位控制器实时反馈在不同反应阶段时加料总量的变化，plc控制系统控制循环泵将反应釜内的物料泵入浓缩槽，plc控制系统及时调整浓缩槽中浓缩滤液排出，浓缩物料返回到反应釜内，浓缩物料连续停留在反应釜中充分反应，采用plc控制系统控制反应釜内物料的循环浓缩和自动排料，其自动化控制程度高，反应精度高，能有效延长物料在反应釜内反应时间，确保反应充分，提高产能和产品质量，此专利是利用浓缩物料的回流来控制反应釜内物料的浓度。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构设计科学，能够提高反应釜内物料的含固量，并且减少滤液的物料夹带，减轻滤液处理压力，减少产品物料流失的一种锂电池前驱体材料生产用浓缩系统。
为实现本实用新型提供以下技术方案：
一种锂电池前驱体材料生产用浓缩系统，主要包括plc控制系统、浓缩罐、平衡罐及设置在浓缩罐与平衡罐之间的抽滤泵；所述抽滤泵与plc控制系统连接，所述浓缩罐底部与反应釜连接，浓缩罐内设置过滤单元，所述过滤单元内设置若干过滤元件；所述过滤单元顶部设置反冲洗管，底部设置出液管，所述出液管与抽滤泵的进液口连接，所述抽滤泵的出液口分别与过滤单元的反冲洗管和平衡罐底部的滤液进口连接。
进一步地，所述平衡罐侧壁上部还设置溢流口，底部设置排液口，所述溢流口与浓缩罐侧壁上部的接液口连接，所述排液口与排液管连接，所述排液管上还设置调节阀，所述调节阀与plc控制系统连接。
进一步地，所述抽滤泵的出液口与平衡罐底部的滤液进口之间还设置滤液阀，所述滤液阀与plc控制系统连接。
进一步地，所述过滤单元至少包括两组，所述过滤元件为滤板或滤布。
进一步地，所述反冲洗管上设置反冲洗阀，所述反冲洗阀与plc控制系统连接。
进一步地，所述出液管上设置出液阀，所述出液阀与plc控制系统连接。
进一步地，所述浓缩罐与反应釜之间还设置连通阀，所述连通阀与plc控制系统连接。
本实用新型的有益之处：
第一：浓缩罐底部与反应釜连接，二者由于重力作用达到液位平衡，无需再使用泵，节能，节省了生产成本；
第二：利用抽滤泵对反应液进行抽滤，滤液进入平衡罐，可以有效的控制滤液的排放及回流；
第三：利用plc控制系统，控制整个浓缩系统的运行，自动化程度高；
第四：通过本系统浓缩后提高了前驱体合成反应釜内物料的含固量，为后续产品质量的提升奠定了基础；
第五：通过本系统浓缩后减少滤液的物料夹带，减轻了滤液处理压力，减少了产品物料的流失；
第六：设置反冲洗管，可以利用滤液对过滤元件进行反冲洗，节约水资源。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图中：1是plc控制系统、2是浓缩罐、2.1是接液口、3是平衡罐、3.1是滤液进口、3.2是溢流口、3.3是排液口、3.4是排液管、4是抽滤泵、4.1是进液口、4.2是出液口、5是反应釜、6是过滤单元、6.1是过滤元件、6.2是反冲洗管、6.3是出液管、7是调节阀、8是滤液阀、9是反冲洗阀、10是出液阀、11是连通阀。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
一种锂电池前驱体材料生产用浓缩系统，主要包括plc控制系统1、浓缩罐2、平衡罐3及设置在浓缩罐2与平衡罐3之间的抽滤泵4；所述抽滤泵4与plc控制系统1连接，所述浓缩罐2底部与反应釜5连接，浓缩罐2内设置过滤单元6，所述过滤单元6内设置若干过滤元件6.1；所述过滤单元6顶部设置反冲洗管6.2，底部设置出液管6.3，所述出液管6.3与抽滤泵4的进液口4.1连接，所述抽滤泵4的出液口4.2分别与过滤单元6的反冲洗管6.2和平衡罐3底部的滤液进口3.1连接，所述平衡罐3侧壁上部还设置溢流口3.2，底部设置排液口3.3，所述溢流口3.2与浓缩罐2侧壁上部的接液口2.1连接，所述排液口3.3与排液管3.4连接，所述排液管3.4上还设置调节阀7，所述调节阀7与plc控制系统1连接，所述抽滤泵4的出液口4.2与平衡罐3底部的滤液进口3.1之间还设置滤液阀8，所述滤液阀8与plc控制系统连接，所述过滤单元6至少包括两组，所述过滤元件6.1为滤板或滤布，所述反冲洗管6.2上设置反冲洗阀9，所述反冲洗阀9与plc控制系统连接，所述出液管6.3上设置出液阀10，所述出液阀10与plc控制系统连接，所述浓缩罐2与反应釜5之间还设置连通阀11，所述连通阀11与plc控制系统1连接。（附图1中plc控制系统1与各阀门的连接以及与抽滤泵4的连接未画出）。
本系统工作原理：在反应釜5上安装液位计，将液位计于plc控制系统1连接，反应釜5内采用连续加料，随着加料反应的连续进行，反应釜5内的液面高度不断升高，当达到指定液位时，连通阀11打开，反应釜5内的反应溶液进入浓缩罐2，由于重力作用反应釜5和浓缩罐2内的反应溶液液面会达到平衡，plc控制系统1控制打开抽滤泵4,以及出液阀10，反应溶液经过过滤元件6.1的过滤，滤液被抽滤泵4抽出，plc控制系统1控制打开滤液阀8，滤液进入平衡罐3,plc控制系统1控制打开调节阀7，可以控制滤液的外排及滤液外排的流量以此来控制滤液的回流，滤液可以通过溢流口3.2回流至浓缩罐2，由于浓缩罐2与反应釜5是连通的，因此可以调节反应釜5内反应溶液的浓度，通过plc控制系统1控制各种阀门与抽滤泵4实现抽滤和回流的联动。当需要反冲洗时，plc控制系统1控制关闭滤液阀8，打开反冲洗阀9进行反冲洗。本系统中过滤单元6和过滤元件6.1的连接为现有技术，目的是过滤反应溶液，此处不再赘述。
本实用新型并不局限于上述具体实施方式所涉及的一种锂电池前驱体材料生产用浓缩系统，熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化，但任何与本实用新型等同或相类似的变化都应涵盖在本实用新型权利要求的范围内。
1.一种锂电池前驱体材料生产用浓缩系统，其特征在于：主要包括plc控制系统、浓缩罐、平衡罐及设置在浓缩罐与平衡罐之间的抽滤泵；所述抽滤泵与plc控制系统连接，所述浓缩罐底部与反应釜连接，浓缩罐内设置过滤单元，所述过滤单元内设置若干过滤元件；所述过滤单元顶部设置反冲洗管，底部设置出液管，所述出液管与抽滤泵的进液口连接，所述抽滤泵的出液口分别与过滤单元的反冲洗管和平衡罐底部的滤液进口连接。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池前驱体材料生产用浓缩系统，其特征在于：所述平衡罐侧壁上部还设置溢流口，底部设置排液口，所述溢流口与浓缩罐侧壁上部的接液口连接，所述排液口与排液管连接，所述排液管上还设置调节阀，所述调节阀与plc控制系统连接。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池前驱体材料生产用浓缩系统，其特征在于：所述抽滤泵的出液口与平衡罐底部的滤液进口之间还设置滤液阀，所述滤液阀与plc控制系统连接。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池前驱体材料生产用浓缩系统，其特征在于：所述过滤单元至少包括两组，所述过滤元件为滤板或滤布。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池前驱体材料生产用浓缩系统，其特征在于：所述反冲洗管上设置反冲洗阀，所述反冲洗阀与plc控制系统连接。
6.根据权利要求1所述的一种锂电池前驱体材料生产用浓缩系统，其特征在于：所述出液管上设置出液阀，所述出液阀与plc控制系统连接。
7.根据权利要求1所述的一种锂电池前驱体材料生产用浓缩系统，其特征在于：所述浓缩罐与反应釜之间还设置连通阀，所述连通阀与plc控制系统连接。
技术总结