A szűrőmosó és -szárító gép fontos szerepe a lítium-hexafluor-foszfát biztonságos előállításában

A lítium-hexafluorofoszfát a lítium-ion akkumulátorok egyik fő anyaga. A termék minősége határozza meg a lítium-ion akkumulátorok töltési és kisütési teljesítményét, élettartamát és biztonságát. A lítium-hexafluorofoszfátból és szerves karbonát oldószerekből előállított elektrolit teljesítménye közvetlenül befolyásolja a lítium-ion másodlagos akkumulátor töltési és kisütési kapacitását, ciklusidejét és biztonságát; erős higroszkópossága miatt könnyen lebomlik a levegőn, előkészítési körülményei nagyon szigorúak, a csomagolási és tárolási környezetre is szigorú követelmények vonatkoznak. Vízzel érintkezve savvá bomlik, ami korrozív hatással van az emberi szövetekre, és nem érintkezhet közvetlenül. Légmentesen záródó tartályban kell tárolni. Használat közben 10 ppm páratartalmú, száraz környezetben kell működni a bomlás megakadályozása érdekében.

A LiPF6 tisztítására leggyakrabban használt módszerek a termikus vákuumszárítás és az oldott átkristályosítás. Az oldott átkristályosítás során a LiPF6-ot éterben, dimetil-karbonátban vagy dietil-karbonátban oldják bizonyos hőmérsékleten, centrifugálják az oldhatatlan anyagok eltávolítása érdekében, majd csökkentik a hőmérsékletet, így a LiPF6 átkristályosodik a szerves oldószerből, és a szűréssel kapott LiPF6 kristályt vákuumban szárítják, így kapják a CN1884046 számú szabadalmi leírásban ismertetett végterméket. Ez a tisztítási módszer azonban viszonylag bonyolultan működtethető, és nem állítható elő folyamatosan. A LiPF6 tisztítása során az átkristályosítási termék bizonyos szerves oldószereket vonz magával, ami befolyásolja a termék tisztaságát, és a tisztítás során nagy mennyiségű szerves oldószer használata növeli a termelési költségeket, így nehéz a LiPF6 nagymértékű előállítását alkalmazni. Ezenkívül a CN1462722 számú szabadalmi leírás egy olyan módszert ismertet, amely savas gázt használ a LIPF6 nedvességtartalmának eltávolítására. Ez a módszer egyrészt nem tudja eltávolítani a hidrogén-fluoridot a LiPF6 nyerstermékből, és savas gázszennyeződéseket vezet be.

A fenti módszerekkel összehasonlítva a termikus vákuumszárítási módszer a LiPF6 nyerstermék közvetlen vákuumban történő melegítését és tisztítását jelenti, ami alkalmas a LiPF6 nagyméretű előállítására, és elkerülhető a LiPF6 másodlagos szennyezése az oldódásos átkristályosítási módszerben. A termikus vákuumszárítási módszer fő problémája, hogy hogyan kerülhető el a LiPF6 bomlása a melegítési folyamat során, és a LiPF6 nyerstermék minden részecskéje teljes mértékben ki van téve a vákuumkörnyezetnek, így a végső LiPF6 termékben nem lesz hidrogén-fluorid, így a LiPF6 termékben a hidrogén-fluorid tartalma kevesebb, mint 80 ppm.

A lítium-hexafluorofoszfát toxicitása miatt azonban szigorúan kell kezelni a lítium-hexafluorofoszfát előállítása és kezelése során, és ami még fontosabb, a legmegfelelőbb lítium-hexafluorofoszfát gyártóberendezést kell választani.

A hagyományos lítium-hexafluorofoszfát kristályosításos szűrése és szárítása során felmerülő különféle problémák leküzdése, valamint a vegyipar magas minőségű, magas hozzáadott értékű, többféle változatot előállító és kis tételű gyártás felé történő átalakulásának elősegítése érdekében a Wuxi ZhangHua Machinery Co., Ltd. sikeresen kifejlesztett és gyártott egy lítium-hexafluorofoszfát szűrő, mosó és szárító, többfunkciós gépet (szabadalmi szám: 202122464595.4).

Az új technológia a lítium akkumulátor elektrolitok elválasztásának és tisztításának területére vonatkozik. Nitrogénes nyomásszűrést és impulzusos vákuumos alacsony hőmérsékletű szárítást alkalmaz a HF és a szennyeződések eltávolítására a nyers lítium-hexafluorofoszfát termékekből. Nagy hatékonyságú, biztonságos és folyamatos termelést biztosít hat speciális eszközzel a lítium-oxifoszfát tisztításához és szárításához.

A lítium-hexafluorofoszfáttal tisztított kúpos szűrőmosó és -szárító gép hordókúpos szerkezetű, és a kör alakú testre és az alsó kúpra fűtőköpeny van felszerelve az anyag melegítésére vagy hűtésére. A többfunkciós gép belsejében egy üreges tengely és egy változtatható szögű változtatható vezető található. Az üreges spirális keverőberendezés a formakeveréshez szolgál, amely keveri és felemeli az anyagot, és kiürítéskor kinyomja az anyagot. Az alsó kúpban egy viszonylag összetett szerkezetű kúpos szűrőberendezés található, a berendezés alján pedig egy speciálisan tervezett, nem holtszögű gyorsnyitású ürítőberendezés vagy egy nem holtszögű pneumatikus ürítő gömbcsap található.

A reakciós szakaszban a reakciós anyagokat felülről adagolják. Az egyedülálló keverőszerkezet egyenletesen keveri az anyagokat a gépben, és az anyagokat egyidejűleg melegíti vagy hűti a hengerköpeny, a kúpos köpeny, az üreges tengely és az üreges szalag, így az anyag teljes mértékben reakcióba lép a gépben. A szűrési szakaszban a gép nyomás vagy vákuum segítségével szűri és szárítja az anyagot a gépben, majd mosófolyadékot ad hozzá, így az anyag automatikusan újra pépesíthető és többször mosható a gépben, majd a mosási követelmények teljesítése után szárazra préseli. A szárítási szakaszban a hengerköpeny, a kúpos köpeny, az üreges tengely és az üreges szalag egyszerre melegíti az anyagot és vákuumozza a tetejét, alacsony hőmérsékleten vákuumzárasan szárítja az anyagot, majd szárítás után automatikusan lezárja és kiüríti az anyagot.

Lítium-hexafluor-foszfát tisztító kúpos szűrő mosó- és szárítógép műszaki fejlesztése

(1) A kristályosító anyalúgot és a lítium-hexafluor-foszfát kristályokat lezárják és szűrik a hatékony elválasztás érdekében, ezáltal hatékonyan csökkentve a szennyező fémionok tartalmát.

A hagyományos termikus szárítási módszer széles körben elterjedt, de ez a módszer hosszú időt vesz igénybe a kristályok szárításához, és olyan hibákkal jár, mint a nem teljes szárítás, és a termékben lévő HF nem távolítható el hatékonyan és gyorsan, ami befolyásolja a termék minőségét. A szűréssel és tisztítással kapott lítium-hexafluor-foszfát termék tisztasága meghaladja a 99,9%-ot, az eljárás nagy biztonsággal jár, az anyalúg újrahasznosítható, és a költség alacsony.

(2) Teljesen zárt működés, pozitív oxigénnyomás védelme alatt.

A lítium-hexafluor-foszfát könnyen bomlik vízzel érintkezve. Erős higroszkópossága miatt könnyen bomlik a levegőben, és előállítási körülményei is nagyon szigorúak. Ez megköveteli, hogy a lítium-hexafluor-foszfát előállítási folyamata nagy tisztaságú, alacsony hőmérsékletű, víz- és pormentes legyen. Ezért a rendszerben minden folyamatot inert gáz védelme alatt kell végrehajtani. Az előnyös inert gáz a nitrogén, és a rendszert nitrogénnel töltik fel, hogy pozitív nyomást biztosítsanak benne, ami hatékonyan megakadályozza, hogy a levegő érintkezzen a termékkel.

(3) A szárítási folyamat során több intervallumú és több hőmérsékletű melegítést alkalmaznak: a szárítás korai szakaszában alacsony hőmérsékletet és lassú melegítést alkalmaznak a kristály felületén maradt sav eltávolítására; a későbbi szakaszban a nagy hőmérsékletű szárítási szakasz ideje lerövidül a szabad kén hatékony elválasztása érdekében, és az LPF6 bomlásának mértéke a legalacsonyabbra csökken.

(4) A szárítás későbbi szakaszában nitrogénimpulzusos vákuumszárítási módszert alkalmaznak, amely lerövidíti a LiPF6 kristályok száraz robbanási idejét, egyenletessé teszi a szárítást, javítja a szárítás hatékonyságát és minőségét, és nem halmoz fel vagy blokkolja az anyagokat a szárítókamrában a szárítás után.

Az anyagot kúp alakú testben kényszerítik melegítésre, így az anyag, a fűtőszalag és a fal közötti hőcsere akkor teljesül, amikor az anyag minden irányban egyenetlenül mozog, és a keverés és szárítás célja vákuum alatt rövid idő alatt megvalósul. Az új impulzuskeverési kialakítás nagynyomású nitrogént használ az anyagok gyors összekeverésére. Az anyagok keverése gyorsabb és egyenletesebb, és a termékkristályban lévő sav, valamint a felületen lévő kis mennyiségű maradék sav gyorsan eltávolítható. A hagyományos termikus szárítási módszerhez képest a nitrogénimpulzusos közvetlen levegőszárítás jelentősen lerövidítheti a szárítási időt, ugyanakkor csökkentheti a termékben lévő szabad ionok tartalmát, hatékonyan eltávolíthatja a HF-zárványokat, javíthatja a termék minőségét, és elősegítheti a termelési műveleteket.

(5) A lítium-hexafluor-foszfát termikus stabilitása rosszabb, mint más lítiumsóké. 60°C-on kis mennyiségben LiF-re és PF5-re bomlik. Miután a szabad savszám megfelel a követelményeknek, gyors hűtést kell végezni a magas hőmérsékletű zóna oldhatatlan anyagokra gyakorolt ​​hatásának csökkentése érdekében.

(6) Mind a hőforrás, mind a hidegforrás hővezető olajformázó hőmérséklet-szabályozó gépet használ

A forró olajos forma hőmérséklet-előállító gép alacsony nyomású és magas hőmérsékletű hőközeget állít elő, amely könnyen beállítható, egyenletesen melegíthető, és pontosan megfelel a folyamathőmérsékletnek; ha a hőátadó olaj hőmérséklete meghaladja a 80 ℃-ot, azt el kell különíteni a levegőtől, különben a hőátadó olaj gyorsan elpárolog és romlik. A hőátadó olaj gyúlékony, ezért hatékony tűzvédelmi intézkedéseket kell hozni.

(7) Levegőn száradó, kétoldalas mechanikus tömítést alkalmaznak.

Cserélje ki a hagyományos „folyadékblokkoló” elvet „gázblokkolóra”, azaz a tömítőfolyadékot nyomás alatt lévő tömítőgázzal helyettesítse, hogy biztosítsa a technológiai közeg „nulla kiáramlását”; a teljes tömítéskészlet érintkezésmentesen működik, és energiafogyasztása csak a hagyományos dupla végű tömítések 5%-a, az élettartama több mint ötszöröse a hagyományos tömítésnek: az egyszerű szerkezetű segédrendszer biztosítja, hogy a technológiai közeg ne szennyeződjön, és a technológiai közeg ne szivárogjon a légkörbe, teljesen megszabadulva a hagyományos dupla végű mechanikus tömítéstől a hűtővíz- és olajrendszerben. A tömítőgáz ipari nitrogént vagy ipari műszerlevegőt használ, és nyomása 0,15–0,2 MPa-val magasabb, mint a közeg nyomása.

(8) Automatikus vezérlőrendszer, amely intelligensen képes ellenőrizni a berendezés működési állapotát és az anyag szárazságát; nincs szükség kézi működtetésre a berendezés csővezetékének gyakori csatlakoztatásához, a munkaerő-intenzitás csökkentéséhez, forró nitrogén használatához az anyag levegőtől való elkülönítéséhez, és a termék savasságának stabil szinten tartásához a teljes folyamat légmentes szállításának köszönhetően, így a termék minősége stabilabb, a működés pedig biztonságosabb és kényelmesebb.