[发明专利]多功能反应釜

说明书

本发明涉及反应釜技术领域，公开一种多功能反应釜，包括釜体，釜体内设有将釜体分隔为上釜腔和下釜腔的活塞盘，活塞盘包括沿下釜腔至上釜腔方向依次设置的带孔下盘体和带孔转盘，带孔下盘体外周与釜体内壁密封接触，带孔下盘体和带孔转盘上孔的结构和尺寸相同，带孔转盘由一驱动机构控制旋转且可转动至使自身的孔与带孔下盘体的孔位置一一对应。通过驱动机构、升降机构等对活塞盘进行控制，既可使上釜腔和下釜腔相互隔绝又可使两者相互连通，实现同釜内不同反应环境的呈现，本反应釜综合了连续法和间歇法的优点，可对需求产物进行高效制备；此外，采用单个反应釜进行制备，避免了传统多设备进行反应时所导致的异物引入问题。

技术领域

本发明涉及反应釜结构设计技术领域，具体地，涉及一种多功能反应釜。

背景技术

在化工反应中，反应釜内的化学反应通常需要在高压的条件下进行，而结束反应时需要对反应釜泄压，当气体压力过大时容易导致操作人员受伤，另外反应釜的规格较多，通用性差，若将少量的反应物使用大容量的反应釜进行，为了达到相应的压力就会造成能源浪费，为了解决该问题近年来陆续出现了多种可变容积式调压反应釜，利用阻隔板将反应釜分为上下两部分，下层反应，上层调压；公开号为CN204583131U的一种新型可变容积的高压反应釜专利即是通过将反应釜分隔为两个腔室来进行调压的。

然而对于电池材料领域的三元前驱体制备来说，其反应过程中压力很小，并不需要泄压调压设备，常规的可变容积反应釜仍不适用于高效制备三元前驱体，目前工业上制备三元前驱体的方法为共沉淀方法，通过将硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰按照一定的比例制成盐溶液，再通过控制沉淀条件，对产物的形貌和尺寸进行调整，影响三元正极材料前驱体合成的因素有很多，例如pH值、氨浓度、固含量、进液流量、反应气氛以及温度等，尤其是pH值，当pH值偏高时利于晶核的生成，而pH偏低则有利于二次球的生长。此外，三元前驱体镍钴锰氢氧化物的生产方式也各不相同，一般采用连续法、半连续法和间歇法进行生产，其中连续法和间歇法通常都是单釜生产，各有各的优缺点，单釜间歇式生产工艺产率低，单釜连续生产工艺产率高，但是其生产的镍钴锰氢氧化物粒度分布宽，会影响其性能；半连续法则结合了两者的特点，使用到造核釜的方法，但是这样又导致了设备管路的增多，不利于设备的统一性。因此，对于类似这种影响因素众多、变化多样的产品，需要使反应釜具有多种调节方式以应对其优质高效生产。

发明内容

本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种可通过单釜实现反应过程多样调节的多功能反应釜。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种多功能反应釜，包括釜体，釜体内设有将釜体分隔为上釜腔和下釜腔的活塞盘，活塞盘包括沿下釜腔至上釜腔方向依次设置的带孔下盘体和带孔转盘，带孔下盘体外周与釜体内壁密封接触，带孔转盘由一驱动机构控制旋转且可转动至使自身的孔与带孔下盘体的孔位置一一对应。

进一步地，活塞盘还包括与带孔下盘体一起夹设带孔转盘的带孔上盘体，带孔上盘体外周与釜体内壁密封接触，带孔上盘体上的孔与带孔下盘体上的孔一一对应布置，带孔转盘与带孔上盘体、带孔下盘体表面贴合。优选地，带孔下盘体和带孔转盘上的孔为扇面孔，扇面孔的开孔角度为40︒～60︒。

更进一步地，驱动机构包括驱动电机、伸入釜体内的驱动杆及设置在驱动杆上的传动齿轮，带孔转盘边沿具有与传动齿轮适配的齿部以便带孔转盘与传动齿轮啮合传动。

进一步地，上釜腔和下釜腔内均设有搅拌机构。

更进一步地，搅拌机构包括贯穿活塞盘的搅拌轴，搅拌轴上分别设有位于上釜腔内的上釜腔搅拌叶片和位于下釜腔内的下釜腔搅拌叶片。

再进一步地，搅拌轴包括由电机带动旋转的主轴和套设在主轴外周且与带孔下盘体固定连接的支撑套筒轴，支撑套筒轴两端分别延伸至上釜腔和下釜腔内，搅拌轴还包括套设在支撑套筒轴外周的位于上釜腔内的副转动套筒轴，上釜腔搅拌叶片设置在副转动套筒轴上，下釜腔搅拌叶片设置在主轴上。