保护气体供给设备以及氢氧化锂制备系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种为低成本制备氢氧化锂而采用的保护气体供给设备以及氢氧化锂制备系统。本实用新型专利技术所涉及的保护气体供给设备，能够除去空气中的二氧化碳，从而为氢氧化锂的制备设备提供无二氧化碳的空气作为保护气体，其特征在于，包括：过滤装置，滤除空气中的颗粒物，母液储存装置，存储有浓缩结晶装置中析出晶体后余下的氢氧化锂母液；吸收塔用吸收剂来对过滤后空气中的二氧化碳进行吸收以获得无二氧化碳气体；气体干燥装置，对无二氧化碳气体进行干燥，得到保护气体；以及供给装置，将保护气体提供给制备设备。

The protective gas supply equipment and lithium hydroxide preparation system

The utility model provides a low cost preparation of lithium hydroxide is used to protect gas supply equipment and lithium hydroxide preparation system. The protective gas supply device of the utility model is involved, to remove carbon dioxide from the air, so as to provide equipment for preparation of lithium hydroxide without carbon dioxide in the air as the protective gas, which is characterized in that: filter, particle filter in the air, the mother liquid storage device, a storage crystallization device in the crystal after the rest of the lithium hydroxide mother liquor; absorption tower with an absorbent to filtered air in the carbon dioxide absorption to obtain carbon dioxide free gas; gas drying device, the carbon dioxide gas drying, protecting gas; and supply device, will provide protective gas preparation equipment.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电池材料制备领域，具体涉及一种保护气体供给设备以及包含该保护气体供给设备的氢氧化锂制备系统。
技术介绍
随着锂离子电池在新能源汽车上的应用，高镍、高能量密度正极材料成为发展趋势。目前，高镍正极材料一般都是采用氢氧化锂作为原料，相比于碳酸锂，氢氧化锂因其在晶体结构、溶解性等方面的优势，或更能满足未来锂电材料“以安全性为前提、不断提升能量密度”的大趋势。现在，制备电池级的氢氧化锂产品一般都是采用如下工艺流程和装置：1)原料除杂，采用原料除杂装置以粗碳酸锂、工业级碳酸锂、氯化锂、硫酸锂等作为原料，对其进行除杂提纯；2)苛化，将提纯后的原料加入苛化装置中，与氢氧化钙溶液或氢氧化钠溶液进行苛化反应得到氢氧化锂溶液；3)浓缩结晶，采用浓缩结晶装置对氢氧化锂溶液进行浓缩结晶得到氢氧化锂晶体和氢氧化锂母液；4)晶体干燥，采用晶体干燥装置对氢氧化锂晶体进行动态干燥；5)破碎，采用破碎装置对干燥后的氢氧化锂进行破碎；6)筛分包装，采用筛分包装装置对破碎后的氢氧化锂进行筛分和包装，制成成品。在上述生产过程中，制备的氢氧化锂极易吸收空气中的二氧化碳，而重新生成碳酸锂，为了避免与二氧化碳反应，保证产品中的碳酸根含量≤0.7wt.％以达到纯度标准，在苛化装置、浓缩结晶装置、晶体干燥装置、破碎装置以及筛分包装装置中都会通入惰性气体，如氮气、氩气等，作为保护气体，以防止空气中的二氧化碳进入，但是上述制备过程时间长、使用装置多，惰性气体的消耗量非常大，大大增加了氢氧化锂的制备成本。
技术实现思路
本技术是为了解决上述课题而进行的，目的在于提供一种为低成本制备氢氧化锂而采用的保护气体供给设备以及包含该保护气体供给设备的氢氧化锂制备系统。本技术为了实现上述目的，采用了以下结构。<结构一>本技术提供一种保护气体供给设备，能够除去空气中的二氧化碳，从而为氢氧化锂的制备设备提供无二氧化碳的空气作为保护气体，其特征在于，包括：母液储存装置，存储有所述制备设备的浓缩结晶装置中析出晶体后余下的氢氧化锂母液；吸收塔，具有：气体入口部，将空气引入；吸收剂入口部，与所述制备设备中的母液储存装置相连通，引入氢氧化锂母液作为吸收剂；塔体，与气体入口部相连通，并与吸收液入口部相连通，用吸收剂来对空气中的二氧化碳进行吸收以获得无二氧化碳气体；气体排出口部，与塔体相连通，将无二氧化碳气体排出；以及液体排出口部，与塔体相连通，将吸收了二氧化碳的吸收剂作为吸收溶液排出；气体干燥装置，与气体排出口部相连通，对无二氧化碳气体进行干燥，得到保护气体；以及供给装置，与气体干燥装置相连通，将保护气体提供给制备设备。本技术所涉及的保护气体供给设备，还可以包括：过滤装置，滤除空气中的颗粒物，具有：将外部空气引入的进气口部，与进气口部相连通、将引入的外部空气中的颗粒物过滤去除的过滤部，以及与过滤部相连通、将过滤后的空气导出的出气口部，其中，吸收塔的气体入口部与出气口部相连通。本技术所涉及的保护气体供给设备，还可以具有这样的特征：过滤部包括至少一个过滤构件，每个过滤构件都包括多层过滤网，至少一个过滤构件中的至少一层过滤网为磁性过滤网。本技术所涉及的保护气体供给设备，还可以具有这样的特征：吸收塔为降膜吸收塔，吸收塔还具有：换向阀，安装在液体排出口部上，具有一个入口和两个出口，入口与液体排出口部相连通，一个出口作为第一出口与母液储存装置相连通，另一个出口作为第二出口与所述制备设备中的苛化装置相连通。本技术所涉及的保护气体供给设备，还可以具有这样的特征：从吸收剂入口部进入的吸收剂的流量为0.5～1m3/min，从气体入口部进入的过滤后空气的流量为1～20m3/min。本技术所涉及的保护气体供给设备，还可以具有这样的特征：气体干燥装置包括：气液旋风分离器，具有：气液入口部，与气体排出口部相连通，让无二氧化碳气体进入；分离部，与气液入口部相连通，对进入的无二氧化碳气体进行气液分离；以及出口部，与分离部相连通，将分离后的低含水量气体排出；和干燥器，与出口部相连通，对低含水量气体进行干燥。本技术所涉及的保护气体供给设备，还可以具有这样的特征：出口部包括第一出口单元和第二出口单元，第一出口单元与所述制备设备中的苛化装置、浓缩结晶装置和晶体干燥装置相连通，用于供给一部分的低含水量气体，第二出口单元与干燥器相连通，将另一部分的低含水量气体送往干燥器。本技术所涉及的保护气体供给设备，还可以具有这样的特征：干燥器为干燥塔，具有：导入部，与出口部相连通，将低含水量气体导入；干燥部，与导入部相连通，填装有干燥剂，吸收低含水量气体中的水分；导出部，与干燥部相连通，将干燥后得到的保护气体导出；以及加热部，安装在干燥部上，对干燥剂进行加热，除去吸附的水分。本技术所涉及的保护气体供给设备，还可以还包括：储气装置，与两个干燥塔的导出部都相连通，存储保护气体。<结构二>本技术还提供一种氢氧化锂制备系统，包括：制备设备，采用锂盐作为原料经原料除杂装置、苛化装置、浓缩结晶装置、晶体干燥装置、破碎装置以及筛分包装装置制备氢氧化锂产品，其特征在于，还包括：上述<结构一>中所描述的保护气体供给设备。技术的作用与效果根据本技术的保护气体供给设备以及氢氧化锂制备系统，因为在保护气体供给设备中，过滤装置能够滤除空气中的颗粒物，吸收塔能够利用浓缩结晶装置中析出晶体后余下的氢氧化锂母液作为吸收剂来对过滤后空气中的二氧化碳进行吸收，由于氢氧化锂母液中氢氧根浓度非常高，因此能够充分吸收空气中的二氧化碳，从而达到有效地去除二氧化碳的目的，进一步，再由气体干燥装置来对无二氧化碳气体进行干燥得到保护气体，并且供给装置能够将这些保护气体提供给制备设备，从而能够采用空气这种廉价的气体作为制备设备中大量使用的保护气体，有效地降低了氢氧化锂的制备成本。附图说明图1是本技术涉及的保护气体供给设备在实施例中的结构示意图；图2是本技术涉及的保护气体供给设备实施例中的结构框图；图3是本技术涉及的过滤装置在实施例中的结构示意图；图4是本技术的涉及的清洗构件在实施例中的结构框图；图5(a)是本技术的涉及的清洗板单元在实施例中从正面看的结构示意图；图5(b)是本技术的涉及的清洗板单元在实施例中从背面看的结构示意图；以及图6是本技术涉及的气液旋风分离器在实施例中的结构示意图。具体实施方式以下参照附图对本技术所涉及的保护气体供给设备以及氢氧化锂制备系统作详细阐述。<实施例>本实施例中，氢氧化锂制备系统用于制备电池级的氢氧化锂产品，它包括制备设备和保护气体供给设备。制备设备采用粗碳酸锂、工业级碳酸锂、氯化锂、硫酸锂等锂盐作为原料来制备氢氧化锂产品，它包括：原料除杂装置、苛化装置、浓缩结晶装置、晶体干燥装置、破碎装置以及筛分包装装置。保护气体供给设备用于除去空气中的二氧化碳，从而为氢氧化锂的制备工艺提供无二氧化碳的空气作为保护气体。图1是本技术涉及的保护气体供给设备在实施例中的结构示意图；图2是本技术涉及的保护气体供给设备实施例中的结构框图。如图1和2所示，保护气体供给设备1000包括过滤装置100、母液储存装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保护气体供给设备，除去空气中的二氧化碳，从而为氢氧化锂的制备设备提供无二氧化碳的空气作为保护气体，其特征在于，包括：母液储存装置，存储有所述制备设备的浓缩结晶装置中析出晶体后余下的氢氧化锂母液；吸收塔，具有：气体入口部，将空气引入；吸收剂入口部，与所述制备设备中的母液储存装置相连通，引入所述氢氧化锂母液作为吸收剂；塔体，与所述气体入口部相连通，并与所述吸收液入口部相连通，用所述吸收剂来对所述空气中的二氧化碳进行吸收以获得无二氧化碳气体；气体排出口部，与所述塔体相连通，将所述无二氧化碳气体排出；以及液体排出口部，与所述塔体相连通，将吸收了二氧化碳的吸收剂作为吸收溶液排出；气体干燥装置，与所述气体排出口部相连通，对所述无二氧化碳气体进行干燥，得到所述保护气体；以及供给装置，与所述气体干燥装置相连通，将所述保护气体提供给所述制备设备。

【技术特征摘要】
1.一种保护气体供给设备，除去空气中的二氧化碳，从而为氢氧化锂的制备设备提供无二氧化碳的空气作为保护气体，其特征在于，包括：母液储存装置，存储有所述制备设备的浓缩结晶装置中析出晶体后余下的氢氧化锂母液；吸收塔，具有：气体入口部，将空气引入；吸收剂入口部，与所述制备设备中的母液储存装置相连通，引入所述氢氧化锂母液作为吸收剂；塔体，与所述气体入口部相连通，并与所述吸收液入口部相连通，用所述吸收剂来对所述空气中的二氧化碳进行吸收以获得无二氧化碳气体；气体排出口部，与所述塔体相连通，将所述无二氧化碳气体排出；以及液体排出口部，与所述塔体相连通，将吸收了二氧化碳的吸收剂作为吸收溶液排出；气体干燥装置，与所述气体排出口部相连通，对所述无二氧化碳气体进行干燥，得到所述保护气体；以及供给装置，与所述气体干燥装置相连通，将所述保护气体提供给所述制备设备。2.根据权利要求１所述的保护气体供给设备，其特征在于，还包括：过滤装置，滤除空气中的颗粒物，具有：将外部空气引入的进气口部，与所述进气口部相连通、将引入的所述外部空气中的颗粒物过滤去除的过滤部，以及与所述过滤部相连通、将过滤后的空气导出的出气口部，其中，所述吸收塔的所述气体入口部与所述出气口部相连通。3.根据权利要求2所述的保护气体供给设备，其特征在于：其中，所述过滤部包括至少一个过滤构件，每个所述过滤构件都包括多层过滤网，至少一个所述过滤构件中的至少一层所述过滤网为磁性过滤网。4.根据权利要求１所述的保护气体供给设备，其特征在于：其中，所述吸收塔为降膜吸收塔，所述吸收塔还具有：换向阀，安装在所述液体排出口部上，具有一个入口和两个出口，所述入口与所述液体排出口部相连通，一个所述出口作为第一出口与所述母液储存装置相连通，另一个所述出口作为第二出口与所述制备设备中的苛化装置相连通。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张云河，许开华，郭苗苗，
申请(专利权)人：荆门市格林美新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42