CN105731403A - 一种六氟磷酸锂降低能耗的晶析装置及其晶析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种六氟磷酸锂降低能耗的晶析装置及其晶析方法。本发明将六氟磷酸锂晶析过程中的冷却和加热分离，分别增设一个冷却中间槽和一个加热中间槽。在设备需要冷却时，使用冷却中间槽来降低循环中的液体温度，从而实现循环中的液体同结晶釜间的热交换；在结晶釜需要加热时，使用加热中间槽来提高循环中的液体温度，从而实现循环中的液体同结晶釜间的热交换。通过这种方式仅仅是对结晶釜换热腔内的液体从极其低温的状态升温到高温状态，而避免了传统方式中将整个体系中的用于热交换的液体的降温和升温，极大程度上节约了能耗，提高了六氟磷酸锂的晶析效率。

Description

一种六氟磷酸锂降低能耗的晶析装置及其晶析方法

技术领域

本发明涉及一种六氟磷酸锂降低能耗的晶析装置及其晶析方法。

背景技术

目前的六氟磷酸锂生产过程中，结晶过程需要分成两步来进行。首先要进行冷却结晶，其次进行加热干燥。现有一般工艺为使用一个中间槽，对应结晶釜。当结晶釜需要冷却时，对中间槽进行冷却；当结晶釜需要加热时，对中间槽进行加热。此操作方式对冷却液的能耗没有进行控制，能耗较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种六氟磷酸锂降低能耗的晶析装置及其晶析方法，旨在解决上述问题，降低六氟磷酸锂晶析过程中的能耗，有效降低生产成本。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种六氟磷酸锂降低能耗的晶析装置，包括结晶釜、冷却中间槽、冷却液循环泵、第一阀门、第二阀门、冷却液循环管道、加热中间槽、加热液循环泵、第三阀门、第四阀门、加热液循环管道；所述结晶釜为双层结构，包括内层结晶腔，外层换热腔；所述换热腔分别通过冷却液循环管道、加热液循环管道与冷却中间槽、加热中间槽连通；所述冷却液循环管道、加热液循环管道同结晶釜连接的出入口端分别设有第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门；所述第一阀门同冷却中间槽之间的冷却液循环管道上设有冷却液循环泵；所述第三阀门同加热中间槽之间的加热液循环管道上设有加热液循环泵。

所述换热腔、冷却液循环管道、冷却液循环泵、冷却中间槽、以及加热液循环管道、加热液循环泵、加热中间槽中充满了同一种液体，所述的同一种液体为用于内层结晶腔与外层换热腔间发生热交换的液体。

优选的，所述的用于内层结晶腔与外层换热腔间发生热交换的液体为有机盐溶液。

一种六氟磷酸锂降低能耗的晶析方法，包括如下步骤：

1）将含有六氟磷酸锂的结晶母液加入结晶釜的结晶腔内，打开第一阀门和第二阀门，关闭第三阀门和第四阀门，启动冷却液循环泵，使用于内层结晶腔与外层换热腔间发生热交换的液体在结晶釜、冷却液循环管道、冷却液循环泵、冷却中间槽之间发生循环流动，冷却中间槽对冷却液循环管道内液体进行降温；进而通过热交换降低结晶釜内温度，使含有六氟磷酸锂的结晶母液发生晶析；

2）六氟磷酸锂晶析结束后，排除剩余母液，依次关闭冷却中间槽、冷却液循环泵、第一阀门、第二阀门，然后打开第三阀门、第四阀门，启动加热液循环泵，使用于内层结晶腔与外层换热腔间发生热交换的液体在结晶釜、加热液循环管道、加热液循环泵、加热中间槽之间发生循环流动，加热中间槽对加热液循环管道内液体进行加热；进而通过热交换提高结晶釜内温度，对六氟磷酸锂晶体进行加热干燥；

3）六氟磷酸锂晶体充分干燥后，依次关闭加热中间槽、加热液循环泵、第三阀门、第四阀门，然后将干燥的六氟磷酸锂晶体从结晶釜中取出。

本发明的优点和有益效果在于：本发明首先将冷却和加热分离，分别增设一个冷却中间槽和一个加热中间槽。在设备需要冷却时，使用冷却中间槽来降低循环中的液体温度，从而实现循环中的液体同结晶釜间的热交换；在结晶釜需要加热时，使用加热中间槽来提高循环中的液体温度，从而实现循环中的液体同结晶釜间的热交换。通过这种方式仅仅是对结晶釜换热腔内的液体从极其低温的状态升温到高温状态，而避免了传统方式中将整个体系中的用于热交换的液体的降温和升温，极大程度上节约了能耗，提高了六氟磷酸锂的晶析效率。

附图说明

图1为本发明的示意图；

图2为传统晶析方式的示意图；

其中，结晶釜1、冷却中间槽2、冷却液循环泵3、第一阀门4、第二阀门5、冷却液循环管道6、加热中间槽7、加热液循环泵8、第三阀门9、第四阀门10、加热液循环管道11、传统晶析方式中的结晶釜12、传统晶析方式中的中间槽13、传统晶析方式中的循环泵14、传统晶析方式中的阀门15、传统晶析方式中的循环管道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例：

一种六氟磷酸锂降低能耗的晶析装置，包括结晶釜1、冷却中间槽2、冷却液循环泵3、第一阀门4、第二阀门5、冷却液循环管道6、加热中间槽7、加热液循环泵8、第三阀门9、第四阀门10、加热液循环管道11；所述结晶釜1为双层结构，包括内层结晶腔，外层换热腔（图中未画出）；所述换热腔分别通过冷却液循环管道6、加热液循环管道11与冷却中间槽2、加热中间槽7连通；所述冷却液循环管道6、加热液循环管道11同结晶釜1连接的出入口端分别设有第一阀门4、第二阀门5、第三阀门9、第四阀门10；所述第一阀门4同冷却中间槽2之间的冷却液循环管道6上设有冷却液循环泵3；所述第三阀门9同加热中间槽7之间的加热液循环管道11上设有加热液循环泵8。

所述换热腔、冷却液循环管道6、冷却液循环泵3、冷却中间槽2、以及加热液循环管道11、加热液循环泵8、加热中间槽7中充满了同一种液体，所述的同一种液体为用于内层结晶腔与外层换热腔间发生热交换的液体。

所述的用于内层结晶腔与外层换热腔间发生热交换的液体为有机盐溶液。

一种六氟磷酸锂降低能耗的晶析方法，包括如下步骤：

1）将含有六氟磷酸锂的结晶母液加入结晶釜1的结晶腔内，打开第一阀门4和第二阀门5，关闭第三阀门9和第四阀门10，启动冷却液循环泵3，使用于内层结晶腔与外层换热腔间发生热交换的液体在结晶釜1、冷却液循环管道6、冷却液循环泵3、冷却中间槽2之间发生循环流动，冷却中间槽2对冷却液循环管道6内液体进行降温；进而通过热交换降低结晶釜1内温度，使含有六氟磷酸锂的结晶母液发生晶析；

2）六氟磷酸锂晶析结束后，排除剩余母液，依次关闭冷却中间槽2、冷却液循环泵3、第一阀门4、第二阀门5，然后打开第三阀门9、第四阀门10，启动加热液循环泵8，使用于内层结晶腔与外层换热腔间发生热交换的液体在结晶釜1、加热液循环管道11、加热液循环泵8、加热中间槽7之间发生循环流动，加热中间槽7对加热液循环管道11内液体进行加热；进而通过热交换提高结晶釜1内温度，对六氟磷酸锂晶体进行加热干燥；

3）六氟磷酸锂晶体充分干燥后，依次关闭加热中间槽7、加热液循环泵8、第三阀门9、第四阀门10，然后将干燥的六氟磷酸锂晶体从结晶釜1中取出。

传统的晶析装置包括：传统晶析方式中的结晶釜12、传统晶析方式中的中间槽13、传统晶析方式中的循环泵14、传统晶析方式中的阀门15、传统晶析方式中的循环管道。

传统的晶析方法：打开阀门15、循环泵14，循环液体在整个晶析装置中流动，通过中间槽降低循环液体温度，用于结晶釜12内六氟磷酸锂的晶析；然后当六氟磷酸锂的晶析完成，通过中间槽升高循环液体温度，用于结晶釜12内六氟磷酸锂的干燥。该过程需要对整个体系中的循环液体进行降温和升温，能耗大，效率低。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种六氟磷酸锂降低能耗的晶析装置，其特征在于，包括结晶釜、冷却中间槽、冷却液循环泵、第一阀门、第二阀门、冷却液循环管道、加热中间槽、加热液循环泵、第三阀门、第四阀门、加热液循环管道；所述结晶釜为双层结构，包括内层结晶腔，外层换热腔；所述换热腔分别通过冷却液循环管道、加热液循环管道与冷却中间槽、加热中间槽连通；所述冷却液循环管道、加热液循环管道同结晶釜连接的出入口端分别设有第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门；所述第一阀门同冷却中间槽之间的冷却液循环管道上设有冷却液循环泵；所述第三阀门同加热中间槽之间的加热液循环管道上设有加热液循环泵。

2.根据权利要求1所述的一种六氟磷酸锂降低能耗的晶析装置，其特征在于，所述换热腔、冷却液循环管道、冷却液循环泵、冷却中间槽、以及加热液循环管道、加热液循环泵、加热中间槽中充满了同一种液体，所述的同一种液体为用于内层结晶腔与外层换热腔间发生热交换的液体。

3.根据权利要求2所述的一种六氟磷酸锂降低能耗的晶析装置，其特征在于，所述的用于内层结晶腔与外层换热腔间发生热交换的液体为有机盐溶液。

4.一种六氟磷酸锂降低能耗的晶析方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将含有六氟磷酸锂的结晶母液加入结晶釜的结晶腔内，打开第一阀门和第二阀门，关闭第三阀门和第四阀门，启动冷却液循环泵，使用于内层结晶腔与外层换热腔间发生热交换的液体在结晶釜、冷却液循环管道、冷却液循环泵、冷却中间槽之间发生循环流动，冷却中间槽对冷却液循环管道内液体进行降温；进而通过热交换降低结晶釜内温度，使含有六氟磷酸锂的结晶母液发生晶析；

2）六氟磷酸锂晶析结束后，排除剩余母液，依次关闭冷却中间槽、冷却液循环泵、第一阀门、第二阀门，然后打开第三阀门、第四阀门，启动加热液循环泵，使用于内层结晶腔与外层换热腔间发生热交换的液体在结晶釜、加热液循环管道、加热液循环泵、加热中间槽之间发生循环流动，加热中间槽对加热液循环管道内液体进行加热；进而通过热交换提高结晶釜内温度，对六氟磷酸锂晶体进行加热干燥；

3）六氟磷酸锂晶体充分干燥后，依次关闭加热中间槽、加热液循环泵、第三阀门、第四阀门，然后将干燥的六氟磷酸锂晶体从结晶釜中取出。