冲击反应器的制作方法

1.本发明涉及一种用于粉碎材料的冲击反应器。


背景技术：

2.本发明涉及一种用于粉碎待粉碎材料的冲击反应器，包括圆柱形壳体、底部和盖子，其中壳体、底部和盖子围成一冲击反应器室，所述冲击反应器室内设置有转子，所述转子上设置有冲击元件，冲击反应器室设置至少一个用于将待粉碎材料送入的进料口，其中，设置至少一个供粉碎材料从冲击反应器室中移除的出料口。
3.冲击反应器用于粉碎可能由不同材料组成的待粉碎材料，以实现材料分离和后续回收。在此过程中，通过旋转冲击元件，以高动量传递的冲击应力对待粉碎材料进行粉碎并将其分解成单独成分。例如，wo 2018/037053 a1公开了这种类型的冲击反应器。


技术实现要素：

4.本发明是基于提供一种用于粉碎待粉碎材料的冲击反应器的任务，其能够对粉碎材料实现特别好的分离。
5.该任务是通过权利要求1的特征来完成的。附属权利要求涉及有利的实施例。
6.本发明用于粉碎待粉碎材料的冲击反应器，包括圆柱形壳体、底部和盖子，所述壳体、底部和盖子围成一冲击反应器室，所述冲击反应器室内设置有转子，所述转子上设置有冲击元件，其中，设置至少一个进料口用于将粉碎材料送入冲击反应器室，设置至少一个出料口用于将粉碎产物从冲击反应器室中移除。进料口和/或出料口是能够关闭的。这样能在冲击反应器内部形成独立于外部空气的环境。这对于在冲击反应器中粉碎化学活性材料的情况是特别有利的。这样的待粉碎材料有，例如蓄电池，特别是尚未完全放电或尚未通过热预处理灭活的蓄电池。
7.所述转子优选具有一个或两个沿圆周规则分布的转子臂，其中，冲击元件可更换地设置在转子臂的自由端。优选地，所述转子为双翼设计，具有由同一材料制成的一体成形的两个转子臂，所述转子臂中央与传动轴连接，所述传动轴与驱动电机连接。或者，上述驱动方式还可以通过液压马达提供。所述转子臂可以是棒状、翼形或剑形。为了获得更好的机械稳定性，可以在朝传动轴的方向上增大转子臂的横截面。
8.此外，可以设想转子臂由链条或绳索制成。所述冲击元件优选为扁平的，例如由板状材料制成。当沿圆周方向上观察时，冲击元件可以是矩形的，也可以是水滴形状或类似的形状。所述冲击元件有一个指向周向的冲击面。从而在材料粉碎的过程中，冲击元件与待粉碎材料能紧密接触。所述冲击元件优选地通过螺纹连接方式连接至转子臂。
9.可以对冲击元件边缘部位进行圆角处理。在不需要高强度粉碎，仅需要实现组合物分离的情况，这种设计是有利的。这些可以是，例如对小型电器的塑料外壳的粉碎。
10.第一出料口可设置在壳体上，第一出料口包括一筛网。筛网是一种设计特别简单且特别坚固的分级装置。通过孔径或筛孔尺寸的选择，可以限定通过筛网的颗粒大小。筛网
可采用可变化设计，例如通过一滑动结构来改变间隙宽度或筛孔尺寸。这样就允许根据粉碎产物的尺寸调整其渗透性。这种调整也可以在正在进行的作业过程中进行。
11.分级机可与第一出料口相关联。颗粒可以利用分级机从一材料流中分离出来。取决于分级机的设计，也可实现根据大小和/或质量将颗粒从材料流中分离出来。
12.所述分级机包括导流轮(deflector wheel)。导流轮，也称为导流轮分级机，本质上呈径流风扇形状。所述导流轮是一个离心力空气分级机。该导流轮包括可旋转的轮毂。多个转子盘设置在轮毂上，相互间隔一轴向距离，转子盘上设置有转子叶片，转子叶片在转子盘上沿圆周分布，其中，转子叶片可以是由金属带材(sheet metal strip)形成或型材形成。在转子盘中央设置有一个开口，空气通过该开口从冲击反应器室中抽出。流过该开口，因此也流过该导流轮的空气，也被称为分级空气(classifying air)。带颗粒的分级空气从冲击反应器室中经转子外周和转子叶片流入导流轮。
13.导流轮的转动加速了分级空气在周向的运动，也使分级空气发生了旋转。颗粒受到离心力的作用，其中超过分离极限值的颗粒被阻隔并从分级空气中分离出来。因此，直径高于分离极限值的颗粒被分离，而直径低于分离极限值的颗粒被允许通过导流轮。由于离心力的作用，分离出的颗粒返回至冲击反应器室。被允许通过的颗粒随分级空气被一起抽出。分离极限值本质上是由颗粒的密度、导流轮的速度、转子盘的直径以及分级空气的体积流量和粘度决定的。取决于导流轮的设计，分离极限值可设置为0.5μm或更大。
14.第二出料口可与壳体相关联，第二出料挡板(removal flap)与第二出料口相关联。不能经由第一出料口移除的材料可以通过第二出料挡板从冲击反应器室移除。从冲击反应器室中移除的材料可以通过第二出料挡板进入到一个弹射箱(ejection box)中，排出的材料可从这个弹射箱进行供应以进一步回收利用。特别地，可以设想在与该弹射箱相关联的第二分级机中进行材料的进一步分级。所述第二分级机可以是重力分级机、旋风(cyclone)分级机或之字形(zigzag)分级机。在第二分级机中，可以根据密度对材料进行分离，例如将塑料碎片与金属碎片分离。
15.如果在转子正在运行时打开了第二出料口的第二出料挡板，则弹射箱内可能出现超压。为了降低超压，一第二开口可与该弹射箱相关联，气体可以有针对性地从第二开口流出。为了确保没有颗粒物通过第二开口排出，优选地，设置一导流轮形式的分离机与该第二开口相关联。上述导流轮最好设计成只允许气态组分和粒径小于0.5μm的颗粒通过。当然，具有预先选定更大尺寸的颗粒也可以通过该导流轮排出。在这种情况下，颗粒可以通过该开口有针对性排出。
16.第三出料口可与该冲击反应器相关联，其中至少一个导流轮与该第三出料口相关联。在该实施例中，冲击反应器包括至少两个出料口，其中筛网和/或分级机与所述第一出料口相关联，导流轮与所述第三出料口相关联。取决于导流轮的设计，其可以将粉碎过程中释放的气体从冲击反应器室排出，或者也可以将预先选定颗粒尺寸的颗粒排出。也可以设想通过第三出料口在冲击反应器室中形成负压，其中所述导流轮设置为仅允许预先选定的最大尺寸的颗粒通过或仅允许气态组分通过。因此，粉碎过程中产生的有害气体可以以特别安全的方式从冲击反应器室中移除，并且还可以防止有害气体逸出到外部环境中。
17.根据第一有利的实施例，与所述第三出料口关联的导流轮的转速是可变的。优选地，导流轮的转速能够从三个速度级别中选择。
18.这使得，例如，能够提供第一速度级别，在该速度级别下，导流轮只允许气态成分和粒径小于0.5μm的颗粒通过；能够提供第二速度级别，在该速度级别下，某一最大尺寸的颗粒，例如粒径为0.5μm至200μm的颗粒，被允许通过导流轮；能够提供第三速度级别，在该速度级别下，悬浮在冲击反应器室中的较粗颗粒，例如粒径为200μm至500μm的颗粒，被允许通过导流轮。这样就可以在粉碎过程中通过导流轮分离气体和不同尺寸的物质。
19.根据一种有利的方法，在粉碎过程中首先通过导流轮进行分离，其中该导流轮以第一速度级别旋转，从而设定为允许气态组分通过。这个速度级别具有特别高的速度。在这一步骤中，待粉碎蓄电池的气态组分，例如最初在粉碎过程中释放出的溶剂，可以通过快速旋转的导流轮排出。有利的是，快速旋转的导流轮将颗粒，至少粒径大于0.5μm的颗粒从分级空气的气流中转向(deflect)，使其留在冲击反应器室中。
20.在下一个步骤中，降低导流轮的速度，使导流轮以第二速度级别旋转。在第二速度级别，中等粒径的颗粒通过，优选粒径0.5μm至200μm的颗粒。优选地，仅在通过第一速度级别将气态组分抽出之后才使用第二速度级别。在第二速度级别，尤其是黑色颗粒物质(particulate black mass)可以从冲击反应器室中抽取出来。
21.在第三步骤中，导流轮的速度再次降低，以允许粗颗粒通过。在第三速度级别，导流轮优选设置为允许气流中粒径大于200μm且粒径不超过1mm的颗粒通过。
22.根据有利的实施例，多个导流轮可与所述第三出料口相关联，用于气体和/或不同尺寸颗粒的分离。根据第一有利的实施例，设置有两个导流轮。根据另一有利的实施例，设置有三个导流轮。
23.与所述第三出料口关联的每个导流轮都具有允许预先选定尺寸的颗粒通过的能力。这使得，例如，能够提供第一导流轮，其只允许气态成分和粒径小于0.5μm的颗粒通过；能够提供第二导流轮，其允许具有一定最小尺寸的颗粒，例如粒径为0.5μm至200μm的颗粒通过；能够提供第三导流轮，其允许悬浮在冲击反应器室中的颗粒，例如粒径为200μm至500μm的颗粒通过。因此，通过多个导流轮的布置，可以在粉碎过程中对气体和不同尺寸物质进行分离。
24.根据一种有利的方法，在粉碎过程中首先通过第一导流轮进行分离，该第一导流轮设置为允许气态组分通过，该导流轮在特别高的速度下运转。在这一步骤中，蓄电池的气态组分，例如最初在粉碎过程中释放出的溶剂，可以通过快速旋转的导流轮抽出。有利的是，颗粒，至少粒径大于0.5μm的颗粒，通过快速旋转的导流轮从分级空气的气流中分离出来，并留在冲击反应器室中。
25.在下一个步骤中，通过第二导流轮进行分离，该第二导流轮设置为允许中等粒径的颗粒通过，优选粒径0.5μm至200μm的颗粒。优选地，仅在已经通过第一导流轮移除气态组分之后才使用第二导流轮。第二导流轮特别用于从冲击反应器室中移除黑色颗粒物质，也被称作活性物质。
26.在第三步骤中，粗颗粒被允许通过第三导流轮。优选地，第三导流轮设置为用于分离气流中粒径大于200μm且粒径不超过1mm的颗粒。为此，第三导流轮能够相比第二导流轮以较低的速度旋转。
27.优选地，这些导流轮一个接一个地操作，使得材料每次只从一个导流轮排出。已经通过导流轮的材料流可以被送入分离装置，例如另一分级机(例如旋风分离器)，以进行进
一步分离。每个导流轮可与一个下游分离装置相关联。
28.从冲击反应器中随分级空气一起抽出来的气体与颗粒，可以在后续处理中从分级空气中分离出来。颗粒可以通过下游分级机，例如位于导流轮下游的重力分级机进行分离。也可以设想通过磁性分级机分离磁性组分。也可以设想引导带有颗粒的分级空气通过筛网装置或过滤器。气体(例如溶剂)的分离可以通过气体分离方式来实现，例如通过膜法(membrane method)、气体离心机(gas centrifuge)或蒸馏(distillation)。
29.在完成颗粒和气体分离后，分级空气可返回冲击反应器室。尤其是可以考虑通过设在壳体上的开口将上述分级空气引入冲击反应器室中。
30.特别地，粉碎后仍然相对较大的箔片也可以通过弹射挡板移除，进行下游分离。然而，也可以设想通过导流轮抽取箔片。在粉碎过程中，箔片于粉碎开始就已经被释放出来。在这方面，可以通过低速旋转的导流轮将箔片抽出。化学储能装置通常同时具有塑料箔和金属箔。塑料箔在粉碎过程中仍然相对较大，由于其密度低，其可以通过导流轮排出或通过出料口与金属箔一起移除。有利的是，金属箔可以通过冲击工艺造粒，这简化了下游材料分离。
31.壳体、底部和/或盖子是可以进行温度控制的。为此，可以考虑加热或冷却壳体、底部和/或盖子以进行温度控制。该温度控制可以通过外部安装的温度控制电路来实现。如果受热能实现更好的粉碎效果，则加热是有利的。当粉碎过程伴随着放热反应时，冷却是特别有利的。
32.分级机可进行温度控制。例如，这样使得能够加热分级机，从而可防止气态组分在分级机上冷凝。或者，在对热介质进行分级时，可以设想对分级机进行冷却，以防止过热。
33.第一进料口可以设计成气闸。该气闸可以在将冲击反应器室内的气氛维持独立于环境的同时，实现待粉碎材料的进料。
34.气闸可以设计成旋转给料器。旋转给料器是坚固的，并可以将待粉碎材料针对性地送入冲击反应器室中。旋转给料器能够对放置待粉碎材料的空间进行抽真空和/或向其填充氮气进行惰化。
35.旋转给料器可竖直设置。在这种设计中，待粉碎材料是沿着旋转给料器的圆周进料的。或者，旋转给料器也可以水平布置。在这种设计中，待粉碎材料从正面进料。
36.气闸可包括夹紧阀装置(pinch valve arrangement)。夹紧阀装置包括至少两个夹紧阀，使得可以在不与冲击反应器室交换环境空气的情况下完成待粉碎材料的进料。当待粉碎材料的尺寸不适合使用旋转给料器时，夹紧阀装置尤其有利。还可以设想设置三个夹紧阀，三个所述夹紧阀围成两个腔室，其中第一腔室形成安全空白腔室(safety blank chamber)，第二腔室构造成用于抽真空和/或填充氮气。
37.所述气闸可包括至少一个滑动结构。优选地，气闸包括串联连接的两个滑动结构。滑动结构是特别坚固的部件，取决于其设计，它可以实现特别大的待粉碎材料的进料。为了防止发生大气交换，滑动结构可以配备密封装置。
38.一种有利的密封装置可以由空气波纹管密封(air bellows seal)形成。这样，当滑动结构处于关闭状态时，可以形成紧密密封，但密封可被解除以打开滑动结构，使滑动结构被释放以打开。滑动结构也可以配备清洁装置，该清洁装置可防止颗粒等进入滑动结构的机械连杆中。为此目的，例如可设置清洁刷，其作用在滑动结构的至少一个表面的内侧。
39.气闸可以包括辊子装置。优选地，设置彼此间隔的至少两对辊子。在空载状态下，辊子对的辊子彼此靠在一起，使进料口关闭。为了送入待粉碎材料，辊子对的辊子可被分开，以便待粉碎材料可在辊子对的辊子之间输送。在这种情况下，辊子紧抵待粉碎材料。这种设计尤其适合特别细长的待粉碎材料。
40.所述壳体、底部和/或盖子可配备至少一个流体射流喷嘴(fluid jet nozzle)。该流体射流喷嘴允许将流体射流(例如空气射流)引入冲击反应器室中。流体射流使已经粉碎的颗粒产生局部加速，颗粒通过与流体射流碰撞而被进一步粉碎。被流体射流加速的颗粒与圆柱形壳体、底部或转子发生碰撞。进一步地，待粉碎颗粒与其他颗粒碰撞。上述两者都会使待粉碎材料进一步粉碎。经过处理的分级空气可用作上述流体射流。
41.可设置其他进料口供引入辅助材料。通过该其他进料口，可以将辅助材料与待粉碎材料分开送入冲击反应器室。
42.辅助材料可以是气体、液体和/或颗粒状固体。例如，可以考虑通过该其他进料口引入氮气或甚至烟气以惰化冲击反应器室。而且，可以考虑将水引入冲击反应器室，引入的水对待粉碎材料进行冷却，并且根据该实施例，水与待粉碎材料反应，也改善了粉碎效果。也可以考虑向冲击反应器室中引入砂或类似物来改善粉碎效果。
43.根据本发明的冲击反应器特别适用于粉碎仍具有一定残余电量且未通过例如热预处理进行灭活的蓄电池。通过配备冲击元件的转子，只与待粉碎材料进行很短时间的接触。这可以防止冲击元件因火花而导致过早磨损，而切割粉碎设备(如切割机)可能出现这个问题。
44.在进料口的上游，可以设置预粉碎装置。例如，旋转剪切机形式的切割机可以与进料口相关联。在这种情况下，一能够关闭的进料口可反过来与预粉碎装置相关联，通过该进料口对未粉碎材料，例如未粉碎蓄电池，进行预粉碎。这样可以对各种尺寸的蓄电池进行预粉碎，以便可将具有预先选定尺寸的待粉碎材料送入冲击反应器中。该装置最好与进料口直接相关联，以实现短输送距离。此外，还可以将该装置与进料口一起设置在一个壳体中，以便有针对性地抽出预粉碎过程中释放的有害气体。释放的气体可以通过进料口送入冲击反应器室，并从那里抽出来。
45.关于预粉碎，也可以考虑在上游工序中对待粉碎蓄电池进行灭活处理，例如通过热处理方式。
46.由于有能够关闭的出料口和能够关闭的进料口，可以对冲击反应器室进行惰化处理，从而防止因突然放电而发生化学反应。为此，将气闸与进料口关联是特别有利的。此外，产生的任何反应气体都可以通过上述第三出料口排出。通过从出料口抽取气体，可以在冲击反应器室中形成真空。也可以用惰性气体，例如氮气或烟气，充满冲击反应器室。
47.在根据本发明所述的冲击反应器内粉碎蓄电池的方法，蓄电池经进料口送入冲击反应器室，并在具有冲击元件的转子的机械应力作用下粉碎，其中粉碎成分经出料口移除。
48.所述进料口可设计成使得蓄电池能够在大气被关闭的情况下被送入冲击反应器室中。为此，进料口可包括气闸，例如旋转给料器。气闸可以进一步配备成使其能被充满惰性气体。
49.辅助材料，例如惰性气体，可以通过另一个进料口送入冲击反应器室，从而使冲击反应器室可充满惰性气体，例如氮气或烟气。
50.出料口可被设计成用以至少部分排空冲击反应器室。这就可以实现将在粉碎过程中释放的气态组分(例如，溶剂)从冲击反应器室中移除。
51.也可设置多个出料口，其中第一出料口设计用于移除气态和粉状组分，第二出料口设计用于移除颗粒状和尺寸较大的组分。
52.一筛网可与第一出料口和/或第二出料口相关联。筛网可截留不能通过筛网的颗粒。
53.一弹射挡板可与第一出料口和/或第二出料口相关联。弹射挡板使得不能通过筛网的粉碎成分可被移除。
54.至少一个出料口设置有上述导流轮与之关联。
55.根据本发明的方法对于粉碎未完全放电且仍有残余电量的蓄电池特别有利。这也包括充满电的蓄电池。可将这种带有残余电量的蓄电池直接送入冲击反应器中进行粉碎。特别地，无需对蓄电池进行预先灭活处理，例如通过热预处理。蓄电池与冲击元件的接触总是非常短暂，因此降低了电压火花放电(voltage flashovers)的风险，而火花放电可导致过早磨损。或者，蓄电池可先进行预粉碎，这对于体积较大的蓄电池尤其有利。
56.粉碎过程产生各种粉碎产物，其可以通过该方法相互分离，并送入单独的回收工序。蓄电池通常包含塑料或金属制成的外壳，塑料或金属制成的箔片，以及含有粉末成分(黑色物质)与溶剂的电解质。
57.蓄电池的粉碎可以这样进行:首先将蓄电池的外壳切开，并将电池绕组与外壳分离。这可以在降低转子的功率和降低带有冲击元件的转子臂的速度的情况下完成，这样外壳部件只是被打开而没有或仅被轻微粉碎。在下一步骤中，可以首先移除外壳部件，然后再进一步粉碎留在冲击反应器中的电极-分离器装置(electrode-separator arrangement)，例如电池绕组。这对于嵌入塑料外壳中的小型电器蓄电池特别有利。
58.在电池绕组的粉碎过程中，溶剂会被释放出来。这些溶剂可以通过经由出料口向冲击反应器室施加负压的方法从冲击反应器室中抽出来。导流轮可与出料口关联，该导流轮高速旋转以移除溶剂，因此只允许气态组分或最多让粒径非常小的颗粒通过。
59.粉碎过程中产生的黑色物质(其包括电解质中粉末状成分)也可以通过出料口从冲击反应器室中抽出来。这样做时，通过设置多个导流轮可以实现黑色物质进一步材料分离。
60.电池的剩余成分、外壳的箔片和金属部件以及放电板也可以通过出料口移除，要么粉碎后经过筛网移除，要么通过出料挡板移除。
61.根据本发明的方法也适用于燃料电池的粉碎。
附图说明
62.下面，参考附图对根据本发明所述冲击反应器的一些实施例做更为详细的描述，所述附图如下:
63.图1示出一种出料口后面设置有分级机的导流轮的冲击反应器；
64.图2示出一种出料口后面设置有分级机的导流轮，且在盖子上设有第二导流轮的冲击反应器；
65.图3示出一种盖子上设置有若干导流轮的冲击反应器；
66.图4示出一种弹射箱设置有导流轮的冲击反应器；
67.图5示出一种具有旋转给料器的进料口；
68.图6示出具有旋转给料器的进料口；
69.图7示出一种具有夹紧阀装置的进料口；
70.图8示出一种具有夹紧阀装置的进料口；
71.图9示出一种具有滑动结构的进料口；
72.图10示出一种具有辊子装置的进料口。
具体实施方式
73.图1示出一种用于粉碎待粉碎材料的冲击反应器1，包括圆柱形壳体2、底部3和盖子4，其中壳体2、底部3和盖子围成一冲击反应器室5，在冲击反应器室5中设置有转子6，所述转子6上设置有冲击元件7，其中设置有至少一个进料口8用于将待粉碎材料引入冲击反应器室5，设置有至少一个出料口9用于将粉碎材料和/或气体粉碎产物从冲击反应器室5中移除，所述进料口8和/或出料口9是能够关闭的。转子6通过转轴与设置在冲击反应室5外部的电机操作连接，并实现转动。
74.在本实施例中，上述移除是通过设置在壳体2上的出料口9进行的，其中出料口9中设置有筛网。重力分级机形式的分级机14连接在出料口9的下游，进行气体和固体的分离。气体通过设置在分级机14盖子上的导流轮15排出。粒径大于0.5μm的颗粒被导流轮15截留，并通过设置在分级机14底部的卸料丝杆(discharge screw)16排出。
75.从俯视角度观察，所述冲击反应器1的壳体2是六边形的。或者，从俯视角度观察，冲击反应器1的壳体2也可以是八边形的。在本实施例中，随着转子6的旋转，在冲击反应器室5中形成紊流场，该紊流场支持扁平金属件的粉碎工艺和造粒工艺(pelletizing process)材料。为了进一步改善上述流场，伸入冲击反应器室5内的装置13与壳体2连接。
76.冲击反应器1的壳体2是可以温度控制的。为此目的，在壳体2的外部连接有管道装置。传热介质可以流通所述管道，视情况对壳体2进行加热或者冷却。或者，也可以设想在壳体2的外部连接电阻加热器。
77.进料口8设计成气闸(airlock)的形式。这样就可以将冲击反应器室5与外部环境隔离开，并且可以防止粉碎过程中释放的气体通过进料口8逸散至外部环境中。此外，可以对冲击反应器室5进行惰性气体填充。
78.冲击反应器1还设有其他出料口，这个出料口特别用于移除粗粉碎的固体和箔片。
79.所述冲击反应器1构造成用于粉碎化学储能装置，特别是蓄电池形式的电化学储能装置，例如锂离子蓄电池，并提供粉碎材料。经粉碎产生的粉碎产物，尤其是气体和粉末，可供进行原料重复利用。
80.在所述冲击反应器1中对化学储能电池进行粉碎的方法中，第一步将化学储能装置送入以进行预粉碎。预粉碎过程可以通过旋转剪切机(rotor shear)进行，这个过程将化学储能装置拆解。这样做时，旋转剪切机与进料口8直接关联，并与进料口8一起设置在一个外壳中。
81.特别地，在预粉碎之前，可以通过真空蒸馏的方法对化学储能装置进行惰化(inerted)。
82.在第二步中，预粉碎的化学储能装置通过进料口8被送入冲击反应器1中，并在配备有所述冲击元件7的转子6的作用下被粉碎。在第三步中，通过出料口9移除粉碎产物，其中对气体、颗粒和残余成分的移除是分别进行的。
83.图2示出了图1中描述的冲击反应器1的进一步改进。此外，在所述冲击反应器1的盖子4上设置有导流轮17。通过所述导流轮17(其形成一个出料口9)将冲击反应器室5中的气体抽出，其在冲击反应器室5内形成负压。特别地，在化学储能装置的粉碎过程中释放的反应气体，通过导流轮17从冲击反应器室5中抽离出来。在壳体2中设有额外的出料口9’，其中，一个额外的分级机14’连接至所述额外的出料口9’。
84.用于粉碎的辅助材料，例如液体、气体或粉末，可通过设置在盖子4上的开口18引入到冲击反应器室5和设置在出料口9下游的分级机14中。分级机壳体19和壳体2均可进行温度控制。
85.图3示出图1中描述的冲击反应器1的另一实施例。在本实施例中，在冲击反应器1的盖子4上设置3个导流轮17’、17”、17
”’
，形成多个出料口9。
86.第一导流轮17’只允许气态成分和粒径小于0.5μm的颗粒通过。第二导流轮17”允许粒径为0.5μm至200μm的颗粒通过，第三导流轮17
”’
允许悬浮在冲击反应器室5中粒径200μm以上的颗粒通过。因此，通过设置多个导流轮17’、17”、17
”’
，可以分离气体和不同尺寸的物质。
87.在粉碎过程中，首先通过第一导流轮17’进行分离作业，其允许气态成分通过。该导流轮17’以特别高的速度旋转。在下一步中，通过第二导流轮17”进行分离作业，以允许具有中等粒度的颗粒通过。最后，使空气通过第三导流轮17
”’
，分离气流中粒径大于200μm的颗粒。在这方面，导流轮17’、17”、17
”’
可让颗粒依次通过，但也可以同时通过。
88.根据另一实施例，一导流轮17与所述盖子4相关联，所述导流轮17的运转速度能够在三个速度级别中变化。在高速运转的第一速度级别，气态组分和粒径小于0.5μm的颗粒被首先允许通过。在降低速度的第二速度级别，粒径0.5μm-200μm的中等粒径的颗粒被允许通过。在进一步降低速度的第三速度级别，粒径200μm至500μm的颗粒被允许通过。
89.更大的粉碎产物可以通过设置在壳体2上呈出料挡板(removal flap)形式的出料口9移除。如图1或图2所示的分级机14可连接至所述出料口。
90.图4示出在图2描述的冲击反应器1的进一步改进。此外，在第二出料口9’的下游连接有重力分级机形式的分级机14’，在其中进行气体和固体的分离。通过设置在分级机14’盖子上的导流轮20对气体进行抽离。粒径大于0.5μm的颗粒被所述导流轮20截留。
91.在冲击反应器的壳体上设置有流体射流喷嘴10，通过该喷嘴可将流体射流引入冲击反应器室5中。该流体射流支持所述粉碎过程。
92.图5和图6详细示出了根据其中一个前述实施例中所述冲击反应器1的旋转给料器形式的进料口8。
93.图7和图8详细示出了其中一个前述实施例中所述冲击反应器1的夹紧阀装置形式的进料口8。
94.图9详细示出了其中一个前述实施例中所述冲击反应器1的滑动结构(slide)形式的进料口。
95.图10详细示出了其中一个前述实施例中所述冲击反应器1的辊子(roller)装置形
式的进料口。

技术特征：
1.一种冲击反应器(1)，用于粉碎待粉碎材料，包括圆柱形壳体(2)、底部(3)和盖子(4)，其中，所述壳体(2)、所述底部(3)和所述盖子(4)围成一冲击反应器室(5)，所述冲击反应器室(5)内设置有转子(6)，所述转子(6)上设有冲击元件(7)，其中，设置至少一个进料口(8)用于将待粉碎材料送入所述冲击反应器室(5)，设置至少一个出料口(9)用于将粉碎材料和/或气态粉碎产物从所述冲击反应器室(5)中移除，所述进料口(8)和/或所述出料口(9)是能够关闭的。2.根据权利要求1所述的冲击反应器，其特征在于，一分级机与至少一个所述出料口(9)相关联。3.根据权利要求1或2所述的冲击反应器，其特征在于，一抽吸装置与至少一个所述出料口(9)相关联。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的冲击反应器，其特征在于，一导流轮与至少一个所述出料口(9)相关联。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的冲击反应器，其特征在于，设置有多个出料口(9)，且每个所述出料口(9)都有一导流轮与之关联。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的冲击反应器，其特征在于，一筛网和出料挡板(11)与至少一个所述出料口(9)相关联。7.根据权利要求1至5中的任一项所述的冲击反应器，其特征在于，一筛网、分级机和/或导流轮与至少一个出料口(9)相关联。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的冲击反应器，其特征在于，第一进料口(8)设计为气闸。9.根据权利要求8所述的冲击反应器，其特征在于，所述气闸设计为旋转给料器。10.根据权利要求8所述的冲击反应器，其特征在于，所述气闸包括夹紧阀组件。11.根据权利要求8所述的冲击反应器，其特征在于，所述气闸包括至少一个滑动结构。12.根据权利要求8所述的冲击反应器，其特征在于，所述气闸包括辊子组件。13.根据权利要求1至12中的任一项所述的冲击反应器，其特征在于，设置至少一个流体射流喷嘴(10)，通过所述流体射流喷嘴(10)可将流体射流引入所述冲击反应器室(5)中。14.根据权利要求13所述的冲击反应器，其特征在于，所述至少一个流体喷射喷嘴(10)与所述壳体(2)相关联。15.根据权利要求1至14中的任一项所述的冲击反应器，其特征在于，经所述至少一个出料口(9)从所述冲击反应器室(5)中移除的气体能够被送回至所述冲击反应器室(5)中。16.根据权利要求1至15中的任一项所述的冲击反应器，其特征在于，设置用于引入辅助物质的另一进料口(8)。17.根据权利要求1至16中的任一项所述的冲击反应器，其特征在于，至少所述壳体(2)是可温度控制的。18.一种在根据任意一项前述权利要求所述的冲击反应器中粉碎化学储能电池的方法，在该方法的第一步中，将化学储能电池送入以进行预粉碎，在第二步中，所述预粉碎的储能电池通过所述进料口被送入所述冲击反应器中，并在设置有所述冲击元件的所述转子的作用下被粉碎，在第三步中，通过多个所述出料口移除所述粉碎产物，其中对气体、颗粒和残余成分的
移除是分别执行的。

技术总结
一种冲击反应器(1)，用于粉碎待粉碎材料，包括圆柱形壳体(2)、底部(3)和盖子(4)，壳体(2)、底部(3)和盖子(4)围成一冲击应器室(5)，在冲击反应器室(5)中设置有转子(6)，在转子(6)上设有冲击元件(7)，其中，设置至少一个进料口(8)，用于将待粉碎材料引入冲击反应器室(5)，设置至少一个出料口(9)，用于将粉碎材料和/或气态粉碎产物从所述冲击反应器室(5)中移除，所述进料口(8)和/或出料口(9)是能够关闭的。闭的。闭的。


技术研发人员：拉弗
受保护的技术使用者：舍费尔电工及专用设备有限公司
技术研发日：2022.02.16
技术公布日：2023/10/15