产品名称: 电池材料硅碳负极材料乙醇溶剂干燥机 闭路循环喷雾干燥机
产品关键词:闭路循环喷雾干燥机,闭式循环压力喷雾干燥机,密闭喷
产品简介:电池材料硅碳负极材料乙醇溶剂干燥机系统中配有干燥料液的溶剂的冷凝系统和回收系统可以使干燥料液中的溶剂得以通过二次处理可以循环使用,在封闭状态和氮气环境下热态完成物料的干燥(溶媒脱除)并通过冷凝器回收溶媒,整机的安全性高。同时,设备为全密闭式设计,物料回收率高,此设备系统的收率之高是其他型式干燥器所达不到的。主要技术指标:干粉物料回收率≥95%,产品残余溶剂≤2%,从而大大的降低了生产成本;采用惰性的氮气为干燥介质气体,防毒、防氧化、防爆炸,气体经载湿、去湿后可重复循环使用;电池材料硅碳负极材料乙醇溶剂干燥系统内部为正压操作,保持一定的正压值,如果内部压力下降,由压力变送器来自动控制进量,保证系统压力平衡。
一、江苏博鸿干燥对关注硅碳负极材料在锂电池领域的应用和优势概述的总结:
1. 背景介绍:
- 目前锂电池行业致力于不断提高电池能量密度。
- 传统的石墨负极材料已经达到了提升能量密度的瓶颈。
2. 硅碳负极材料的优势:
- 硅基负极材料的能量密度明显优于石墨,是石墨的约10倍。
- 硅碳负极材料的应用可以增加电池中活性物质的含量,从而提高单体电芯的容量。
3. 导电性能的改善:
- 硅是半导体材料,需要提高其导电性能以增强锂离子在其中的扩散速度。
- 采用碳材料对硅进行改性处理,形成均匀的导电网络结构。
- 碳材料的选择需考虑导电性、附着性和化学稳定性等因素,以构成优质的硅碳负极材料。
4. 工程目标:
- 开发一种高效的硅碳负极材料,以提高锂电池的能量密度和容量。
- 确保所开发的材料具有良好的导电性能、附着性和化学稳定性。
- 实现硅碳负极材料的工业化生产,以满足市场需求。
5. 技术路线:
- 硅碳负极材料的制备技术,包括碳材料的选择和改性处理方法。
- 硅碳负极材料的性能测试和评估,以确保其符合电池应用的要求。
- 工业化生产的规模化和流程优化。
6. 市场前景:
- 随着锂电池市场的不断扩大和对高能量密度材料的需求增加,硅碳负极材料有望在锂电池领域得到广泛应用。
- 该材料的研发和生产具有良好的商业前景和经济效益。
硅碳负极材料在锂电池领域的重要性和应用前景,以及相关技术和市场方面的考虑。目前国内绝大多数硅碳负极材料生产厂家采用的真空耙式干燥机存在一系列问题,主要包括:
1. 分散性差:硅碳负极材料在干燥过程中得不到有效的分散,导致干燥时间延长。
2. 设备容积大:当物料量较大时,所需的真空耙式干燥机容积较大,占地面积大。
3. 劳动强度大:工人需定时将物料装卸或翻动,操作过程中粉尘飞扬,劳动强度大。
4. 环境污染严重:粉尘飞扬导致环境污染严重,不利于工作环境和操作人员健康。
5. 热效率低:真空耙式干燥机的热效率较低,一般在60%左右,造成能源浪费。
6. 产品质量不稳定:由于干燥效果不佳,导致产品质量不稳定,影响生产效率和产品品质。
针对这些问题,江苏博鸿干燥公司采用闭路循环喷雾干燥机设备或改进现有设备,以提高硅碳负极材料的生产效率和产品质量。可能的改进方向包括:
1. 采用新型干燥技术:例如采用喷雾干燥、流化床干燥等先进的干燥技术,提高干燥效率和产品质量。
2. 优化设备结构:改进真空耙式干燥机的结构和工艺,提高分散性和干燥效率,减少设备体积,降低劳动强度。
3. 精细控制干燥参数:通过精细控制干燥参数,如温度、湿度、气流速度等,优化干燥过程,提高产品质量和热效率。
4. 自动化控制系统:引入自动化控制系统,实现对干燥过程的智能监控和调节,提高生产效率和产品一致性。
5. 环保措施:采取有效的粉尘控制和排放治理措施,减少环境污染,改善工作环境。
综上所述,改进硅碳负极材料生产过程中使用的干燥设备是提高生产效率和产品质量的关键之一,需要针对现有问题采取相应的技术和管理措施进行改进和优化。
二、硅碳负极材料在常规干燥工艺中存在的问题,博鸿干燥开发的闭路循环喷雾干燥机提供了一种新的解决方案,具有以下优点:
1. 高速离心喷雾雾化技术:
- 可以实现连续干燥生产,并满足一定粒度要求。
- 该技术能够有效地将液态材料雾化成微小颗粒,有利于提高产品的均匀性和质量。
2. 提高堆积密度:
- 采用高速离心雾化技术,能够有效改善或提高硅碳负极材料的堆积密度。
- 单体颗粒可达到3~5um,成品含湿量可降低至0.5%,满足质量要求。
3. 磁性过滤技术:
- 应用磁性过滤技术可以有效阻止铁离子等杂质的掺入,提高材料的纯净度和正极材料的导电性能。
- 这有助于确保产品的稳定性和一致性。
4. 适用于含有机溶剂回收:
- 硅碳负极材料闭路循环喷雾干燥机适用于硅碳负极材料中含有机溶剂回收的使用。
- 这不仅可以减少原材料的浪费,还有利于降低生产成本和环境污染。
总的来说,江苏博鸿干燥公司的闭路循环喷雾干燥机是一种新能源干燥设备,具有高效、节能、环保等优点,能够有效解决传统干燥工艺中存在的问题,提高生产效率和产品质量,降低生产成本和环境污染,是硅碳负极材料生产中的理想选择。
三、根据用户提供的设计条件,江苏博鸿干燥对硅碳负极材料闭路循环离心喷雾干燥机进行初步设计。以下是设计的一些关键参数和考虑因素:
1. 干燥塔设计:
- 选择合适的干燥塔尺寸和形状,确保能够满足所需的干燥效果和生产能力。
- 考虑采用304不锈钢材质,以满足耐腐蚀、卫生等要求。
2. 加热方式:
- 采用电加热方式,根据所提供的进风温度和出风温度确定电加热功率。
3. 雾化方式:
- 选择离心式雾化技术,确保能够将乙醇溶剂悬浮液有效雾化为微小颗粒。
4. 尾气处理:
- 考虑使用冷水机组和冷凝器进行尾气处理,以冷凝溶剂蒸气,实现溶剂的回收利用。
5. 控制柜:
- 控制柜应设计为防爆类型,确保安全性和可靠性。
6. 溶剂蒸发量和产品含湿量:
- 根据乙醇蒸发量和产品含湿量的要求,设计合适的干燥工艺参数,如进出风温度、干燥时间等。
7. 操作安全性:
- 考虑在设计中加入安全装置,如温度监测、压力监测等,确保操作过程安全可靠。
8. 设备稳定性和可靠性:
- 在设计中注重设备的稳定性和可靠性,减少故障率,提高生产效率。
以上是初步的设计考虑,具体的设计和选型应根据实际情况进行详细分析和确定。
四、硅碳负极材料闭路循环离心喷雾干燥机的工作原理如下:
1. 密闭环境下的工作:
- 干燥机在密闭的环境下工作,采用惰性气体(如氮气)作为循环气体,对干燥的物料具有保护作用。
- 循环气体经历载湿、去湿的过程,介质可重复使用,从而节约能源和保护环境。
2. 加热和液体物料供给:
- 惰性气体(或氮气)经加热器加热后进入干燥塔。
- 液体物料经螺杆泵输送至离心喷头处,然后被高速循环的雾化器雾化成粉状物料,从塔底排出。
3. 蒸发物处理:
- 被蒸发的有机溶剂气体在风机负压的压力下,把夹在气体中的粉尘经旋风分离器、喷淋塔除尘后饱和的有机溶剂气体经冷凝器冷凝成液体排出。
- 不凝性气体介质连续加热后作为干燥载体在系统内重新循环使用。
4. 正压操作:
- 干燥系统内部为正压操作,保持一定的正压值。
- 如果内部压力下降,由压力变送器自动控制进量,以保证系统压力平衡。
5. 防爆设计:
- 设备采用防爆设计,确保干燥过程安全环保。
相较于常规的离心喷雾干燥机,闭路循环离心喷雾干燥机通过惰性气体循环、尾气处理等措施,实现了密闭环境下的工作,从而提高了干燥效率、节约能源,并确保了安全环保。
五、硅碳负极材料闭路循环离心喷雾干燥机 工艺流程图
六、根据用户提供的工艺流程设计和主要技术参数,江苏博鸿干燥对硅碳负极材料闭路循环离心喷雾干燥机的工艺流程设计如下:
1. 干燥系统形式:闭式循环系统。
2. 干燥介质:氮气。
3. 雾化方式:离心式雾化。
4. 雾滴与热空气接触方式:并流式。
5. 料液供给方式:采用蠕动泵无级调速,以稳定供料。
6. 加热方式:防爆电加热。
7. 除尘方式:采用旋风分离器和脉冲袋滤器进行除尘。
8. 溶剂回收:通过冷凝器进行溶剂回收。
七、根据用户提供的主要技术参数,闭路循环离心喷雾干燥机具体规格和参数如下:
- 设备型号:BLPG-50型闭路循环离心喷雾干燥机。
- 干燥室尺寸:直径2300mm,高度2440mm。
- 干燥主塔尺寸:直径2500mm,高度5450mm。
- 溶剂蒸发量:50kg/h。
- 进风温度:可调节,范围为140~180℃。
- 出风温度:可调节,范围为70~90℃。
- 尾气氧含量:<0.3%。
- 溶剂回收率:≥95%。
- 装机功率:最大约150kW。
- 氮气耗量:压力0.3~0.5MPa,流量约0.8Nm3/h。
以上是硅碳负极材料闭路循环离心喷雾干燥机的工艺流程设计和主要技术参数。
八、硅碳负极材料闭路循环离心喷雾干燥机具有以下主要特点:
1. 独特的密封结构:
- 各管道连接采用独特的密封结构,确保系统在0.5MPa的压力下无泄漏,密闭性好,热效率高。
2. 惰性氮气为干燥介质:
- 采用惰性氮气作为干燥介质气体,具有防毒、防氧化、防爆炸的特点,经过载湿、去湿后可重复循环使用。
3. 溶剂回收系统:
- 配备有干燥料液中溶剂的冷凝和回收系统,实现溶剂的二次处理和循环使用,提高了整机的安全性和环保性。
4. 高效快速的干燥速度:
- 干燥速度迅速,料液经喷雾后,表面积增大,在高温气流中瞬间蒸发掉大部分水分,干燥时间仅需5~40秒左右。
5. 简化生产工艺流程:
- 喷雾干燥能一次性处理湿含量40%~60%的溶液,将其干燥成粉状产品,减少了生产工序,简化了生产工艺流程。
6. 在线测试与清洗装置:
- 具有系统压力在线测试装置、氧气浓度在线检测控制装置及在位清洗装置,提高了设备的安全性和稳定性。
7. 智能控制系统:
- 设备控制系统采用人机界面,即PLC+触摸屏控制,工艺流程图动态显示,操作方便,可调整产品的粒度、松密度、水分等参数。