磷酸鐵鋰是一種新型鋰離子電池電極材料。其特點(diǎn)是放電容量大，價(jià)格低廉，無(wú)毒性，不造成環(huán)境污染。

      鋰離子電池的性能主要取決于正負(fù)極材料，作為鋰離子電池正極材料的磷酸鐵鋰,安全性能與循環(huán)壽命是其它材料所無(wú)法相比的，這些也正是動(dòng)力電池^重要的技術(shù)指標(biāo)。磷酸鐵鋰正極材料做出大容量鋰離子電池更易串聯(lián)使用。以滿足電動(dòng)車頻繁充放電的需要。具有無(wú)毒、^、安全性能好、原材料來(lái)源廣泛、價(jià)格便宜，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，是新一代鋰離子電池的理想正極材料。

      目前，國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)磷酸鐵鋰生產(chǎn)廠家采用傳統(tǒng)的雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)干燥乙醇。雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)，它為雙錐形的回轉(zhuǎn)罐體，罐內(nèi)在真空狀態(tài)下，向夾套內(nèi)通入蒸汽或熱水進(jìn)行加熱，熱量通過(guò)罐體內(nèi)壁與濕物料接觸，濕物料吸熱后蒸發(fā)的乙醇，通過(guò)真空泵經(jīng)真空排氣管被抽走。由于罐體內(nèi)處于真空狀態(tài)，且罐體的回轉(zhuǎn)使物料不斷的上下內(nèi)外翻動(dòng)，故加快了物料的干燥速度，提高干燥效率，達(dá)到均勻干燥的目的。但應(yīng)用于磷酸鐵鋰的雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)的具有如下問(wèn)題:磷酸鐵鋰得不到分散,干燥時(shí)間長(zhǎng);當(dāng)物料量大時(shí),所需的設(shè)備容積較大;工人勞動(dòng)強(qiáng)度大,需定時(shí)將物料裝卸或翻動(dòng),粉塵飛揚(yáng),環(huán)境污染嚴(yán)重;熱效率低,一般在60%左右;產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等。

      針對(duì)鋰電池正極材料磷酸鐵鋰在常規(guī)干燥工藝中存在的問(wèn)題，百得干燥開(kāi)發(fā)的閉路循環(huán)噴霧干燥機(jī)作為含有機(jī)溶劑料液干燥生產(chǎn)中較為理想的新選擇。新工藝可以明顯降低了生產(chǎn)成本,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,保護(hù)了環(huán)境。
    1、采用高速離心噴霧霧化技術(shù)，在滿足連續(xù)干燥生產(chǎn)的同時(shí)，還能達(dá)到一定的粒度要求。
    2、采用高速離心霧化技術(shù)，能有效改善或提高正極材料磷酸鐵鋰的堆積密度，使其單體顆粒可達(dá)3～5um和成品含濕量為0.5％的質(zhì)量要求，應(yīng)用磁性過(guò)濾技術(shù)，能有效阻止鐵離子雜質(zhì)的摻入，提高材料的純凈度和正極材料的導(dǎo)電性能，是較為理想的新能源干燥設(shè)備。
    3、磷酸鐵鋰閉路循環(huán)噴霧干燥機(jī)適用于磷酸鐵鋰材料中含有機(jī)溶劑回收的使用。

磷酸鐵鋰閉路循環(huán)離心噴霧干燥機(jī)   設(shè)計(jì)條件
    1、物料名稱：磷酸鐵鋰，乙醇溶劑懸浮液
    2、溶劑成分：乙醇
    3、乙醇蒸發(fā)量：50kg/h
    4、產(chǎn)品含濕量：3%
    5、干燥塔進(jìn)風(fēng)溫度：140℃
    6、干燥塔出風(fēng)溫度：70℃
    7、加熱方式：電加熱
    8、霧化方式：離心式霧化
    9、尾氣處理：冷水機(jī)組、冷凝器冷凝、溶劑回收
    10、控制柜：防爆
    11、材質(zhì)要求：304不銹鋼

磷酸鐵鋰閉路循環(huán)離心噴霧干燥機(jī)  設(shè)計(jì)參數(shù)的確定
    1、懸浮液含固量：20%
    2、產(chǎn)品含濕量：3%
    3、乙醇蒸發(fā)量：50kg/h
    4、干品產(chǎn)量：15kg/h
    5、進(jìn)料量：65kg/h
    6、干燥塔進(jìn)風(fēng)溫度：140℃
    7、干燥塔出風(fēng)溫度：70℃
    8、加熱方式：電加熱
    9、進(jìn)料溫度：常溫

磷酸鐵鋰閉路循環(huán)離心噴霧干燥機(jī)   工作原理
    在密閉的環(huán)境下工作，采用惰性氣體（或氮?dú)猓┳鳛檠h(huán)氣體，對(duì)干燥的物料具有保護(hù)作用，循環(huán)氣體經(jīng)歷載濕、去濕的過(guò)程，介質(zhì)可重復(fù)使用；惰性氣體（或氮?dú)猓┙?jīng)加熱器加熱后進(jìn)入干燥塔，液體物料經(jīng)螺桿泵輸送至離心噴頭處，液體被高速循環(huán)的霧化器霧化成的粉狀物料從塔底排出，被蒸發(fā)的有機(jī)溶劑氣體在風(fēng)機(jī)負(fù)壓的壓力下，把夾在氣體中的粉塵經(jīng)旋風(fēng)分離器、噴淋塔除塵后飽和的有機(jī)溶劑氣體經(jīng)冷凝器冷凝成液體排出冷凝器，不凝性氣體介質(zhì)連續(xù)加熱后作為干燥載體在系統(tǒng)內(nèi)重新循環(huán)使用。而常規(guī)的離心噴霧干燥機(jī)是通過(guò)不斷的送、排風(fēng)達(dá)到排濕的目的，這也是防爆型閉路循環(huán)噴霧干燥設(shè)備與普通離心噴霧干燥設(shè)備的一個(gè)明顯區(qū)別；干燥系統(tǒng)內(nèi)部為正壓操作，保持一定的正壓值，如果內(nèi)部壓力下降，由壓力變送器來(lái)自動(dòng)控制進(jìn)量，保證系統(tǒng)壓力平衡。設(shè)備采用防爆設(shè)計(jì)，干燥過(guò)程安全環(huán)保。

磷酸鐵鋰閉路循環(huán)離心噴霧干燥機(jī)  工藝流程圖

磷酸鐵鋰閉路循環(huán)離心噴霧干燥機(jī)  工藝流程設(shè)計(jì)
    1、干燥系統(tǒng)形式：閉式循環(huán)系統(tǒng)
    2、干燥介質(zhì)：氮?dú)?br />     3、霧化方式：離心式霧化
    4、霧滴與熱空氣接觸方式：并流式
    5、料液供給方式：蠕動(dòng)泵無(wú)級(jí)調(diào)速，穩(wěn)定供料
    6、加熱方式：防爆電加熱
    7、除塵方式：旋風(fēng)分離器+脈沖袋濾器
    8、溶劑回收：冷凝器回收

磷酸鐵鋰閉路循環(huán)離心噴霧干燥機(jī) 主要技術(shù)參數(shù)表
    1、設(shè)備型號(hào)：BLPG-50型閉路循環(huán)離心噴霧干燥機(jī)
    2、干燥室：Φ2300×H2440mm
    3、干燥主塔：Φ2500×H5450mm
    4、溶劑蒸發(fā)量：50kg/h
    5、進(jìn)風(fēng)溫度：140～180℃溫度可調(diào)
    6、出風(fēng)溫度：70～90℃溫度可調(diào)
    7、尾氣氧含量：<0.3%
    8、溶劑回收率：≥95%
    9、裝機(jī)功率：～150kw
    10、氮?dú)夂牧浚簤毫?.3～0.5MPa、流量0.8Nm3/h

磷酸鐵鋰閉路循環(huán)離心噴霧干燥機(jī) 系統(tǒng)說(shuō)明
  (一)干燥塔
    1、干燥室選用304不銹鋼δ4mm冷板滿焊拋光。焊縫拋光精度Ra≤0.8μm，干燥塔外封304不銹鋼δ2mm，塔頂鋪304不銹鋼δ3mm防滑花紋板，塔體帶骨架保溫100mm。
    2、熱風(fēng)進(jìn)塔由進(jìn)風(fēng)蝸殼、熱風(fēng)分配器、導(dǎo)風(fēng)錐、導(dǎo)風(fēng)葉片等組成。熱風(fēng)蝸殼采用螺旋線加速式的結(jié)構(gòu)，大大增強(qiáng)了熱風(fēng)與物料液滴的熱置換，并有序的旋流下降。熱風(fēng)分配器也結(jié)合了該技術(shù)的特點(diǎn)及要求，做到分配器的兩邊均有導(dǎo)風(fēng)機(jī)構(gòu)，并可任意調(diào)節(jié)角度，以控制熱風(fēng)入塔時(shí)的切向角度，內(nèi)側(cè)導(dǎo)風(fēng)機(jī)構(gòu)增加熱風(fēng)的旋轉(zhuǎn)，強(qiáng)化該股熱風(fēng)對(duì)霧化料膜的剪切力，使得熱風(fēng)與料液充分接觸，強(qiáng)化兩者之間的換熱換質(zhì)過(guò)程。
    3、特殊設(shè)計(jì)的熱風(fēng)蝸殼將霧化器底座降低，加大霧化器的霧化盤與塔頂?shù)木嚯x，使得霧化液滴在風(fēng)的旋壓下無(wú)法返頂，以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。熱風(fēng)蝸殼同時(shí)采用了加速式的結(jié)構(gòu)，使得熱風(fēng)在入塔時(shí)有效的壓住物料，有序的旋流下降。
    4、氣動(dòng)敲擊錘采用了日本清新技術(shù)的新產(chǎn)品，既能確保振擊效果，降低了敲擊時(shí)產(chǎn)品的噪音，而且做到了分布合理。干燥室直段安裝SK-40型氣錘4件，錐段安裝SK-40型氣錘3件.
    5、干燥室設(shè)計(jì)負(fù)載+20000Pa/-5000Pa，運(yùn)行負(fù)載+1000～+3000Pa。本設(shè)備干燥室設(shè)置有泄爆扣，泄爆壓力+10000Pa，干燥室內(nèi)一旦發(fā)生燃燒、爆炸，泄爆口隨即打開(kāi)，以保護(hù)設(shè)備和人員安全。
  (二)供料系統(tǒng)
    1、進(jìn)料系統(tǒng)采用模糊控制，實(shí)現(xiàn)進(jìn)料速度與排風(fēng)溫度自動(dòng)匹配，避免溫度波動(dòng)對(duì)物料干濕度的影響，使成品水分含量保持在需要的水平，從而保證成品品質(zhì)。
    2、蠕動(dòng)泵：BT600Y 液晶顯示，4～20mA或0～5V外控接口，流量>70kg/h，揚(yáng)程>8m，防爆電機(jī)功率0.15KW.
  (三)霧化器
    1、霧化器采用了變頻器調(diào)節(jié)霧化器的轉(zhuǎn)速以達(dá)到^佳霧化效果。采用高轉(zhuǎn)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，主軸經(jīng)齒輪箱增速至13500rpm，使得霧化盤線速度高達(dá)127.2m/s，確保霧化效果。帶油壓數(shù)字自動(dòng)檢測(cè)安全保護(hù)裝置，主軸配有水冷系統(tǒng)，風(fēng)冷裝置，保證主軸不受高溫而變形。并配有空氣密封裝置，確保無(wú)漏油現(xiàn)象。
    2、根據(jù)成品顆粒要求，霧化盤的孔形可選用圓形孔、方形孔或菱形孔。
    3、霧化器型號(hào)為L(zhǎng)PG-50型，防爆電機(jī)功率1.5KW，霧化盤直徑120mm，轉(zhuǎn)速15000～22000rpm，潤(rùn)滑油脂潤(rùn)滑帶水冷裝置，配氮?dú)饷芊狻?br />     4、離心霧化盤采用鈦合金制造，噴孔嵌耐磨材料，正常使用壽命≥4000h。
  (四)電加熱器：防爆型，熱效率高，輸出熱量穩(wěn)定，溫度控制^，維護(hù)簡(jiǎn)單方便。
  (五)旋風(fēng)分離器
    1、采用仿丹麥Niro的高效旋風(fēng)結(jié)構(gòu)，可保證物料的收的率達(dá)95%以上；
    2、 出料采用雙層氣動(dòng)蝶閥+緩沖料倉(cāng)卸料。
  (六)密閉式布袋除塵器
    1、考慮到干燥產(chǎn)品粒徑較小，因此布袋除塵器里的濾袋采用PPS覆膜材料制作而成，能高效過(guò)濾微粉體，同時(shí)該覆膜材料本身就具有疏水性與耐酸堿，在使用時(shí)，可以極大限度的減少水及其他油性物質(zhì)黏附在濾袋表面，進(jìn)而較少粉塵在濾袋表面的黏附，布袋清灰效果好，整個(gè)除塵器的運(yùn)行工況好，阻力低，除塵效率高；
    2、布袋除塵器過(guò)濾面積：36平方；
    3、濾袋材質(zhì)：聚苯硫醚覆膜PTFE，過(guò)濾精度：1μm；
  (七)風(fēng)機(jī)
    1、本系統(tǒng)風(fēng)量、風(fēng)壓、風(fēng)速的匹配是關(guān)鍵，根據(jù)多年經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)已成熟。
    2、采用本公司特制的密封形式，可保證系統(tǒng)對(duì)外泄露率為零。
    3、風(fēng)機(jī)型號(hào)：8-09-22kw，防爆型，變頻控制；
  (八)溶劑回收
    1、冷凝器采用高效內(nèi)翅結(jié)構(gòu)，可有效的將尾氣中的溶媒回收，溶媒回收率^高可達(dá)95%以上。
    2、設(shè)置洗滌塔,除去尾氣中的粉塵，防止堵塞冷凝器和加熱器。
  (九)自動(dòng)化控制系統(tǒng)
    1、工作氧含量<0.3%，進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)試，包括干燥塔體、進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口位置，設(shè)備在5000Pa壓力下30分鐘內(nèi)泄漏小于1%；
    2、密封接口墊圈耐溫、耐腐蝕、無(wú)泄漏；
    3、循環(huán)風(fēng)機(jī)、霧化器通氮?dú)饷芊猓?br />     4、物料接觸304不銹鋼滿焊拋光。焊縫拋光精度Ra≤0.8μm，主機(jī)內(nèi)無(wú)死角；
    5、出料閥采用氣密性與壽命更好的氣動(dòng)球閥，不易積料。
    6、為了調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)壓力平衡，我們專門設(shè)計(jì)了特有的壓力平衡罐，在經(jīng)過(guò)多次改良與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)之后，可以保證現(xiàn)有的壓力平衡罐能很好的調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)的壓力平衡，而且對(duì)環(huán)境不造成任何影響，是一種非常有效的調(diào)壓手段。
  (十)安全保證
    1、系統(tǒng)內(nèi)氧氣濃度、壓力、溫度發(fā)生異常時(shí)，通過(guò)互鎖裝置，可自動(dòng)鎖定電加熱器及進(jìn)料泵開(kāi)關(guān)，使其不能誤動(dòng)作；
    2、系統(tǒng)內(nèi)壓力上升時(shí)，自動(dòng)排氣閥打開(kāi)。萬(wàn)一系統(tǒng)內(nèi)壓力異常升高時(shí)，不僅有自動(dòng)排氣閥，還可以采取其他大流量的機(jī)械排氣方式泄壓(包括人工排氣)；
    3、為了調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)壓力平衡，我們專門設(shè)計(jì)了特有的壓力平衡系統(tǒng)，在經(jīng)過(guò)多次改良與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)之后，可以保證現(xiàn)有的壓力平衡罐能很好的調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)的壓力平衡，而且對(duì)環(huán)境不造成任何影響，是一種非常有效的調(diào)壓手段。
    4、當(dāng)氧氣濃度超過(guò)1.5%時(shí)，則報(bào)警器鳴響(聲光)，大于3%時(shí)設(shè)備所有操作自動(dòng)安全停止。
    5、考慮車間安全，在設(shè)備安裝空間單獨(dú)設(shè)置環(huán)境酒精濃度檢測(cè)，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)可燃?xì)怏w泄漏、有機(jī)溶劑泄出、車間室內(nèi)可燃?xì)怏w濃度增高至設(shè)定值(乙醇爆炸極限下限濃度的20%)，則電加熱器、進(jìn)料泵立即自動(dòng)停止。設(shè)備其他操作也相繼自動(dòng)安全停止；
    6、設(shè)備管道安裝空氣流量計(jì)用于保護(hù)電加熱器過(guò)加熱，循環(huán)氣體流量低于一定值時(shí)，則報(bào)警器鳴響(聲光)，電加熱器、進(jìn)料泵自動(dòng)停止；
    7、熱風(fēng)溫度過(guò)熱保護(hù)系統(tǒng)，當(dāng)熱風(fēng)溫度超過(guò)高溫設(shè)定值時(shí)，則報(bào)警器鳴響(聲光)，電加熱器、進(jìn)料泵自動(dòng)停止；
    8、設(shè)備增設(shè)有補(bǔ)氮管道、常開(kāi)閥和熱風(fēng)管常閉閥，當(dāng)設(shè)備異常停電時(shí)，熱風(fēng)管常閉閥關(guān)閉，切斷熱源與主塔連接；打開(kāi)補(bǔ)氮管常開(kāi)閥進(jìn)行冷卻置換；
  (十一)儀表監(jiān)控
    1、氧氣濃度、溫度、壓力均采用電子接觸式和機(jī)械式儀表監(jiān)控，進(jìn)行雙保險(xiǎn)檢測(cè)；
    2、干燥塔體、旋風(fēng)分離器和脈沖袋濾器均設(shè)置壓差檢測(cè)；
    3、氮?dú)饬髁坎捎秒娮邮搅髁坑?jì)；
    4、設(shè)備安裝空間設(shè)置可燃?xì)怏w濃度檢測(cè)裝置；
    5、溶劑回收罐液位監(jiān)控，達(dá)到上限控制柜面板指示燈亮；
    6、料液管路壓力檢測(cè)，當(dāng)霧化器噴孔堵塞，管路壓力上升到一定值時(shí)，電加熱器、進(jìn)料泵自動(dòng)停止，以防止進(jìn)料管爆裂漿料噴出；
    7、當(dāng)出風(fēng)溫度上限報(bào)警時(shí)，電加熱器、進(jìn)料泵自動(dòng)停止，防止溫度上升，損壞除塵布袋；

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