常州市盛昱干燥设备有限公司  
 
防爆型氮气闭路循环喷雾干燥塔系统技术方案(25/50/100 kg/h 三规格)
  • 品牌:盛昱干燥
  • 货号:12
  • 价格: ¥300000/台
  • 发布日期: 2026-09-29
  • 更新日期: 2026-09-29
产品详请
外型尺寸 1
货号 12
品牌 盛昱干燥
用途 造粒
型号 YPG
制造商 盛昱干燥
是否进口 否

本公司以市场为导向、科学为依托,并充分发挥各种科技人员的作用,不断更新开发防爆型氮气闭路循环喷雾干燥塔系统技术方案(25/50/100 kg/h 三规格),并以严谨的企业管理、科学的检测手段、优良的售后服务取信于各新老客户。

面对竞争愈加激烈、无序的客观市场环境,我公司将上下一心、精诚团结、克难求进,以打破行业中存在已久的“只卖产品”这一不良风气为己任,用实际行动来体现勇于承担责任、 言败、说到做到的优良传统!153干燥8008设备8370烘干机

一、25/50/100 kg/h防爆型氮气闭路循环喷雾干燥塔系统项目定位与技术核心

1.1 设备定位

本系统为锂电负极材料有机浆料中试造粒专用设备,核心任务是将含有机溶剂(如 NMP、乙醇、甲苯等)的负极浆料(石墨/硅碳+粘结剂+导电剂+有机溶剂体系),通过闭路惰性气氛工艺,安全、高效、可控地制备球形二次颗粒,同时实现有机溶剂回收。

1.2 五大核心技术要求

  1. 闭路惰性气氛:全程 O₂ < 1000 ppm,杜绝粉体氧化
  2. 防爆安全:防爆等级 Ex d IIB T4 级,符合 GB 50058 / ATEX 2014/34/EU
  3. 316L 镜面材质:金属杂质(Fe、Ni、Cr)控制在 ppm 级
  4. 球形颗粒:粒径 D50 = 5–30 μm,振实密度 ≥ 1.0 g/cm³
  5. 溶剂回收率:≥ 95%,回用纯度满足工艺要求

二、25/50/100 kg/h防爆型氮气闭路循环喷雾干燥塔系统总体工艺流程

有机浆料 → 螺杆泵 → 离心雾化器 ↓ ┌──────────────┐ │ 干燥塔 │ ← 电加热 N₂(140-180℃) │ (316L 镜面) │ └──────┬───────┘ ↓ ┌─────────────────┬───────────────┐ ↓ ↓ ↓ 旋风分离器 防静电滤筒 N₂ 循环风机 (一级收集) (二级收集) ↓ ↓ ↓ 列管冷凝器 ↓ ↓ (溶剂回收, -10℃) └────────→ 闭风卸料阀 ←──────────┘ ↓ 充 N₂ 料仓 / 包装 旁路:在线 O₂ 分析、可燃气体监测、防爆泄压、超压联锁

核心特征:干燥介质为 N₂(不冷凝气体),干燥后经冷凝脱水后再循环使用,有机溶剂被冷凝回收,气相 N₂ 闭路运行,氧气零进入。

三、25/50/100 kg/h防爆型氮气闭路循环喷雾干燥塔系统主要技术参数

项目 LPN-25 LPN-50 LPN-100
蒸发水量 25 kg/h 50 kg/h 100 kg/h
干粉产量 3–8 kg/h 6–15 kg/h 12–30 kg/h
装机功率 ~35 kW ~65 kW ~120 kW
干燥塔直径 1.2 m 1.6 m 2.2 m
干燥塔高度 4.5 m 5.5 m 6.5 m
雾化器转速 18,000–25,000 rpm 15,000–22,000 rpm 12,000–18,000 rpm
N₂ 循环量 600 m³/h 1200 m³/h 2400 m³/h
冷凝负荷 3 kW @-10℃ 6 kW @-10℃ 12 kW @-10℃
N₂ 补气 ≤ 3 m³/h ≤ 5 m³/h ≤ 8 m³/h
占地(长×宽) 5×4 m 7×5 m 9×6 m
重量 ~3 t ~5 t ~8 t

四、25/50/100 kg/h防爆型氮气闭路循环喷雾干燥塔系统关键子系统设计

4.1 离心雾化器(造粒核心)

为何选离心雾化而非压力喷嘴:

  • 锂电浆料含固率高(40–60%)、黏度大(5000–50000 cP),压力喷嘴易堵
  • 离心雾化可处理高黏度、高含固率浆料
  • 雾滴粒径分布窄(D50 偏差 < 10%),适合制备均匀球形颗粒
  • 单台处理量大,可线性放大

核心参数:

  • 雾化盘型式:倒碗型/喷枪型,叶轮 PEEK 材质或陶瓷涂层
  • 驱动:变频电机(IP65 防爆),配备转速闭环反馈
  • 雾化盘-塔壁间隙:≥ 200 mm,防粘壁
  • 雾化器轴封:磁流体密封或气密封(双唇氟橡胶),N₂ 吹扫隔离

4.2 干燥塔(316L 镜面)

  • 材质:接触物料 SUS316L,板材厚度 3–4 mm,内壁电解抛光 Ra ≤ 0.2 μm
  • 结构:圆柱+锥底,法兰对接,CIP 清洗球全覆盖
  • 强化设计:
    • 塔壁外夹套通入冷冻水,控壁温 ≤ 40℃ 防粘壁
    • 锥底设空气锤防粉料堆积
    • 塔顶冷风扫壁环,气流均匀化
  • 杂质控制:所有焊缝自动 TIG 焊,焊后钝化处理(柠檬酸+EDTA),金属离子析出 < 0.1 ppm

4.3 粉体两级收集

一级旋风分离器:

  • 切向入口,捕集 ≥ 5 μm 大颗粒
  • 316L 内衬,镜面抛光
  • 下料口设星形卸料阀(气密型,密封等级 ≤ 50 Pa·m³/s)

二级防静电滤筒除尘器:

  • PTFE 覆膜滤筒,过滤效率 99.99% @ 1 μm
  • 导静电滤筒(表面电阻 ≤ 10⁹ Ω),避免静电积聚
  • 脉冲反吹:N₂ 脉冲,防爆型电磁阀
  • 滤筒数量:25 规格 4 支,50 规格 8 支,100 规格 16 支

4.4 有机溶剂冷凝回收单元

  • 列管式冷凝器:换热面积 5/10/20 m²
  • 冷源:乙二醇冷冻水,进 -10℃,出 5℃
  • 回收效率:单级冷凝 ≥ 90%,可串联二级深冷冷凝(-30℃)提升至 ≥ 95%
  • 溶剂储罐:316L,配液位计、防爆呼吸阀
  • 回流泵:磁力泵(防泄漏、防爆)
  • 纯度控制:回收溶剂含水率 ≤ 0.5%,可经简单精馏后回配料

4.5 氮气循环回路

  • 循环风机:防爆离心风机,变频调速,壳体 316L
  • 轴封:磁力驱动或气密封,杜绝 O₂ 渗入
  • 系统压力:微正压(+300–500 Pa)
  • N₂ 补气:自动阀控制,氧浓度反馈联动
  • 系统漏率:≤ 0.5%/h(保证经济运行)

五、防爆安全设计(最关键章节)

5.1 防爆区域划分

区域 范围 防爆等级
干燥塔内部 工艺气体空间 Ex d IIB T4
旋风分离器 一级收集区 Ex d IIB T4
滤筒除尘器 二级收集区 Ex d IIB T4
循环管路 密闭管路 工艺防爆
设备间外围 设备操作区 Ex e IIB T4(控制柜区)

5.2 多重安全联锁

在线监测 → PLC 联锁逻辑 → 自动响应 ├─ O₂ 浓度 > 1% → 立即停热源 + 自动充 N₂ 置换 ├─ 可燃气体 LEL > 25% → 紧急停车 + 启动应急 N₂ 吹扫 ├─ 塔内压力 > 设计压 → 启动泄爆装置 ├─ 温度 > 设上限 → 自动降低进风温度 └─ 雾化器转速异常 → 立即停料停雾化

5.3 泄爆设计

  • 无焰泄放装置( Flameless Venting Device, FVD):安装于干燥塔顶部、旋风分离器顶部
  • 泄爆压力:设计爆破压力 0.05–0.08 MPa
  • FVD 选型:泄放面积按 NFPA 68 计算(25 规格约 0.2 m²,100 规格约 0.8 m²)
  • FVD 后端:不锈钢阻火网 + 泄爆片,火焰不外泄

5.4 防静电与接地

  • 所有管路、设备法兰跨接(电阻 ≤ 4 Ω)
  • 接地电阻 ≤ 1 Ω
  • 滤筒、旋风内壁采用导静电处理
  • 料液管路:导电 PTFE 内衬,电阻 ≤ 10⁶ Ω
  • 操作人员防静电服、防静电鞋

5.5 在线监测仪表清单

监测项 仪表类型 精度 安装位置
O₂ 浓度 电化学/氧化锆 ±2% FS 循环回路
可燃气体 红外/LEL 催化 ±5% FS 干燥塔顶 + 滤筒后
温度 Pt100 ±1℃ 进/出风/塔壁
压力 差压变送器 ±0.5% FS 塔顶/塔底/管路
露点 镜面露点仪 ±2℃ 冷凝后 N₂
静电 静电消除器 联动 滤筒区
流量 质量流量计 ±1% N₂ 主回路

六、PLC 控制系统

6.1 控制架构

上位机(SCADA) → 主 PLC(S7-1500 / 三菱 iQ-R)→ 现场 I/O ├─ 数据记录(30 天/批) ├─ 报警管理(声光/短信) ├─ 工艺配方管理(多配方存储) └─ 21 CFR Part 11 合规审计追踪(可选)

6.2 核心控制功能

  1. 一键启停:按顺序开/关 N₂ 置换、加热、雾化、进料、清扫
  2. 自动 N₂ 置换:开机时 N₂ 置换至 O₂ < 0.5%
  3. 工艺参数自适应:根据出风温度自动调节进料量
  4. 故障诊断:泵堵、喷嘴堵、压差异常预警
  5. 批量报告导出:PDF/Excel,含全工艺曲线
  6. 多配方库:支持石墨、硅碳、硬碳等不同配方切换

七、配套公用工程

公用工程 规格(25/50/100 规格) 接口要求
冷冻水(-10℃) 5/8/15 m³/h DN50/DN65/DN80 法兰
循环冷却水(25℃) 3/5/10 m³/h DN40/DN50/DN65
氮气(≥ 99.9%) 10/15/25 m³/h 备用 DN15/DN20/DN25
压缩空气(无油) 0.6 MPa,1/1.5/2 m³/h DN15
电加热电源 380V/50Hz/三相 总功率 35/65/120 kW
蒸汽(可选) 0.3 MPa 配料加热用



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