耙式干燥機(jī)在電池廢料NMP回收中的創(chuàng)新應(yīng)用

常州中通耙式真空干燥機(jī)，賦能高效生產(chǎn)，助力電池廢料干燥處理！

在電池回收行業(yè)蓬勃發(fā)展的當(dāng)下，電池回收廢料的有效處理成為關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其中，干燥工藝對于后續(xù)的回收流程至關(guān)重要，而耙式真空干燥機(jī)憑借其獨(dú)特優(yōu)勢在這一領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。本文將詳細(xì)介紹常州市中通干燥設(shè)備有限公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的耙式真空干燥機(jī)在電池回收廢料干燥中的應(yīng)用，以及在密封、真空除塵、出料閥、溶劑回收和控制系統(tǒng)等方面的創(chuàng)新改進(jìn)。

一、耙式真空干燥機(jī)基礎(chǔ)原理與優(yōu)勢

耙式真空干燥機(jī)是一種新穎臥式間歇式真空干燥設(shè)備。其工作原理是濕物料經(jīng)傳導(dǎo)蒸發(fā)，帶有刮板攪拌器不斷清除熱面上的物料，并在容器內(nèi)推移形成循環(huán)流，水分蒸發(fā)后由真空泵抽出。在電池回收廢料干燥中，它具有諸多優(yōu)勢，如能適應(yīng)多種性質(zhì)的廢料，包括漿狀、膏狀、粒狀等；可在低溫下操作，避免對一些敏感成分的破壞；且能有效回收干燥過程中排出的蒸汽或溶劑。

二、關(guān)鍵創(chuàng)新改進(jìn)

（一）密封改進(jìn)

傳統(tǒng)的耙式真空干燥機(jī)密封結(jié)構(gòu)存在一定缺陷，容易導(dǎo)致空氣泄入，引起物料氧化，影響干燥效果和產(chǎn)品質(zhì)量。針對這一問題，我們對密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。在端蓋和熱軸之間開發(fā)出新型雙密封結(jié)構(gòu)，結(jié)合了填料密封和機(jī)械密封的優(yōu)點(diǎn)。填料密封具有耐熱、耐壓、結(jié)構(gòu)簡單、密封可靠、經(jīng)濟(jì)、易維護(hù)等特點(diǎn)，而機(jī)械密封則能提供更可靠的密封效果。這種雙密封結(jié)構(gòu)既避免了異物落入物料，同時也解決了物料外漏的問題，確保干燥過程在穩(wěn)定的真空環(huán)境下進(jìn)行，提高了干燥效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

（二）真空除塵改進(jìn)

電池回收廢料干燥過程中會產(chǎn)生微細(xì)粉塵，若不有效處理，不僅會影響工作環(huán)境，還可能對設(shè)備造成損害。我們在耙式真空干燥機(jī)上配備了先進(jìn)的離線式真空除塵系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用高效的過濾裝置，能夠在高真空環(huán)境下有效捕捉3000目粉塵顆粒。同時，為防止濾網(wǎng)堵塞，設(shè)計(jì)了智能反吹裝置。當(dāng)濾網(wǎng)的阻力達(dá)到一定閾值時，反吹裝置自動啟動，通過反向氣流將濾網(wǎng)上的粉塵吹落，確保除塵系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，保障干燥過程的順利進(jìn)行。

（三）先進(jìn)的出料閥

出料閥是干燥機(jī)的重要部件，其性能直接影響出料的順暢性和產(chǎn)品質(zhì)量。我們采用了一種特殊設(shè)計(jì)的出料閥，該閥具有無死角的特點(diǎn)，能夠確保物料完全排出，避免殘留。同時，出料閥的材質(zhì)選用耐腐蝕、耐磨損的材料，以適應(yīng)電池回收廢料的特殊性質(zhì)。此外，出料閥的開啟和關(guān)閉由先進(jìn)的控制系統(tǒng)精確控制，可根據(jù)干燥工藝的要求實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)出料，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品一致性。

（四）兩級溶劑回收裝置

NMP是一種極性的非質(zhì)子傳遞溶劑，具有沸點(diǎn)高、及性強(qiáng)、毒性小、揮發(fā)性低、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定 性優(yōu)良、溶解能力強(qiáng)、可回收利用等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已經(jīng)成為 鋰電池行業(yè)中不可或缺的有機(jī)溶劑。

在鋰電池正極片生產(chǎn)的涂布環(huán)節(jié)中，NMP作為漿料的主要液體載體，以穩(wěn)定的厚度均勻涂敷在金屬基材上，和金屬基材有良好的潤濕性和流動性。一般在鋰電池生產(chǎn)廠中會用水洗冷凝回收NMP,水洗冷凝回收后的NMP廢液需提純至成分>99.9wt%才能再次應(yīng)用。某些電子行業(yè)要求的純度會更高。因此，穩(wěn)定高效的廢液精餾過程對NMP的回收利用有極其重要的作用。目前，常見的NMP廢液固液分離利用傳統(tǒng)抽真空烘干設(shè)備僅僅是真空干燥主機(jī)、管道、抽真空泵，無法滿足現(xiàn)有生產(chǎn)需求，基于傳統(tǒng)抽真空烘干設(shè)備本自主設(shè)計(jì)增加兩級冷凝并且通入冷凍鹽水，實(shí)現(xiàn)NMP回收,提出了一種NMP廢液回收處理方法。

我公司通過自主研發(fā)的固液分離技術(shù)，使得在兩級冷凝回收裝置系統(tǒng)下，增加兩級冷凝技術(shù)并且通入冷凍鹽水，實(shí)現(xiàn)NMP回收率的提高。

兩級冷凝技術(shù)，即兩級冷凝回收裝置系統(tǒng)：物質(zhì)在不同的溫度和壓力下，具有不同的飽和蒸氣壓，當(dāng)物質(zhì)的蒸氣壓在某一溫度下達(dá)到其相應(yīng)的飽和蒸氣壓時則開始凝結(jié)，該溫度稱為物質(zhì)的露點(diǎn)溫度。只有系統(tǒng)溫度低于露點(diǎn)溫度，蒸氣態(tài)物質(zhì)才能從氣 相中冷凝出來，冷凝法就是利用揮發(fā)性有機(jī)物在不同溫度和壓力下具有不同飽和蒸氣壓這一性質(zhì)，采用降低系 統(tǒng)溫度或提高系統(tǒng)壓力的方式，使其從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài) 而從氣相中分離出來。真空干燥機(jī)中NMP 廢氣首先經(jīng)一級冷凝器冷卻至40℃左右后，利用冷凝作用回收大部分NMP，少量未凝氣體進(jìn)入二級冷凝系統(tǒng)，使未被冷凝的蒸汽冷凝變成液相流入集液罐，真空泵抽氣前端安裝了大容積的真空緩沖罐，由于抽真空的原因，尾氣容易擴(kuò)散，使真空管道制冷，部分真空尾氣再被冷凝而流入真空緩沖罐貯存，并定期排放真空液。

該NMP廢液回收處理方法，通過自主研發(fā)的固液分離技術(shù)，使得在兩級冷凝回收裝置系統(tǒng)下通入冷凍鹽水，實(shí)現(xiàn)NMP回收，即兩級冷凝回收裝置系統(tǒng)。

（五）水環(huán)真空泵

水環(huán)真空泵是耙式真空干燥機(jī)實(shí)現(xiàn)高真空環(huán)境的關(guān)鍵設(shè)備。我們選用的水環(huán)真空泵具有抽氣速率大、真空度高、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。其工作原理是通過泵內(nèi)的水環(huán)形成密封空間，將干燥機(jī)內(nèi)的氣體抽出。在運(yùn)行過程中，水環(huán)真空泵能夠有效適應(yīng)不同的工作條件，確保干燥機(jī)內(nèi)始終保持穩(wěn)定的高真空度，為干燥過程提供有力保障。同時，水環(huán)真空泵的結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，降低了設(shè)備的運(yùn)行成本和維護(hù)難度。

（六）先進(jìn)的控制系統(tǒng)

為了實(shí)現(xiàn)耙式真空干燥機(jī)的智能化、精準(zhǔn)化操作，我們配備了先進(jìn)的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用先進(jìn)的傳感器實(shí)時監(jiān)測干燥機(jī)內(nèi)的溫度、壓力、真空度等關(guān)鍵參數(shù)，并將數(shù)據(jù)傳輸至中央控制器。中央控制器根據(jù)測得的工藝參數(shù)對設(shè)備進(jìn)行適時調(diào)節(jié)，如控制加熱蒸汽的流量、攪拌器的轉(zhuǎn)速、真空泵的運(yùn)行等。操作人員可以通過人機(jī)界面直觀地監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和故障診斷。先進(jìn)的控制系統(tǒng)不僅提高了干燥過程的自動化程度和生產(chǎn)效率，還確保了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性。

三、應(yīng)用效果

通過以上創(chuàng)新改進(jìn)，耙式真空干燥機(jī)在電池回收廢料干燥中取得了顯著的應(yīng)用效果。干燥效率大幅提高，縮短了干燥時間，降低了生產(chǎn)成本。產(chǎn)品質(zhì)量得到有效提升，減少了物料的氧化和污染，提高了回收產(chǎn)品的純度和性能。同時，先進(jìn)的溶劑回收裝置和真空除塵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了資源的有效回收和環(huán)境保護(hù)，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

綜上所述，常州市中通干燥設(shè)備有限公司經(jīng)過創(chuàng)新改進(jìn)的耙式真空干燥機(jī)在電池回收廢料干燥領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。其先進(jìn)的技術(shù)和可靠的性能為電池回收行業(yè)提供了一種高效、環(huán)保的干燥解決方案，有力推動了電池回收產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。