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氮气回收再利用系统在磷酸铁锂成品单锥干燥机上运用

信息来源:本站 | 发布日期: 2019-08-21 | 浏览量:274
摘要:磷酸铁锂成品出厂水份控制在400ppm以下,对干燥设备要求很高,在干燥过程中需不断通入大量保护性气体,既浪费氮气,又会对工作环境造成污染。常州百得设计开发氮气循环利用单锥干燥机,其优势在于回收利用高纯氮气,减…

       磷酸铁锂材料是制作锂离子电池正极的重要材料,具有十分重要的意义。磷酸铁锂电池厂家要求磷酸铁锂材料出厂水份控制在400ppm以下。因而使磷酸铁锂材料生产厂家对产品干燥设备要求很高。由于磷酸铁锂材料中的铁是呈二价的,所以在干燥过程中需不断通入保护性气体,工业上一般选用高纯氮气,用量一般在6000~10000L/h。在干燥过程中,保护性气体氮气会随磷酸铁锂干燥时产生的水蒸汽及少量磷酸铁锂粉尘排出,若直接排放在大气中,既浪费氮气,又会对工作环境造成污染。

       磷酸铁锂材料成品干燥用氮气回收再利用系统包括换热器、冷凝水中转储罐、除尘装置、加氢除氧纯化装置、冷干机、单向阀和氮气缓存罐,换热器的高温气体进口通过管道连接单锥干燥机的高温废气排放口,换热器的低温气体出口通过管道连接冷凝水中转储罐侧壁的进气接口,其中冷凝水中转储罐的底部设置排污口;冷凝水中转储罐侧壁上的排气口通过管道依次连接除尘装置、加氢除氧纯化装置和冷干机,冷干机的排气口通过单向阀连接氮气缓存罐的进气口,氮气缓存罐的进气口通过管道连接单锥干燥机的保护气体进气口。


       现有技术相比,氮气循环利用单锥干燥机的性能优势在于:
   (1) 氮气循环利用单锥干燥机能够回收高纯氮气,减少氮气损耗,降低生产成本。
   (2) 由于磷酸铁锂材料成品干燥时排出的废气中除保护性气体氮气外,含有少量的水蒸汽及磷酸铁锂粉尘,氮气循环利用单锥干燥机还可以回收磷酸铁锂材料,改善工作环境。
   (3) 除氧纯化后的氮气通过管道进入单锥干燥机,对热态下的磷酸铁锂进行保护,防止其氧化。

       氮气循环利用单锥干燥机是一种磷酸铁锂材料成品干燥用氮气回收再利用系统,包括换热器、冷凝水中转储罐、除尘装置、加氢除氧纯化装置、冷干机、单向阀、氮气缓存罐和单锥干燥机,单锥干燥机的高温废气排放口通过管道连接换热器的高温气体进口,通过换热器将单锥干燥机中排出的高温气体被冷却,从而使得内部杂质随着水的冷凝而沉降,换热器的低温气体出口通过管道连接冷凝水中转储罐侧壁的进气接口,使得气液在冷凝水中转储罐中分离,其中冷凝水中转储罐的底部设置排污口,从而将冷凝水和污垢排出。
       氮气循环利用单锥干燥机的冷凝水中转储罐侧壁上的排气口通过管道依次连接除尘装置、加氢除氧纯化装置和冷干机,通过除尘装置中选用初级过滤及反吹回收装置,回收及过滤氮气中的磷酸铁锂粉尘,保护后级装置,而再经过加氢除氧装置,对回收来的氮气加入氢气在一定的温度和催化剂作用下与氮气中含有的微量氧气进行氢氧化合反应,以提高回收氮气的纯度,控制目标是确保纯化后的氮气的氧含量在100ppm以下,之后再经过冷干机,进行除水干燥。

       从磷酸铁锂成品干燥的单锥干燥机内排出的废气,先通过管道进入冷却除水装置(即换热器和冷凝水中转储罐),除去废气中的水蒸汽和少量粉尘。接下来进入除尘装置中,通过内部选用的初级过滤及反吹回收装置,回收及过滤氮气中的磷酸铁锂粉尘,保护后级装置。然后再经过加氢除氧装置,对回收来的氮气加入氢气在一定的温度和催化剂作用下与氮气中含有的微量氧气进行氢氧化合反应,以提高回收氮气的纯度,控制目标是确保纯化后的氮气的氧含量在100ppm以下。之后再经过冷干机,进行除水干燥,得到下列主要成份的高纯氮气:N2≥99.999%,O2≤5×10-6,H2≤1500×10-6,H2O≤10.7×10-6。通过净化,提纯后的氮气通过氮气缓存罐,最后进入单锥干燥机内对热态下的磷酸铁锂进行保护,防止其氧化。



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