
鋰電新材料生產(chǎn)過程(如正極材料混合、硅基負極粉制備、極片分切等環(huán)節(jié))會產(chǎn)生大量超細粉塵,這類粉塵不僅具有粒徑小(0.1-5μm)、懸浮性強、粘附性高的特點,部分金屬粉塵(鋁、銅)及鋰電活性材料還存在極高的易燃易爆風(fēng)險,*小點火能量可低至10mJ,同時部分粉塵(鈷、鎳化合物)對人體呼吸系統(tǒng)存在毒性危害。如果還是一味的使用傳統(tǒng)的除塵方式,不能徹底解決生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵,因此選擇一套合理的中央集塵系統(tǒng)很是有必要。
一、源頭捕捉裝置:精準控塵無泄漏
針對鋰電生產(chǎn)各環(huán)節(jié)產(chǎn)塵特性,定制化設(shè)計吸塵裝置,實現(xiàn)源頭封閉捕捉:
- 電極混合環(huán)節(jié):采用密閉式攪拌機+側(cè)吸罩組合,作業(yè)腔維持-0.02MPa負壓,防止粉塵外溢,吸塵罩風(fēng)速控制在1.2-1.5m/s。
- 極片分切環(huán)節(jié):分切機集成密閉吸塵腔體,搭配負壓吸附裝置,避免金屬粉塵與活性材料碎屑擴散,配套旋風(fēng)預(yù)分離器去除大顆粒(>10μm)。
- 焊接/裝配環(huán)節(jié):配置萬向吸塵臂,適配局部工位產(chǎn)塵,搭配移動式防爆吸塵器,靈活補吸微量粉塵。
- 廢料回收環(huán)節(jié):獨立破碎間采用濕法降塵與干式集塵結(jié)合模式,防止破碎過程中粉塵二次飛揚。
二、 管道輸送系統(tǒng):低阻防靜電設(shè)計
優(yōu)化管道布局與材質(zhì),避免粉塵沉積與靜電積聚:
- 材質(zhì)選型:采用不銹鋼或防靜電PVC管道,表面電阻≤10Ω,全程可靠接地,導(dǎo)除靜電。
- 布局設(shè)計:主管道分支角度<30°,采用圓形管道(相較于方形管道減少湍流與壓損),縮短管道長度并減少彎頭,定期設(shè)置清灰口;根據(jù)粉塵 bulk density 調(diào)整輸送風(fēng)速,確保粉塵處于懸浮狀態(tài),避免沉積。
- 輔助裝置:每個吸塵點配置防爆型 blast gate,調(diào)節(jié)氣流分配,確保各產(chǎn)塵點捕捉效率均衡。
三、高效過濾除塵器:四級凈化達標排放
選用定制化防爆脈沖布袋除塵器,集成四級過濾系統(tǒng),適配鋰電超細粉塵特性:
- 過濾流程:一級旋風(fēng)除塵(去除>10μm顆粒)→二級防靜電濾筒除塵(去除1-10μm顆粒,濾材采用PTFE覆膜防靜電纖維,表面電阻≤10Ω)→三級靜電除塵(捕捉0.1-1μm超細粉塵)→四級活性炭吸附(處理伴隨的VOCs,提升尾氣質(zhì)量),*終過濾精度達0.1μm,除塵效率≥99.5%。
- 結(jié)構(gòu)設(shè)計:上箱體花板孔均勻分布,孔邊光滑無毛刺,保證濾袋密封性;中箱體設(shè)置氣流分布裝置,避免局部風(fēng)速過高導(dǎo)致濾袋磨損;下箱體灰斗傾角≥55°,確保粉塵順利滑落。
- 清灰系統(tǒng):采用淹沒式脈沖閥,噴吹量大、壽命長,搭配氣包(配備安全閥、壓力表),根據(jù)濾袋壓差自動調(diào)節(jié)噴吹間隔(壓差范圍設(shè)定800-1200Pa),避免過度清灰或清灰不徹底。
- 防爆配置:配備泄爆裝置、無焰泄爆系統(tǒng)及隔爆閥,爆炸壓力達到設(shè)定值時自動泄壓,阻止火焰蔓延;整機符合ATEX Zone 21粉塵防爆區(qū)域認證。
四、 風(fēng)機與驅(qū)動系統(tǒng):防爆節(jié)能聯(lián)動
風(fēng)機選型:采用防爆變頻離心風(fēng)機,電機符合ATEX/IECEx標準,風(fēng)量范圍10000-50000m³/h,根據(jù)產(chǎn)塵負荷動態(tài)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,節(jié)能15%-30%。
降噪設(shè)計:風(fēng)機加裝消聲器,外殼采用隔音材料,運行噪音控制在85dB以下,符合車間環(huán)保要求。
五、 卸灰與粉塵處理裝置:安全無二次污染
卸灰裝置:采用星型卸料器(防爆型),搭配螺旋輸送機,實現(xiàn)粉塵連續(xù)密閉排出,避免卸灰過程中空氣進入引發(fā)粉塵飛揚。
惰性保護:卸料及存儲環(huán)節(jié)注入氮氣,維持微正壓環(huán)境,抑制粉塵氧化,降低爆炸風(fēng)險。
粉塵回收:收集的鋰電粉塵經(jīng)密閉包裝機脫氣處理(采用“抽真空-振動-再抽真空”工藝,脫氣效率98%),提升堆積密度40%,便于回收利用或危廢處置。