1. Latar Belakang Projek
Didorong oleh pertumbuhan pesat pasaran bateri tenaga baharu dan superkapasitor Eropah, sebuah makmal sains bahan terkemuka di Perancis (selepas ini dirujuk sebagai "Pelanggan") sedang membangunkan prekursor karbon berliang berprestasi tinggi yang baharu. Bahan ini, yang dicirikan oleh luas permukaan spesifiknya yang tinggi dan struktur liang yang unik, merupakan komponen penting untuk peranti storan tenaga generasi akan datang.
Walau bagaimanapun, semasa peralihan daripada R&D kepada pengeluaran berskala rintis, Pelanggan menghadapi cabaran teknikal yang ketara:
- Pengisaran mekanikal tradisional menyebabkan keruntuhan struktur karbon berliang, sekali gus mengurangkan luas permukaan tertentu dengan ketara.
- Sedia Ada kilang jet peralatan gagal mengawal secara stabil saiz Zarah taburan (D50) dalam julat sempit 5-8 μm sambil mengekalkan daya pemprosesan yang tinggi iaitu 10-15 kg/j.
- Hasil serbuk halus yang rendah merupakan isu yang berterusan.
Oleh itu, Pelanggan mencari sistem penghancuran dan pengelasan kering tersuai yang mampu mencapai pengisaran kerosakan rendah, kawalan taburan saiz zarah yang sempit dan kecekapan tenaga yang tinggi.
2. Cabaran Teknikal
- Kepekaan Bahan: Karbon berliang rapuh tetapi rapuh dari segi struktur; hentaman berlebihan boleh memusnahkan struktur mikroporous, sekali gus menjejaskan prestasi elektrokimia akhir.
- Keperluan Saiz Zarah yang Ketat: Sasaran D50 ialah 5-8 μm dengan taburan sempit (nilai Span rendah). Ini penting untuk mengelakkan zarah besar daripada menjejaskan elektrod. salutan keseragaman dan untuk meminimumkan aglomerasi yang disebabkan oleh debu yang terlalu halus.
- Mengimbangi Daya Proses dan Ketepatan: Mengekalkan ketepatan pengelasan yang tinggi pada kadar pengeluaran rintis/kelompok kecil sebanyak 10-15 kg/j terbukti sukar.
- Pemulihan Serbuk Halus: Disebabkan saiz zarah sasaran yang halus, pemisah siklon tradisional menghadapi kesukaran untuk menangkap serbuk secara berkesan dalam julat 5-8 μm, yang mengakibatkan kehilangan produk dan kebimbangan alam sekitar.
3. Penyelesaian: Bedak Epik Disesuaikan Kilang Jet Sistem untuk Penghancuran Ultra Halus Karbon Berliang
Untuk menangani masalah ini, kami menyediakan penyelesaian bersepadu berdasarkan Bedak Epik teknologi teras. Sistem ini terdiri daripada tiga modul utama:
3.1 Unit Penghancuran Teras: Kilang Jet Serbuk Epik
- Prinsip: Menggunakan perlanggaran gas supersonik. Bahan dihancurkan dengan berlanggar antara satu sama lain semasa dibawa oleh aliran gas berkelajuan tinggi, dan bukannya menghentam dinding ruang.
- Kelebihan:
- Sifar Haus & Pencemaran Rendah: Menghilangkan pencemaran haus logam, penting untuk bahan karbon berketulenan tinggi.
- Pengisaran Suhu Rendah: Memanfaatkan kesan penyejukan pengembangan gas untuk mencegah perubahan struktur atau risiko pengoksidaan dalam karbon berliang akibat kenaikan suhu.
- Keamatan Boleh Dikawal: Tenaga penghancuran dikawal dengan tepat dengan melaraskan tekanan muncung dan kadar suapan, melindungi struktur liang.
3.2 Unit Pengelasan Ketepatan: Pengelas Udara Turbo Berkecekapan Tinggi
- Konfigurasi: Pengelas turbo berketepatan tinggi yang disepadukan terus dengan kilang jet.
- Fungsi: Pemisahan masa nyata zarah kasar dan halus. Hanya serbuk halus yang memenuhi piawaian D50 5-8 μm melalui roda pengelas ke dalam sistem pengumpulan, manakala zarah kasar secara automatik kembali ke ruang pengisaran untuk pengisaran sekunder.
- Kesan: Mencapai taburan saiz zarah yang sangat sempit, memastikan kawalan ketat D90 tanpa zarah yang terlalu besar.
3.3 Unit Pengumpulan Inovatif: Pemisah Siklon dengan Udara Sekunder
- Sorotan Teknikal: Inilah inovasi teras kes ini. Bagi menangani kesukaran menangkap serbuk halus 5-8 μm, kami memperkenalkan teknologi Udara Sekunder di bahagian bawah pemisah siklon standard.
- Prinsip Kerja:
- Udara sekunder disuntik secara tangensial atau paksi dari bahagian bawah kon siklon, mewujudkan tirai udara ke atas.
- Langsir udara ini menghalang serbuk halus yang mendap daripada terperangkap semula oleh aliran pusat (Pemerangkapan Semula) dan mengoptimumkan medan aliran dalaman dengan mengurangkan gangguan pergolakan.
- Ia meningkatkan kecekapan pengumpulan untuk serbuk mikro-halus dalam julat 5-10 μm dengan ketara, meningkatkan jumlah hasil sistem kepada lebih 98%.
4. Parameter Proses dan Data Operasi
Selepas pentauliahan dan pengoptimuman di tapak, sistem penghancuran ultra halus karbon berliang beroperasi secara stabil di bawah parameter berikut:
| Parameter | Tetapan / Keputusan | Catatan |
|---|---|---|
| Bahan Diproses | Prekursor Karbon Berliang Perancis | D50 awal ≈ 40-50 μm |
| Saiz Zarah Sasaran (D50) | 6.2 µm | Dikawal secara stabil dalam julat 5-8 μm |
| Daya pemprosesan | 12.5 kg/j | Memenuhi keperluan reka bentuk 10-15 kg/j |
| Ketepatan Pengelasan (Rentang) | < 1.2 | Taburan yang sangat sempit |
| Hasil Sistem | > 98.5% | Disebabkan oleh teknologi Siklon Udara Sekunder |
| Pengekalan Kawasan Permukaan Khusus | > 99% | Kerugian yang boleh diabaikan dalam luas permukaan BET selepas pengilangan |