雾化热解装置

生产线解决方案：雾化热解设备 小型多线设计

钠离子电池的商业化进程中，硬碳负极的重要性日益凸显。推出覆盖“研磨分散-干燥-包覆热解-智能化产线”的全链条解决方案。

喷雾热解生产线凭借一步合成、高自动化、低成本、颗粒均一性及环保优势，在工业化制备高性能电池材料中更具竞争力。炉内温度偏差低，支持氮气、氩气等保护气氛，确保包覆层均匀热解。

溶剂蒸发→溶质结晶→干燥 →粉末裂解→粉末烧结、团聚

雾化热解工艺流程

原料准备：准备含有目标产物元素的溶液或悬浮液，并进行过滤、搅拌等预处理。

雾化：通过压力雾化、超声雾化或气流雾化等方式将原料转化为微小液滴。

热解：雾化后液滴进入热解反应器，在高温环境下进行热解反应。

产物收集：采用旋风分离器、布袋除尘器等设备收集固态产物，或通过冷凝、吸附等方法收集气态、液态产物。

尾气处理：通过冷凝回收、活性炭吸附、催化燃烧和酸碱中和等方法处理尾气，使其达标排放。

产品后处理：对收集到的产物进行洗涤、干燥、研磨等后处理，以提高其纯度和性能。

雾化热解设备对比湿法制备优势

粒径控制：雾化热解通过调整雾化与热解参数，能精准调控产物粒径，分布窄；湿法影响因素繁杂，粒径控制难。

纯度方面：雾化热解高温气相反应，杂质易挥发去除，产物纯度高；湿法溶液体系易引入杂质，纯化复杂。

结晶度：雾化热解高温利于结晶，结晶度佳，性能优；湿法结晶受溶液因素干扰，结晶度低。

效率层面：雾化热解连续生产，反应快、周期短，效率远超湿法。

环保角度：雾化热解尾气易处理；湿法则废水废渣多，处理成本高。

能源消耗：雾化热解产物形成时已达高结晶与纯度，无需像湿法产物那样后续高温处理，节省能源与时间 。

雾化热解设备构成

原料供给系统：包括原料储存罐、输送泵和流量计等

雾化系统：类型有压力式雾化器、超声雾化器和气流式雾化器等

热解系统：主要由加热炉、反应器和温度控制系统

收集系统：主要有旋风分离器、布袋除尘器或静电除尘器、冷凝装置等

尾气处理系统：主要有冷凝回收、活性炭吸附、催化燃烧和酸碱中和等

主要技术参数：

序号 名称 参数

1 溶液流量 1-10L/h

2 最高温度 1200℃

3 设备功率 60-200KW

4 设备基本尺寸 2m*2m*6m

智能化包覆热解尾气处理系统，碳排放降低，符合环保要求。

喷雾干燥热解设备可采用喷雾干燥热解法制备硅碳复合负极材料.喷雾热解法对合成球形形貌的发光粉极具优势。

流体喷嘴结合压缩空气与料液，雾化液滴粒径分布，通过调节气液比，可准确控制粉体D50。

硬碳负极：钠电产业化的“卡脖子”环节

钠离子电池的商业化进程中，硬碳负极的重要性日益凸显。相较于石墨负极在锂电中的主导地位，钠电因钠离子半径大（比锂大35%），无法嵌入石墨层间，硬碳成为兼具高容量（理论350-400mAh/g）、快充（支持30C倍率）和长循环（3000次以上）的负极材料。然而，其产业化仍面临“材料-工艺-设备”的三重挑战：

(1) 从材料端看，硬碳前驱体（如椰壳、甘蔗渣）的地域差异性显著。例如，印尼椰壳炭化料因杂质少、强度高成为优选，但国内自给率不足10%，进口依赖度高；

(2) 从工艺端看，碳化过程中温度波动可能导致层间距变化，影响储钠效率；

(3) 从设备端看，传统砂磨机在研磨硬碳时易堵料，筛分效率低，导致产能受限，而进口设备价格高达千万元，中小厂商难以承受。

设备复杂性：硬碳量产的“拦路虎”

硬碳生产的12道核心工序中，设备选型与工艺匹配度决定了产品良率。以研磨和干燥为例：

(1) 研磨工序：硬碳需研磨至D50=1-5μm，但传统砂磨机（如盘式结构）研磨介质磨损快，每3个月需更换，维护成本占设备原值的20%；且离心分离不彻底，导致粒径分布宽（D90-D10＞5μm），影响电池循环稳定性。

(2) 干燥工序：喷雾干燥过程中，传统喷嘴易堵塞，停机清理频率高（每天3-4次），且无法精准控制球形度，导致压实密度低（＜1.2g/cm3），能量密度受限。

(3) 包覆热解：间歇式炉窑温度均匀性差（±5℃），包覆层厚度波动＞10%，首周库仑效率不稳定（80%-88%区间波动），难以满足高duan市场（首 效≥92%）需求。

赛特瑞智能装备装备矩阵：破解硬碳生产“精度-效率-成本”三角难题

(1) 纳米研磨：效率与精度双提升

棒销纳米砂磨机针对硬碳前驱体的高硬度特性，采用“棒销转子+双离心出料”结构：

研磨效率：转子线速度达20m/s，配合0.3mm氧化锆珠，1次研磨即可达到传统设备多次的效果，能耗降低50%；每小时处理量达200L，较传统设备提升3倍。

粒径控制：离心涡轮出料系统实现磨介与浆料的高效分离，粒径分布均一，满足硬碳负极对均匀性的严苛要求。

长寿命设计：氧化锆陶瓷内衬与耐磨合金转子，使用寿命超2长，维护成本降低，适配24小时连续生产场景。

(2) 喷雾干燥：从“微米级”到“形貌可控”

高纯超细离心气流喷雾干燥机，针对硬碳前驱体的干燥痛点，实现三大创新：

雾化技术：二流体喷嘴结合压缩空气（0.5-0.8MPa）与料液，雾化液滴粒径分布在5-20μm，通过调节气液比，可精准控制粉体D50。

球形化工艺：干燥塔内风速与温度梯度优化，使粉体在干燥过程中自然收缩成球形，球形度高，振实密度提升，较传统工艺提高20%，对应电池能量密度提升。

环保升级：配备三级废气处理系统（过滤+冷凝+吸附），粉尘排放≤50mg/m3，远低于要求；余热回收系统将热能利用率提升，年节约能耗成本超万元。

(3) 连续式焙烧：工业化生产的“心脏”设备

连续式气氛回转焙烧炉，针对硬碳包覆热解的效率与一致性难题，采用模块化设计：

温度场均匀性：三段式加热分区，配合回转窑体旋转，严控炉内温度偏差，确保包覆层（如酚醛树脂）均匀热解，形成稳定碳层，首周库仑效率提升。

产能跃升：连续进料出料设计，产能达500kg/h（以椰壳基硬碳计），较间歇式炉窑提升数倍；智能化控温系统支持多配方存储，换型时间短，适配多品种小批量生产需求。

安全保障：全密封炉体配合氮气吹扫，氧含量低，杜绝粉尘爆炸风险；尾气处理系统可回收热解产生的可燃气体，能源综合利用率提升。

(4) 智能化产线：数据驱动的生产革命

赛特瑞智能装备将单设备优势整合为全流程智能化产线，通过工业互联网平台实现：

工艺参数自优化：全智能控制研磨转速、干燥温度、焙烧时间，良率提升。

设备协同控制：研磨机、干燥机、焙烧炉通过实时联动，例如研磨粒径波动时，干燥机自动调整进风温度，确保粉体含水率稳定。

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