Inteligentna kemijska oprema osnažuje industriju obnovljive energije: inovativna primjena tehnologije Shanghai YHChem u proizvodnji materijala za litij-ionske baterije

Uvod

 

S brzim razvojem globalne industrije vozila na novu energiju, litij-ionske baterije, kao ključna tehnologija za pohranu energije, postale su fokus industrije u pogledu tehnološkog nadogradnje i proširenja kapaciteta svoje industrijske granane. Kao ključni sastojci litij-ionskih baterija, procesi pripreme ključnih materijala poput elektrolita i katodnih materijala izravno utječu na performanse, sigurnost i trošak baterije. Šangaj YHCHEM  Pametna tehnologija d.o.o., kao profesionalni dobavljač opreme za kemijsko odvajanje i pročišćavanje, ima značajnu ulogu u proizvodnji materijala za obnovljivu energiju zahvaljujući naprednoj ključnoj opremi poput molekularne destilacije i reakcijskih posuda.

 

Podružnica i tehnička snaga tvrtke

 

Shanghai YHCHEM  Intelligent Technology osnovana je 2009. godine. To je kotirana tvrtka na tržištu zvijezda (STAR Market) burze u Šanghaju, nacionalno visokotehnološko poduzeće te specijalizirano, razvijeno, izrazito inovativno poduzeće. Tvrtka se posvećuje pružanju globalnih klijenata sveobuhvatnim rješenjima i opremom za reakciju, koncentriranje, odvajanje, čišćenje i kontrolu temperature. Posjeduje desetke tisuća sustava opreme koji služe više od tisuću poznatih poduzeća u preko 100 zemalja i regija diljem svijeta. U području materijala za nove oblike energije, YHCHEM  Technology, s dubokim iskustvom u tehnologiji kemijskog odvajanja, pružila je ključnu potporu procesne opreme za proizvodnju materijala za litij-ionske baterije.

 

Primjena ključnih tehnologija u području novih oblika energije

 

Primjena tehnologije molekularne destilacije u čišćenju otapala za elektrolit

Tehnički pozadinske podatke

 

Elektrolit litij-ionskih baterija sastoji se uglavnom od soli litija, otapala i aditiva. Otapala čine 70-80% težine elektrolita i uključuju uglavnom karbonatne spojeve poput etilen karbonata (EC), propilen karbonata (PC), dimetil karbonata (DMC), metil etil karbonata (EMC) i dietil karbonata (DEC). Čistoća ovih otapala izravno utječe na vijek trajanja ciklusa, sigurnosne karakteristike i elektrokemijske performanse baterije.

 

YHCHEM  Tehnološka rješenja

 

Sustav molekularne destilacije kratkog puta YHCHEM  Tehnologije pokazao je značajne prednosti u pročišćavanju otapala elektrolita

 

Značajke Procesa

 

• Rad na niskim temperaturama: Molekularna destilacija provodi se pod vakuumskim uvjetima, pri radnoj temperaturi za 50-100 ℃  nižoj u odnosu na atmosfersku destilaciju, što učinkovito sprječava termičku dekompoziciju toplinski osjetljivih karbonatnih spojeva

 

• Odvajanje visoke čistoće: Može učinkovito odvojiti nečistoće s niskom i visokom točkom vrelišta u otapalu, čime se postiže čistoća proizvoda veća od 99,9%

 

• Kratko vrijeme zadržavanja: Tehnologija isparavanja tekućinske folije omogućuje materijalu da se ekstremno kratko vrijeme zadrži u području visoke temperature, smanjujući pojavu stranih reakcija

 

Praktični primjeri primjene: Poznat proizvođač elektrolita usvojio je YMD-10S sustav za kratkometnu molekularnu destilaciju YHCHEM  Tehnologiju za rafinaciju dimetilkarbonata (DMC). Kapacitet obrade ovog sustava iznosi 80 kg/h, povećavajući čistoću DMC-a s 98,5% na 99,95% i smanjujući sadržaj vlage na manje od 10 ppm, znatno poboljšavajući elektrokemijske performanse elektrolita.

 

Primjena kontinuiranih mikroreatora s protokom u sintezi litijevih soli

 

Tehnički pozadinske podatke

 

Litij heksafluorofosfat (LiPF ₆) je najvažnija litijeva sol u elektrolitu. Njezina sinteza uključuje reakciju između vodikovog fluorida i difosfor pentoksida. Tijekom procesa uvjeti reakcije moraju strogo kontrolirati kako bi se izbjeglo pojavljivanje sporednih reakcija.

 

YHCHEM  Tehnološka rješenja

 

Sustav mikroreaktora s kontinuiranim protokom YHCHEM  Tehnologija pruža precizniji i sigurniji postupak za sintezu litijevih soli

 

Tehničke prednosti

 

• Brzo miješanje: Miješanje u laminarnom toku unutar mikrokanala osigurava brzi i jednoliki kontakt reaktanata

 

• Precizna kontrola: Stalno podešavanje temperature reakcije, vremena zadržavanja i omjera materijala

 

•  Sigurna proizvodnja: Reaktori malog volumena smanjuju zalihe opasnih materijala

 

• Kontinuirana proizvodnja poboljšala je učinkovitost proizvodnje i dosljednost kvalitete proizvoda

 

Primjena tehnologije rotacijske evaporacije u povratku organskih otapala

 

Tehnički pozadinske podatke

 

U procesu proizvodnje novih energetskih materijala nastaje velika količina otpadne tekućine koja sadrži organska otapala, uključujući nusproizvode u proizvodnji elektrolita, matičnu otopinu u sintezi katodnih materijala te odvajanje organskih sastojaka u procesu demontaže i recikliranja baterija. Recikliranje i iskorištavanje ovih otapala ne samo da može smanjiti proizvodne troškove, već i minimizirati zagađenje okoliša, što je u skladu s konceptima zelene proizvodnje i kružnog gospodarstva.

 

YHCHEM  Tehnološka rješenja

 

YHCHEM  Tehnologijin sustav rotacijskog isparivača velike razmjere pruža učinkovita rješenja za oporavak otapala za poduzeća iz sektora nove energije

 

Opis opreme

• Dizajn velikog kapaciteta: Kapacitet obrade pojedinačnog uređaja može doseći 50-200 L, zadovoljavajući zahtjeve industrijske proizvodnje

 

• Visokoučinkovita kondenzacija: Višestupanjski sustav kondenzacije, stopa povrata otapala prelazi 95%

 

• Upravljanje automatizacijom: Integrirani automatski sustav za upravljanje temperaturom, tlakom i brojem okretaja, jednostavan za uporabu

 

• Konstrukcija otporna na eksploziju: Ispunjava sigurnosne zahtjeve za obradu organskih otapala, s razinom zaštite od eksplozije ExdIIBT4

 

• Odabir materijala: Odaberite odgovarajući materijal temeljen na karakteristikama otapala, poput nerđajućeg čelika 316L, PTFE premaza itd.

 

Prednosti procesa

 

• Temperaturni uvjeti: Rad pri niskim temperaturama i smanjenom tlaku za zaštitu tvari osjetljivih na toplinu

 

• Visok stupanj povrata: Višestupanjski sustav kondenzacije i vakuumski sustav osiguravaju visoku učinkovitost povrata

 

• Serijalna obrada: Pogodno za povremeni način proizvodnje

 

• Fleksibilna operacija: Može obraditi različite vrste smjesa organskih otapala

 

Područja primjene

• Povrat otapala poput DMC-a, EMC-a i DEC-a u procesu proizvodnje elektrolita

 

• Recikliranje otapala poput N-metilpirrolidona (NMP) tijekom pripreme <s:1> katodnih materijala

 

• Odjeljivanje i ekstrakcija organskih elektrolita u procesu recikliranja baterija

 

• Povrat vrijednih otapala iz laboratorijskih tekućih otpadaka

 

Primjena tehnologije tankoslojne evaporacije u tretmanu otpada

 

Tehnički pozadinske podatke

 

Tretman viskoznog, visokovrijućeg i toplinski osjetljivog otpada koji nastaje tijekom proizvodnje materijala za obnovljive izvore energije tehnički je izazov. Takav otpad često sadrži vrijedne komponente, ali su tradicionalne metode tretmana neučinkovite ili skloni razgradnji i oštećenju korisnih sastojaka.

 

YHCHEM  Tehnološka rješenja

 

Tankoslojni isparivač tvrtke YHCHEM  Tehnologija pruža učinkovito rješenje za obradu izrazito zahtjevnih otpadnih materijala

 

Prednosti procesa

• Snažna prilagodljivost: može obradjivati viskozne (do 50.000 cP), toplinski osjetljive i sklone stvaranju naslaga materijale

 

• Učinkovitost prijenosa topline je visoka: koeficijent prijenosa topline kod tankoslojne evaporacije je 3 do 10 puta veći nego kod tradicionalnih isparivača

 

• Vrijeme boravka je kratko: Vrijeme boravka materijala na površini za zagrijavanje iznosi samo nekoliko sekundi do desetak sekundi, čime se znatno smanjuje termička dekompozicija

 

• Fleksibilna operacija: Može raditi u uvjetima visokog vakuuma, čime se dodatno smanjuje temperatura isparavanja

 

• Kontinuirani rad: Podržava kontinuirano punjenje i pražnjenje, pogodno za velikoserijsku industrijsku proizvodnju

 

Vrsta opreme

• Tankoslojni isparivač s brisnim filmom: Pogodan za materijale srednje viskoznosti

 

• Centrifugalni tankoslojni isparivač: Pogodan za viskozne i sklonije materijale stvaranju naslaga

 

• Vakuumski padajući filmski tankoslojni isparivač: pogodan za toplinski osjetljive materijale

 

Scenariji primjene

• Obrada i reciklaža otpada polimernih elektrolita

 

• Rekuperacija organskih komponenata u otpadnoj tekućini od ljepljenja

 

• Koncentriranje i pročišćavanje aditiva s visokom točkom ključanja

 

• Smanjenje tretmana otpadne tekućine koja sadrži metalne soli

 

• Optimizacija procesa i tehnološka inovacija

 

Inteligentni upravljački sustav

 

YHCHEM  Tehnologija je ugradila napredni DCS (Distribuirani sustav upravljanja) u svoju opremu, ostvarujući sljedeće funkcije:

 

• Praćenje u stvarnom vremenu: Praćenje ključnih parametara poput temperature, tlaka, protoka i razine tekućine u stvarnom vremenu

 

• Automatsko upravljanje: Automatska prilagodba uvjeta reakcije prema zahtjevima procesa

 

• Snimanje podataka: Potpuna evidencija proizvodnih podataka olakšava praćenje kvalitete

 

• Udaljeno praćenje: Omogućuje udaljenu dijagnostiku i tehničku podršku

 

Zelena i ekološki prihvatljiva konstrukcija

 

U proizvodnji materijala za obnovljive izvore energije, YHCHEM  Tehnologija pokazuje veliki značaj za zaštitu okoliša i održivi razvoj

 

• Rekuperacija otapala: Ugrađeni sustav za rekuperaciju otapala postiže stopu povrata veću od 95%

 

• Obrada otpadnih plinova: Integrirani uređaj za obradu repnih plinova osigurava sukladnost s normama emisije

 

• Optimizacija potrošnje energije: Kroz optimizaciju procesa i poboljšanje opreme, potrošnja energije po jedinici proizvoda smanjena je za 20-30%

 

Trendovi i perspektive tehnološkog razvoja

 

Priprema materijala za čvrste baterije

 

S razvojem tehnologije čvrstih baterija, priprema materijala za čvrste elektrolite poput sulfida i oksida postavlja nove zahtjeve za opremom. YHCHEM  Tehnologija razvija posebnu opremu za pripremu materijala za čvrste elektrolite, uključujući:

 

• Sustav molekularne destilacije pod ultra visokim vakuumom

 

• Reaktor na visoku temperaturu u inertnoj atmosferi

 

• Precizna mlinarska i disperzijska oprema

 

2. Recikliranje i ponovna upotreba

 

Recikliranje i obrada korištenih litijevih baterija važna je veza u održivom razvoju industrije obnovljive energije. YHCHEM  Tehnološke tehničke rezerve na području recikliranja materijala za baterije uključuju:

 

• Sustav za oporavak i rafinaciju organskih otapala

 

• Opremu za odvajanje i pročišćavanje metalnih soli

 

• Uređaj za bezopasnu obradu otpadnih materijala

 

Digitalizaciju i inteligentno nadograđivanje

 

Kombinirajući tehnologije Industrije 4.0 i umjetne inteligencije, YHCHEM  Tehnologija potiče inteligentnu nadogradnju svoje opreme

 

• Youdaoplaceholder0 Algoritam optimizacije procesa temeljen na strojnom učenju

 

• Sustav predviđajućeg održavanja

 

• Platformu za digitalno upravljanje cjelokupnim procesom

 

Na kraju

 

Shanghai YHCHEM  Intelligent Technology, iskorištavajući svoje tehnološke prednosti na području kemijskog odvajanja i pročišćavanja, uspješno je kombinirala tradicionalnu kemijsku opremu s zahtjevima proizvodnje novih energetskih materijala, pružajući ključnu tehničku opremu za lanac industrije litij-ionskih baterija. Kroz inovativnu primjenu ključne opreme poput molekularne destilacije, reakcijskih posuda i kontinuiranih protocnih reaktora, ne samo da je poboljšan kvaliteta proizvoda i učinkovitost proizvodnje novih energetskih materijala, već je čitava industrija potaknuta na razvoj u zelenijem, pametnijem i učinkovitijem smjeru.

 

S kontinuiranim i brzim razvojem industrije obnovljivih izvora energije i stalnim napretkom tehnologije, YHCHEM  Tehnologija će i dalje produbljivati tehnološke inovacije i proširivanje tržišta u području proizvodnje materijala za nove oblike energije, pružajući dodatne tehničke rješenja i opremu za visokokvalitetni razvoj globalne industrije novih oblika energije.