Echipamente chimice inteligente sprijin industria energiei noi: Aplicația inovatoare a Shanghai YHChem Technology în producerea materialelor pentru baterii de litiu

Introducere

 

Cu dezvoltarea rapidă a industriei globale a vehiculelor cu energie nouă, bateriile cu litiu-ion, ca tehnologie esențială de stocare a energiei, au devenit în centrul atenției prin modernizarea tehnologică și extinderea capacității lanțului industrial. Ca componente centrale ale bateriilor cu litiu, procesele de preparare a materialelor cheie, cum ar fi electrolitul și materialele catodice, afectează direct performanța, siguranța și costul bateriei. Shanghai YHCHEM  Intelligent Technology Co., LTD., ca furnizor profesionist de echipamente pentru separarea și purificarea chimică, are un rol semnificativ în fabricarea materialelor pentru energia nouă datorită echipamentelor sale avansate de bază, cum ar fi distilarea moleculară și vasele de reacție.

 

Fundalul întreprinderii și forța tehnică

 

Shanghai YHCHEM  Intelligent Technology a fost înființată în 2009. Este o companie listată pe piața STAR a Bursei de Valori din Shanghai, o întreprindere națională de înaltă tehnologie și o întreprindere specializată, rafinată, distinctivă și inovatoare. Compania își propune să ofere clienților globali soluții complete și echipamente pentru reacție, concentrare, separare, purificare și control termic. Dispune de zeci de mii de sisteme echipate care servesc peste o mie de întreprinderi cunoscute din peste 100 de țări și regiuni din întreaga lume. În domeniul materialelor pentru energie nouă, YHCHEM  Technology, având o experiență vastă în tehnologia de separare chimică, a oferit sprijin esențial prin echipamente de proces pentru fabricarea materialelor pentru baterii cu litiu.

 

Aplicarea tehnologiilor cheie în domeniul energiei noi

 

Aplicarea tehnologiei de distilare moleculară în purificarea solvenților pentru electrolit

Context tehnic

 

Electrolitul bateriilor cu litiu-ion este compus în principal din săruri de litiu, solvenți și aditivi. Dintre aceștia, solvenții reprezintă 70-80% din greutatea electrolitului și includ în principal compuși carbonilici precum carbonatul de etilenă (EC), carbonatul de propilenă (PC), carbonatul de dimetil (DMC), carbonatul de metil etil (EMC) și carbonatul de dietil (DEC). Pura acestor solvenți afectează direct durata de viață în ciclu, performanța în siguranță și performanța electrochimică a bateriei.

 

YHCHEM  Soluții tehnologice

 

Sistemul de distilare moleculară cu cale scurtă al YHCHEM  Technology a demonstrat avantaje semnificative în purificarea solvenților pentru electrolit

 

Caracteristici ale procesului

 

• Funcționare la temperatură scăzută: Distilarea moleculară funcționează în condiții de vid, cu o temperatură de funcționare cu 50-100 ℃  mai scăzută decât cea a distilării atmosferice, prevenind astfel eficient descompunerea termică a compușilor carbonilici sensibili la căldură

 

• Separare de înaltă puritate: Poate separa eficient impuritățile cu punct de fierbere scăzut și ridicat din solvent, făcând ca puritatea produsului să depășească 99,9%

 

• Timp de retenție scurt: Tehnologia de evaporare în film subțire permite materialului să rămână în zona de temperatură înaltă un timp extrem de scurt, reducând apariția reacțiilor secundare

 

Cazuri practice de aplicare: Un producător cunoscut de electroliți a adoptat sistemul YMD-10S de distilare moleculară în scurtă cale al YHCHEM  Tehnologie pentru rafinarea carbonatului de dimetil (DMC). Capacitatea de procesare a acestui sistem atinge 80 kg/h, crescând puritatea DMC de la 98,5% la 99,95% și reducând conținutul de umiditate sub 10 ppm, îmbunătățind semnificativ performanța electrochimică a electrolitului.

 

Aplicarea microreactoarelor cu curgere continuă în sinteza sărurilor de litiu

 

Context tehnic

 

Hexafluorofosfat de litiu (LiPF ₆) este sarea de litiu cea mai importantă din electrolit. Sinteza sa implică reacția dintre fluorură de hidrogen și pentaoxid de difosfor. În timpul procesului, condițiile de reacție trebuie controlate strict pentru a evita apariția unor reacții secundare.

 

YHCHEM  Soluții tehnologice

 

Sistemul de microreactor cu flux continuu al tehnologiei YHCHEM  Tehnologia oferă o rută de proces mai precisă și sigură pentru sinteza sărurilor de litiu

 

Avantaje Tehnice

 

• Amestecare rapidă: Amestecarea în flux laminar în interiorul microcanalelor asigură un contact rapid și uniform al reactanților

 

• Control precis: Ajustarea în timp real a temperaturii de reacție, a timpului de retenție și a raportului materialelor

 

•  Producție sigură: Reactoarele de volum redus reduc stocul de materiale periculoase

 

• Producția continuă a crescut eficiența producției și consistența calității produsului

 

Aplicarea tehnologiei de evaporare rotativă în recuperarea solvenților organici

 

Context tehnic

 

O cantitate mare de lichide reziduale care conțin solvenți organici este produsă în procesul de fabricație al materialelor pentru energie nouă, inclusiv subprodusele din producția electrolitului, licorul-mamă din procesul de sinteză al materialelor catodice și separarea componentelor organice în procesul de dezmembrare și reciclare a bateriilor. Reciclarea și valorificarea acestor solvenți poate reduce nu numai costurile de producție, ci și poluarea mediului, fiind în conformitate cu conceptele de dezvoltare ale fabricației verzi și economiei circulare.

 

YHCHEM  Soluții tehnologice

 

YHCHEM  Sistemul industrial de evaporare rotativă al tehnologiei oferă soluții eficiente de recuperare a solvenților pentru întreprinderile de energie nouă

 

Caracteristici ale echipamentului

• Design de mare capacitate: Capacitatea de procesare a unui singur dispozitiv poate ajunge la 50-200 L, satisfăcând cerințele producției industriale

 

• Condensare înalt eficientă: Sistem de condensare multi-etapă, rata de recuperare a solvenților depășește 95%

 

• Control automatizat: Sistem integrat de control automat pentru temperatură, presiune și viteză de rotație, ușor de operat

 

• Design antiexplozie: Respectă cerințele de siguranță pentru tratarea solventilor organici, cu o clasă de protecție la explozie de ExdIIBT4

 

• Selectarea materialelor: Alegerea materialului potrivit în funcție de caracteristicile solventului, cum ar fi oțel inoxidabil 316L, acoperire PTFE etc.

 

Avantaje ale procesului

 

• Condiții de temperatură: Funcționare la temperatură scăzută și presiune redusă pentru a proteja substanțele sensibile la căldură

 

• Rată ridicată de recuperare: Sistemul multi-etapă de condensare și vid asigură o eficiență mare de recuperare

 

• Prelucrare discontinuă: Potrivit pentru modul de producție intermitent

 

• Funcționare flexibilă: Poate prelucra diverse tipuri de amestecuri de solvenți organici

 

Câmpuri de aplicare

• Recuperarea solventilor precum DMC, EMC și DEC în procesul de producție a electrolitului

 

• Reciclarea solventilor precum N-metilpiridolida (NMP) în timpul preparării materialelor catodice <s:1>

 

• Separarea și extracția electroliților organici în procesul de reciclare a bateriilor

 

• Recuperarea solventilor valoroși din deșeurile lichide de laborator

 

Aplicarea tehnologiei de evaporare în film subțire în tratarea deșeurilor

 

Context tehnic

 

Tratarea deșeurilor cu vâscozitate ridicată, punct de fierbere ridicat și sensibile la căldură, generate în timpul procesului de producție a materialelor pentru energie nouă, reprezintă o provocare tehnică. Aceste deșeuri conțin adesea componente valoroase, dar metodele tradiționale de tratare sunt ineficiente sau tind să provoace descompunerea și deteriorarea componentelor utile.

 

YHCHEM  Soluții tehnologice

 

Evaporatorul în film subțire al YHCHEM  Tehnologie oferă o soluție eficientă pentru tratarea materialelor deșeu extrem de dificile

 

Avantaje ale procesului

• Adaptabilitate mare: Poate prelucra materiale cu vâscozitate ridicată (până la 50.000 cP), sensibile la căldură și care formează ușor crustă

 

• Eficiența transferului de căldură este ridicată: Coeficientul de transfer termic al evaporării în film subțire este de 3 până la 10 ori mai mare decât cel al evaporatoarelor tradiționale

 

• Timpul de retenție este scurt: Timpul de retenție al materialului pe suprafața de încălzire este doar de câteva secunde până la zeci de secunde, reducând în mod semnificativ descompunerea termică

 

• Funcționare flexibilă: Poate funcționa în condiții de vid înalt, reducând suplimentar temperatura de evaporare

 

• Funcționare continuă: Permite alimentarea și descărcarea continuă, fiind potrivit pentru producția industrială la scară largă

 

Tip echipament

• Evaporator cu film ras: Potrivit pentru materialele cu vâscozitate medie

 

• Evaporator centrifugal cu film subțire: Potrivit pentru materialele cu vâscozitate ridicată și care se depun ușor

 

• Evaporator cu film căzător sub vid: potrivit pentru materialele sensibile la căldură

 

Scenarii de aplicare

• Tratarea și reciclarea deșeurilor de electrolit polimeric

 

• Recuperarea componentelor organice din lichidul rezidual al lipirii adhezive

 

• Concentrarea și purificarea aditivilor cu punct de fierbere ridicat

 

• Tratarea de reducere a lichidelor reziduale care conțin săruri metalice

 

• Optimizarea proceselor și inovația tehnologică

 

Sistem de control inteligent

 

YHCHEM  Tehnologia a integrat un sistem avansat DCS (Sistem de Control Distribuit) în echipamente, realizând următoarele funcții:

 

• Monitorizare în timp real: Colectarea în timp real a parametrilor cheie precum temperatură, presiune, debit și nivel lichid

 

• Control automat: Ajustează automat condițiile de reacție în funcție de cerințele procesului

 

• Înregistrare date: Înregistrări complete ale datelor de producție care facilitează trasabilitatea calității

 

• Monitorizare la distanță: Permite diagnosticarea și asistența tehnică de la distanță

 

Proiectare verde și prietenoasă cu mediul

 

În fabricarea materialelor pentru energie nouă YHCHEM  Tehnologia acordă o mare importanță protecției mediului și dezvoltării durabile

 

• Recuperare solvent: Sistemul aferent de recuperare a solventului atinge o rată de recuperare de peste 95%

 

• Tratamentul gazelor de evacuare: Dispozitiv integrat de tratare a gazelor de coadă pentru a asigura conformitatea cu standardele de emisii

 

• Optimizarea consumului de energie: Prin optimizarea procesului și îmbunătățirea echipamentelor, consumul energetic pe unitatea de produs este redus cu 20-30%

 

Tendințe și perspective ale dezvoltării tehnologice

 

Pregătirea materialelor pentru baterii cu stare solidă

 

Odată cu dezvoltarea tehnologiei bateriilor cu stare solidă, pregătirea materialelor electrolitice solide, cum ar fi sulfurile și oxizii, a impus noi cerințe privind echipamentele. YHCHEM  Tehnologia dezvoltă echipamente specializate pentru prepararea materialelor electrolitice solide, inclusiv:

 

• Sistem de distilare moleculară în vid ultra-înalt

 

• Reactor la temperatură înaltă în atmosferă inertă

 

• Echipament de mărunțire și dispersie precisă

 

2. Reciclare și reutilizare

 

Reciclarea și tratarea bateriilor uzate de litiu reprezintă un element important în dezvoltarea durabilă a industriei energiei noi. YHCHEM  Rezervele tehnice ale Tehnologiei în domeniul reciclării materialelor pentru baterii includ:

 

• Sistem de recuperare și rafinare a solvenților organici

 

• Echipamente pentru separarea și purificarea sărurilor metalice

 

• Dispozitiv pentru tratarea nevătămătoare a deșeurilor

 

Modernizare digitală și inteligentă

 

Combinând tehnologiile Industry 4.0 și inteligența artificială, YHCHEM  Tehnologia promovează modernizarea inteligentă a echipamentelor sale

 

• Algoritm de optimizare a procesului Youdaoplaceholder0 bazat pe învățarea automată

 

• Sistem de Maintenance Predictivă

 

• O platformă digitală de management pentru întregul proces

 

La sfârșit

 

Shanghai YHCHEM  Intelligent Technology, valorificând avantajele tehnologice în domeniul separării și purificării chimice, a reușit să combine echipamentele chimice tradiționale cu cerințele de producție ale materialelor pentru energie nouă, oferind un sprijin esențial privind echipamentele tehnice pentru lanțul industrial al bateriilor lithium. Prin aplicarea inovatoare a echipamentelor cheie, cum ar fi distilarea moleculară, vasele de reacție și reactoarele în flux continuu, nu doar că s-a îmbunătățit calitatea produselor și eficiența producției materialelor pentru energie nouă, dar întregul sector a fost stimulat să evolueze într-o direcție mai verde, mai inteligentă și mai eficientă.

 

Odată cu dezvoltarea continuă și rapidă a industriei energiei noi și cu progresul constant al tehnologiei, YHCHEM  Tehnologia va continua să adâncească inovația tehnologică și extinderea pieței în domeniul fabricării materialelor pentru energie nouă, oferind mai multe soluții tehnice și sprijin echipamentelor pentru dezvoltarea de calitate superioară a industriei globale de energie nouă.