
鋰電新材料生產過程(如正極材料混合、硅基負極粉制備、極片分切等環節)會產生大量超細粉塵,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)對人體呼吸系統存在毒性危害。如果還是一味的使用傳統的除塵方式,不能徹底解決生產過程中產生的粉塵,因此選擇一套合理的中央集塵系統很是有必要。
一、源頭捕捉裝置:精準控塵無泄漏
針對鋰電生產各環節產塵特性,定制化設計吸塵裝置,實現源頭封閉捕捉:
- 電極混合環節:采用密閉式攪拌機+側吸罩組合,作業腔維持-0.02MPa負壓,防止粉塵外溢,吸塵罩風速控制在1.2-1.5m/s。
- 極片分切環節: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,配套旋風預分離器去除大顆粒(>10μm)。
- 焊接/裝配環節:配置萬向吸塵臂,適配局部工位產塵,搭配移動式防爆吸塵器,靈活補吸微量粉塵。
- 廢料回收環節:獨立破碎間采用濕法降塵與干式集塵結合模式,防止破碎過程中粉塵二次飛揚。
二、 管道輸送系統:低阻防靜電設計
優化管道布局與材質,避免粉塵沉積與靜電積聚:
- 材質選型:采用不銹鋼或防靜電PVC管道,表面電阻≤10Ω,全程可靠接地,導除靜電。
- 布局設計: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,定期設置清灰口;根據粉塵 bulk density 調整輸送風速,確保粉塵處于懸浮狀態,避免沉積。
- 輔助裝置:每個吸塵點配置防爆型 blast gate,調節氣流分配,確保各產塵點捕捉效率均衡。
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,適配鋰電超細粉塵特性:
- 過濾流程:一級旋風除塵(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,提升尾氣質量),*終過濾精度達0.1μm,除塵效率≥99.5%。
- 結構設計:上箱體花板孔均勻分布,孔邊光滑無毛刺,保證濾袋密封性;中箱體設置氣流分布裝置,避免局部風速過高導致濾袋磨損;下箱體灰斗傾角≥55°,確保粉塵順利滑落。
- 清灰系統: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),根據濾袋壓差自動調節噴吹間隔(壓差范圍設定800-1200Pa),避免過度清灰或清灰不徹底。
- 防爆配置:配備泄爆裝置、無焰泄爆系統及隔爆閥,爆炸壓力達到設定值時自動泄壓,阻止火焰蔓延;整機符合ATEX Zone 21粉塵防爆區域認證。
四、 風機與驅動系統:防爆節能聯動
風機選型:采用防爆變頻離心風機,電機符合ATEX/IECEx標準,風量范圍10000-50000m³/h,根據產塵負荷動態調節轉速,節能15%-30%。
降噪設計:風機加裝消聲器,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,實現粉塵連續密閉排出,避免卸灰過程中空氣進入引發粉塵飛揚。
惰性保護:卸料及存儲環節注入氮氣,維持微正壓環境,抑制粉塵氧化,降低爆炸風險。
粉塵回收:收集的鋰電粉塵經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。