經(jīng)典案例
SuoFu Machinery石墨烯新型生產(chǎn)工藝年產(chǎn)2000噸生物質(zhì)石墨烯的生產(chǎn)線成功應(yīng)用
背景 山東xxx公司開發(fā)了利用玉米芯纖維素為原料制備石墨烯材料的創(chuàng)新型生產(chǎn)工藝,但主裝置在工業(yè)化發(fā)大過(guò)程中,始終達(dá)不到要求,反應(yīng)干燥過(guò)程產(chǎn)品穩(wěn)定性差,報(bào)廢率高,無(wú)法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化放大,后由杭州索孚機(jī)械公司參與共同研發(fā)工業(yè)化大裝置-U型臥式雙軸自清潔干燥機(jī),成功的實(shí)現(xiàn)了石墨烯工業(yè)化批量生產(chǎn),所生產(chǎn)的石墨烯母??杉徯院?,目前已經(jīng)達(dá)到年產(chǎn)2000噸石墨烯功能聚合物母粒,生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)情況如下:
7套主裝置現(xiàn)場(chǎng)情況1 | 7套主裝置現(xiàn)場(chǎng)情況2 |
此項(xiàng)目未采用索孚設(shè)備前的情況如下:
1、物料顆粒不均勻,反應(yīng)不完全,塊狀較多,一般大于6mm的情況就是廢品,產(chǎn)品合格率底,篩選工作繁瑣,無(wú)法做高質(zhì)量的產(chǎn)品;
2、干燥設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程需要人工輔助攪拌,操作麻煩;
3、干燥過(guò)程中,物料抱軸,粘壁現(xiàn)象嚴(yán)重,嚴(yán)重影響物料的傳質(zhì)和傳溫;
4、生產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng),效率低,能耗大;
5、無(wú)法出料,殘留量過(guò)多等等問(wèn)題
舊裝置物料聚團(tuán)抱軸嚴(yán)重混合傳熱死角較多 | 舊裝置物料抱軸情況 |
采用杭州索孚公司臥式雙軸自清潔混合機(jī)以后的情況如下:
1、石墨烯母粒顆粒均勻,粒徑98%小于1mm,2%小于3mm,整體反應(yīng)完全,產(chǎn)品合格高,無(wú)需篩選工作,實(shí)現(xiàn)了大型工業(yè)化高質(zhì)量的產(chǎn)品;
2、干燥設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程從液相反應(yīng)干燥直接變固相物料;
3、干燥過(guò)程中,設(shè)備具有自清潔功能,物料無(wú)抱軸,粘壁現(xiàn)象,筒體內(nèi)部物料的傳質(zhì)和傳溫良好,溫度控制均勻,溫度控制細(xì)膩,操作方便;
4、單釜生產(chǎn)時(shí)間較短,效率高,能耗低;
5、組合式螺旋槳葉設(shè)計(jì)輕松出料,釜體殘留量少;
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)物 | 物料處理情況記錄 |
WZS-1000臥式雙軸自清潔干燥機(jī)單臺(tái)設(shè)備處理物料及其相關(guān)工況參數(shù):
序號(hào) | 分項(xiàng)名稱 | 實(shí)際工況 | 備注 |
---|---|---|---|
1 | 物料 | 生物質(zhì)碳材料 | |
2 | 濕出料量 | 900-1100 kg/d | |
3 | 入料水份 | 80%(濕基) | |
4 | 出料水份 | 8%(濕基) | |
5 | 干品堆比重 | -1.2 g/cm3 | |
6 | 熱源 | 0.3MPa飽和蒸汽、溫度:140°C | |
7 | 環(huán)境 | -15°C-45°C、760mmHg、φ=80% | |
8 | 電源 | 380V 50HZ | |
9 | 排濕系統(tǒng) | 風(fēng)機(jī)、管路 |
索孚公司參與石墨烯項(xiàng)目整個(gè)過(guò)程情況
第一階段:該公司2014年引進(jìn)索孚WSZ-20實(shí)驗(yàn)機(jī),首出小試成品;
WSZ-20實(shí)驗(yàn)機(jī)實(shí)物 | WSZ-20單批次實(shí)驗(yàn)出料結(jié)果 |
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
1、順利的做出合格產(chǎn)品
2、效率比原有的裝置要快;
3、但實(shí)驗(yàn)機(jī)由于不是專門為石墨烯生產(chǎn)設(shè)計(jì)的,顆粒大小和均勻度稍有不足,但相比原有裝置已經(jīng)有了大大提提高;
第二階段:2015年上半年引進(jìn)WSZ-50中試裝置實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品穩(wěn)定,進(jìn)一步開始工業(yè)化放大;
WSZ-50中試裝置 | WSZ-50中試裝置物料情況 |
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
1、順利實(shí)現(xiàn)石墨烯母粒生產(chǎn)中試裝置做出合格產(chǎn)品
2、調(diào)整槳葉之間捏合間隙,實(shí)現(xiàn)較好的顆粒大小和均勻度,產(chǎn)品穩(wěn)定性進(jìn)一步提高;
3、反復(fù)實(shí)驗(yàn)確定生產(chǎn)過(guò)程中釜體壓力、溫度最佳工藝技術(shù)參數(shù);
4、確定了干燥設(shè)備功率準(zhǔn)數(shù);為進(jìn)一步工業(yè)化大打好基礎(chǔ);
5、確定材質(zhì)等等一系列相關(guān)要求;
第三階段2016年引進(jìn)工業(yè)裝置U型臥式雙軸自清潔干燥機(jī)WSZ-1000 1臺(tái)
成功完全石墨烯工業(yè)化放大;
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備1 | 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備2 |
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
1、順利實(shí)現(xiàn)石墨烯母粒工業(yè)化放大;
2、確定了筒體結(jié)構(gòu)形式,相關(guān)細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)等;
3、摸索總結(jié)了放大后的操作工藝參數(shù)如壓力、溫度控制、設(shè)備轉(zhuǎn)速、反應(yīng)時(shí)間等等;
4、調(diào)整修正了干燥設(shè)備功率準(zhǔn)數(shù);為進(jìn)一步批量工業(yè)化大打好基礎(chǔ);
5、嘗試連續(xù)化生產(chǎn)工藝操作方法,及相關(guān)數(shù)據(jù);
第四階段:2017年引進(jìn)批量工業(yè)裝置WSZ-1500 7臺(tái) 成套流水線生產(chǎn)全部投產(chǎn)年產(chǎn)量達(dá)到2000萬(wàn)噸/年,該項(xiàng)目由中國(guó)工程院院士鑒定:此石墨烯項(xiàng)目已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平
工業(yè)化石墨烯生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)1