Guangdong DOSS Technology Co., Ltd. (биржевой код: 300409) является национальным высокотехнологичным предприятием и компанией с акциями класса А, котирующейся на бирже ChiNext Board, глубоко вовлеченной в сферу новых энергетических материалов для литиевых аккумуляторов. Ее дочерняя компания Jiangxi Jiana Energy Technology Co., Ltd. реализует «проект по производству 50 000 тонн кобальта-никеля в год и 100 000 тонн прекурсоров зеленого цвета (фаза I: 50 000 тонн прекурсоров)» , стремясь создать ведущую в мире производственную линию для тройных прекурсоров (NCM/NCA) для удовлетворения основных потребностей в материалах катода с высокой плотностью энергии и высокой стабильностью для новых энергетических аккумуляторов транспортных средств.

Проблемы проекта

Проект использует сульфат кобальта, сульфат никеля и сульфат марганца в качестве сырья для производства тройных прекурсоров посредством сложных процессов, таких как соосаждение, старение, центрифугирование и промывка. Эти процессы предъявляют строгие требования:

1. Точное дозирование высококоррозионных сред: точное дозирование и подача растворов серной кислоты (pH < 2) и сильнощелочных осадителей (pH > 12).

2. Управление процессом при высоких температурах и давлениях: поддержание постоянной температуры 60–80 °C и давления 0,5–1,5 МПа в реакторе соосаждения.

3. Переработка и использование ресурсов: эффективное извлечение побочного продукта сульфата натрия и стабильность системы очистки сточных вод.

4. Прослеживаемость данных: соответствие системам менеджмента качества ISO 9001/IATF 16949 для достижения прослеживаемости данных всего процесса.

Конфигурация решения и продукта

Компания Sure Instrument предоставила индивидуальное решение для измерения расхода и управления технологическим процессом для всего процесса, включая обработку сырья, синтез реакций, разделение твердой и жидкой фаз и переработку ресурсов:

1. Смешивание сырья и контроль реакции

• Электромагнитные расходомеры LDG: для количественного дозирования растворов сульфатов кобальта/никеля/марганца.

• Технические преимущества: футеровка ПТФЭ + электроды из сплава Хастеллой, устойчивые к сильной кислотной коррозии (pH 0,5–14), точность ±0,5%.

• Сценарий применения: Связь с ПЛК для динамической регулировки пропорции нескольких видов сырья, гарантируя, что отклонение атомного соотношения прекурсора (Ni:Co:Mn) составит менее 0,3%.

  

• Расходомеры вихревые LUGB: для контроля расхода щелочных осадителей, таких как аммиачная вода и NaOH.

• Технические преимущества: Встроенная компенсация температуры и давления для устранения колебаний расхода, вызванных уносом газа, с повторяемостью ±0,2%.

• Сценарий применения: использование ПИД-алгоритмов для управления скоростью впрыска осадителей, поддержание значения pH реакционной системы в пределах ±0,1.

2. Реакция соосаждения и управление температурой

• Температурные преобразователи:

• Технические преимущества: Платиновое сопротивление класса А (IEC 60751), оболочка из нержавеющей стали 316L, устойчивость к давлению до 10 МПа.

• Сценарий применения: Многоточечное встраивание в стенку реактора для обеспечения обратной связи по градиенту температуры в реальном времени, связанное с паровыми клапанами для регулирования температуры реакции в пределах ±0,5°C.

• Датчики давления:

• Технические преимущества: Полностью сварная конструкция диафрагмы, защита от перегрузки до 200% полной шкалы.

• Сценарий применения: мониторинг колебаний давления в реакторе для срабатывания предохранительных клапанов и предотвращения рисков избыточного давления.

3. Центробежная система фильтрации и промывки

• Турбинные расходомеры жидкости LWGY:

• Технические преимущества: подшипники из карбида вольфрама + рабочее колесо из ПТФЭ, устойчивое к износу под воздействием шлама, с передаточным отношением 15:1.

• Сценарий применения: Измерение расхода чистой воды/этанола в качестве промывочной жидкости для обеспечения содержания примесей (Na⁺, SO₄²⁻) в исходном материале менее 50 ppm.

• Радарные измерители уровня:

• Технические преимущества: высокочастотный радар 80 ГГц, проникающая пена и паровая интерференция, точность ±1 мм.

• Сценарий применения: Контроль уровня жидкости в резервуарах для хранения центробежного маточного раствора с целью подключения к насосам и клапанам для автоматического сбора отработанной жидкости.

4. Система переработки ресурсов и защиты окружающей среды

• Однофланцевые датчики уровня:

• Технические преимущества: Изоляционная диафрагма, заполненная силиконовым маслом, устойчива к кристаллизации и коррозии.

• Сценарий применения: измерение уровня жидкости в кристаллизационных резервуарах сульфата натрия для оптимизации эффективности кристаллизации испарением, достигая степени извлечения побочного продукта более 95%.

Результаты внедрения

• Повышение эффективности производства: оптимизированная точность расходомера сократила циклы серийного производства на 18%, достигнув 100% годового уровня соответствия производства.

• Контроль затрат: точное дозирование сократило отходы сырья, сэкономив более 12 миллионов юаней в год на сульфатах кобальта и никеля.

• Соблюдение экологических норм: уровень повторного использования сточных вод увеличился до 85%, что соответствует требованиям чистого производства, выданным Департаментом экологии и охраны окружающей среды провинции Цзянси.

• Целостность данных: все данные приборов интегрированы в систему MES, что соответствует требованиям аудита процессов IATF 16949.

Демонстрационная ценность отрасли

Этот случай подтверждает три основных преимущества высокоточной технологии измерения расхода при производстве новых энергетических материалов:

1. Воспроизводимость процесса: снижение погрешностей контроля ключевых параметров (концентрация, температура, pH) на 40%, обеспечение однородности партий прекурсоров.

2. Интенсификация ресурсов: многопараметрическое скоординированное управление потоком, уровнем и давлением сократило потребление энергии на 22%.

3. Интеллектуальное обновление: протоколы связи HART/Modbus обеспечивают удаленную диагностику, снижая частоту отказов оборудования на 65%.