سیستم آب فوق خالص 6 T/H RO + EDI برای تولید باتری LFP ویتنام

مشخصات مشتری

این مشتری یکی از تعداد کمی تولیدکننده باتری در جهان است که زنجیره تأمین صنعتی کاملی دارد و شامل موارد زیر می‌شود:

• توسعه منابع معدنی
• تولید مواد اولیه باتری
• تولید سلول‌های باتری
• کاربردهای ذخیره‌سازی انرژی
• بازیافت باتری

مدل تولید عمودی آن، کنترل کامل بر کیفیت محصول را در سراسر زنجیره ارزش باتری فراهم می‌کند.

در مرحله‌ای پیشین، شرکت بَیهوئیپو سیستم تصفیه فاضلاب این واحد را تأمین کرده بود. این پروژه، مرحله دوم است و سیستم تولید آب فوقالعاده خالص را برای تولید باتری فراهم می‌کند.

مشخصات فنی

ظرفیت سیستم

سیستم تولید آب فوقالعاده خالص با ظرفیت ۶ تن در ساعت

فرآیند اصلی

آب خام → پیش‌تصفیه → اسمز معکوس مرحله اول (RO) → اسمز معکوس مرحله دوم (RO) → دئیونیزاسیون الکترودی (EDI) → رزین صیقل‌دهنده → مخزن آب فوقالعاده خالص

کیفیت آب

• مقاومت الکتریکی آب تولیدی: ≥۱۸ مگااُهم·سانتی‌متر

• طراحی‌شده تا نیازهای آب فوقالعاده خالص درجه الکترونیکی را برای تولید باتری لیتیوم برآورده کند

ویژگی‌های طراحی

• تجهیزات فرآیندی کاملاً از جنس فولاد ضدزنگ
• نصب لوله‌کشی از جنس فولاد ضدزنگ و پی‌وی‌سی
• استفاده از دئیونیزاسیون الکترودی (EDI) همراه با رزین صیقل‌دهنده برای تضمین دوگانه پاک‌سازی
• پوشش نیتروژن بر روی ذخیره‌سازی آب فوقالعاده خالص برای جلوگیری از آلودگی ناشی از جو
• عملکرد پایدار در شرایط تولید مداوم
• ظرفیت تولید در فصل زمستان در سطح ≥۴ تن در ساعت حفظ شده است

پس زمینه پروژه

برای بهبود کیفیت باتری و کاهش هزینه‌های تولید، مشتری تصمیم گرفت سیستم اختصاصی آب فوقالعاده خالص درجه الکترونیکی را برای واحد تولید باتری فسفات لیتیوم-آهن (LFP) خود در ویتنام احداث کند.

با توجه به نیاز مشتری به آب تولیدی و الزامات کلی پروژه، شرکت بایهوئی‌پو راه‌حل سفارشی‌سازی‌شده‌ای برای آب فوقالعاده خالص طراحی کرد که قادر به تأمین مداوم آب فرآیند با کیفیت بالا برای تولید باتری است.

این سیستم ترکیبی از پیش‌تصفیه، اسمز معکوس دو مرحله‌ای، تصفیه با روش EDI و فناوری رزین صیقل‌دهنده را در بر می‌گیرد و به‌طور پایدار مقاومت ویژه آب تولیدی را در سطح ۱۸ مگااهم‌سانتی‌متر یا بالاتر فراهم می‌کند و نیازهای سخت‌گیرانه کیفیت آب در تولید باتری‌های لیتیومی را برآورده می‌سازد.

توضیحات فرآیند

آب خام ابتدا وارد سیستم پیش‌تصفیه می‌شود که در آن ذرات معلق، کلر، سختی و سایر ناخالصی‌ها برای محافظت از تجهیزات غشایی در ادامه فرآیند حذف می‌شوند.

سپس آب پیش‌تصفیه‌شده از یک سیستم اسمز معکوس دو مرحله‌ای عبور می‌کند که به‌طور قابل‌توجهی نمک‌های محلول، آلاینده‌های آلی و ذرات کلوئیدی را کاهش می‌دهد.

پس از تصفیه با اسمز معکوس، آب وارد سیستم EDI (الکترودئونیزاسیون) می‌شود که در آن الکترودهای با ولتاژ بالا به‌صورت مداوم ناخالصی‌های یونی را بدون نیاز به بازنشانی شیمیایی مرسوم حذف می‌کنند.

فرآیند EDI با واحد صیقل‌دهنده رزینی تکمیل می‌شود که مرحلهٔ تصفیهٔ اضافی را فراهم می‌کند تا کیفیت بالای آب به‌طور پایدار تضمین شود. رزین تبادل یونی در میدان الکتریکی، مهاجرت و حذف یون‌های باقی‌ماندهٔ باردار را تسریع می‌کند و تولید آب فوق‌خالص درجهٔ الکترونیکی را ممکن می‌سازد.

کیفیت نهایی آب عمدتاً به دو عامل کلیدی بستگی دارد:

• عملکرد و کیفیت رزین تبادل یونی.
• کارایی تبادل یونی بین آب و رزین پولیش‌کننده.

برای حفظ ثبات کیفیت آب پس از تولید، سیستم ذخیره‌سازی آب فوق‌العاده خالص با پوشش نیتروژن محافظت می‌شود؛ این روش به‌طور مؤثر از ورود دی‌اکسید کربن و آلاینده‌های موجود در هوا به مخزن ذخیره جلوگیری کرده و مقاومت ویژه را به‌صورت پایدار در سطح بسیار بالا نگه می‌دارد.

عملکرد پروژه

سیستم کامل آب فوق‌العاده خالص از زمان راه‌اندازی عملکردی بسیار پایدار داشته است.

نتایج کلیدی پروژه شامل موارد زیر است:

۱. کیفیت آب با خلوص بالا

این سیستم به‌طور مداوم آب فوق‌العاده خالصی با مقاومت ویژه‌ای بیش از ۱۸ مگااهم‌سانتی‌متر تولید می‌کند که کاملاً الزامات کیفیت آب را برای تولید باتری‌های لیتیومی برآورده می‌سازد.

علاوه بر این، آلودگی ذرات در سطح بسیار پایینی نگه داشته می‌شود و رشد میکروبی نیز به‌طور مؤثر کنترل می‌گردد تا استانداردهای آب درجه الکترونیکی را برآورده سازد.

۲. کاهش هزینه‌های عملیاتی

با استفاده از فناوری‌های پیشرفته جداسازی غشایی و EDI، این پروژه بازدهی آب را به‌طور چشمگیری افزایش داده و هم‌زمان تولید فاضلاب را کاهش می‌دهد.

طراحی بهینه‌شده‌ی سیستم، مصرف انرژی و مواد شیمیایی را به حداقل می‌رساند و هزینه‌های عملیاتی بلندمدت مشتری را کاهش می‌دهد.

۳. عملکرد خودکار قابل اعتماد

کل سیستم دارای سطح بالایی از خودکارسازی است و شامل نظارت و کنترل هوشمند آنلاین می‌شود.

نظارت بلادرنگ بر کیفیت آب و شرایط عملیاتی تجهیزات، اطمینان از عملکرد ایمن، قابل اعتماد و پیوسته را فراهم می‌کند و مداخله‌ی دستی را به حداقل می‌رساند.

مزایای پروژه

در مقایسه با سیستم‌های سنتی تولید آب فوقالنقا (UPW)، راه‌حل یکپارچه‌ی شرکت بایهوئی‌پو مزایای مهمی را ارائه می‌دهد:

• تولید پیوسته‌ی آب فوقالنقا با درجه‌ی الکترونیکی
• مقاومت ویژه‌ی آب تولیدی به‌طور مداوم بیش از ۱۸ مگااُهم‌سانتی‌متر
• دو مرحله‌ی RO + EDI + رزین پولیش برای حداکثر قابلیت اطمینان در تصفیه
• محافظت با نیتروژن برای حفظ پایداری کیفیت آب فوقالنقا
• کاهش سرمایه‌گذاری اولیه
• کاهش فضای اشغال‌شده توسط تجهیزات
• کاهش مصرف انرژی در حین بهره‌برداری
• عملیات و تعمیر و نگهداری ساده شده
• عملکرد پایدار بلندمدت در تولید باتری‌های لیتیومی

اجرا موفقیت‌آمیز این پروژه نه‌تنها تأمین قابل‌اطمینان آب فوق‌العاده خالص با کیفیت بالا را برای مشتری فراهم کرده، بلکه کارایی تولید را افزایش داده، هزینه‌های بهره‌برداری را کاهش داده و تولید باتری‌های فسفات آهن لیتیوم با کیفیت بالا را نیز پشتیبانی می‌کند.

مشتری از عملکرد کلی سیستم و همچنین کیفیت مهندسی، اجرای نصب و مدیریت پروژه در محل توسط شرکت بای هوئی پو ابراز رضایت بسیار بالایی نموده است؛ این امر نشان‌دهنده تخصص این شرکت در ارائه راه‌حل‌های کلید در دست برای تأمین آب فوق‌العاده خالص در صنعت جهانی باتری‌های لیتیومی است.