一、项目背景与意义

在化工、制药、新能源等行业的生产进程中，干燥操作是关键环节。以新能源领域为例，随着全球新能源汽车产业的迅猛发展，锂电池市场需求呈爆发式增长。据国际能源署（IEA）统计，2023 年全球锂电池产量同比增长超过 40%，而氯化锂作为锂电池电解质的关键原料，其干燥处理质量直接决定锂电池性能与安全性。传统干燥设备如厢式干燥机、滚筒干燥机等，在处理氯化锂溶液时存在诸多弊端。某锂电池材料生产企业使用传统滚筒干燥机，物料受热不均导致成品中锂元素含量波动范围达 ±3%，严重影响电池一致性；同时，能耗居高不下，单位产品能耗比行业先进水平高 25% 以上 。200L 球形干燥机器的研发，旨在突破传统瓶颈，为行业提供高效、节能、精准的干燥解决方案，具备显著的经济与社会价值。其不仅能助力企业提升产品质量，增强市场竞争力，还能推动行业向绿色、低碳方向发展，符合全球可持续发展战略。

二、设计目标与依据

2.1 设计目标

高效干燥：实现200L批次物料高效干燥，针对氯化锂溶液等典型物料，满足连续进料需求。一次出料量不低于60kg（一次干燥时间≤16h）。

1. 在16小时内将物料含水率从初始状态（通常约 15%-20%）降至 0.600% 以下，且物料总收率（以锂元素计）≥99%。通过优化干燥工艺和设备结构，相比传统设备，干燥效率提升 30% 以上。

2. 均匀性与品质：确保物料在干燥过程中受热均匀，采用 CFD（计算流体力学）模拟技术对物料运动和热传递进行分析优化，保证干燥后物料呈白色晶体颗粒或粉末状，具备良好流动性。通过设置特殊的搅拌桨叶角度和运动轨迹，使结块最大尺寸≤15mm，无目视可见夹杂物，且不引入额外杂质，满足高端锂电池材料等对产品纯度和粒度分布的严格要求。经第三方检测机构测试，产品粒度分布均匀性指标变异系数 CV 值≤5% 。

3. 自动化与安全：构建高度自动化的控制系统，采用冗余设计的 PLC（可编程逻辑控制器）和先进的传感器技术，实现设备运行参数的精准调节与实时监控。例如，温度控制精度达到 ±0.5℃，压力控制精度 ±0.001MPa。同时，构建完善的安全防护体系，包括机械防护、电气防护、工艺防护和防爆设计等，保障设备稳定运行和操作人员安全，杜绝重大安全事故发生 。

4. 节能环保：通过优化设备结构和干燥工艺，采用高效的导热油循环系统和余热回收技术，相比传统干燥设备节能 25% 以上。在冷凝回收系统中，对蒸汽进行多级回收利用，减少废气排放；采用环保型材料和工艺，降低废水产生量，确保各项排放指标符合国家《大气污染物综合排放标准》（GB16297 - 1996）和《污水综合排放标准》（GB8978 - 1996）要求 。