微波干燥石墨微粉设备的研发及应用-河南勃达微波设备.doc

（型号：BDMD-G-P-130）微波干燥石墨微粉设备的研发及应用 社会效益和经济效益分析微波干燥石墨微粉设备的研发及应用河南勃达微波设备有限责任公司2011年12月1、石墨的传统烘干工艺因为石墨的超导电性、超细性、粘性等特性，传统的石墨烘干环境非常恶劣，污染严重。如：常规加热如火焰、热风、电热、蒸汽等，都是利用热传导的原理将热量从被加热物外部传入内部，逐步使物体中心温度升高，称之为辐射加热。因石墨微粉粒度较小，表面温度先升起来，导致外层表皮水先逸出，造成结疤团聚，故在干燥过程中，必须人工翻动。传统的石墨烘干，人员操作非常困难（高温、粉尘），且严重威胁操作员工及企业周边人员的身体健康。其次，烘房大都是靠燃煤提供热源，燃煤增加大气污染，且石墨细粉烘干时导致大量的粉尘污染。综上所述，传统烘干石墨工艺暴露出以下弊端：1) 能耗高、效率低2) 人工成本高、自动化程度低3) 与国家产业政策不符,污染环境4) 劳动环境差，严重危害工人身体健康。2、微波干燥石墨微粉设备的外观图3、微波干燥石墨微粉设备的特点3.1微波干燥原理：微波是电磁波的一种，国家规定可以使用的频率为2450MHZ和915MHZ两种，工作原理是微波穿透物料使物料内部水分子发生定向高频振荡运动（达到每秒2450百万次），水分子相互摩擦生热，使整个物料内外部同时形成一个发热体，从而使水分子快速升温析出，达到快速干燥效果。3.2微波烘干石墨微粉设备特点：3.2.1均匀、快速、彻底，是微波烘干设备干燥石墨微粉产品的主要特点。由于微波具有强大的穿透能力，加热时可使石墨微粉内部直接产生热量，无论什么形状的石墨微粉产品，加热一样均匀、快速、彻底。3.2.2热效率高：由于热量直接来自于干燥物料内部，热量在周围介质中的损耗极少，且微波谐振腔体本身不吸收微波，微波电磁场能量全部作用于石墨微粉，热效率高。3.2.3节能高效：在微波加热中，微波能由被加热物体所含极性分子吸收而自身生热，烘干过程中谐振腔体内温度仅略高于常温，微波能在物料脱水过程中得到充分利用。极少热散失及损耗，能源利用率高。与传统远红外热电阻加热相比，节能百分之三十以上。 3.2.4工艺先进、易控制，可连续化、自动化生产。微波烘干设备主要由电源、高低压控制电路、微波作用腔体、微波发生系统及冷却系统等几个部分组成，通常选用驻波场谐振加热方式，并采用输送带输送物料通过谐振腔体完成干燥的过程，更方便控制，实现自动化运行。3.2.5环保：在微波加热、干燥中，不产生废水、废气、废渣，做到环保无污染。 4、微波干燥石墨微粉设备的经济效益4.1微波干燥石墨微粉设备与传统设备投资成本及运营成本对比分析： 石墨微粉干燥通常是从含水量为17%的物料干燥到含水量0.1%，由于微波干燥石墨微粉时，石墨碳分子与水分子一样，属极性分子，烘干处理效果要远快于现有传统方式，经济效益非常明显。 以每小时干燥一吨湿料为例，年生产量按6000吨计算，需一台140KW的微波连续式干燥设备可以完成生产要求，以下为具体参数： 设备投资：60万 运行成本：180度电/小时，即120元/吨而传统烘干设备一次性投资：12万，但是烘干成本300元/吨，微波干燥石墨设备一年可直接节省运营成本： （300元-120元）6000吨（60万-12万）=60万4.2石墨微粉损耗问题 问题：现阶段的烘干方式（如回转窑、烘房、闪蒸）中，微粉在生产中的普遍损耗约为1%3%，以一台设备每天20吨的产量， 最低损耗率1%，高纯球型石墨平均按2万元/吨计算：20吨/天1%2万/吨=4千元/天4千元/天300天=1,200,000元/年 而微波属于微负压静态干燥且全密封，损耗率几乎可以忽略不计。4.3人工成本传统烘干设备的烘干方式，在上料方面，需要一个或二个上料人员；下料口同样需要二人进行料的处理。所以一般要3-4个人工，而微波烘干设备是全自动化控制，只需要1个人工操作，那么微波烘干可节省2个人工，节省人工成本为：23000元/月12=7.2万4.4经济效益综上所述：微波烘干石墨项目所带来的综合经济效益为：节省运营成本60万+微粉损耗成本120万+人工成本7.2万=187.2万即：引进一条年产6000吨的高纯球型石墨生产线，如果引进河南勃达微波干燥项目，直接带来的经济效益近200万元人民币。 按照行业内每年选用30台河南勃达微波设备产品，则每年为行业节省运营成本6000多万元。5、微波烘干石墨的社会效益本项目的研发成功，为行业创造了巨大的产值和利润，且微波能属于清洁能源，能给社会带来更多社会效益。5.1产品二次污染问题石墨微粉属于高精度产品，无论是回转窑还是烘房，很容易在出料时造成物料的二次污染，严重影响产品品质。而微波烘干属于单号单烘，全静态密闭，物料不会被二次污染。5.2环保方面解决了传统的粉尘污染：烘箱、回转窑、烘房等传统干燥方式都存在严重的粉尘污染，对于企业员工及企业周边人员造成很大的健康伤害。而微波干燥工艺属于物料在全封闭状态下的静态干燥，完全杜绝了粉尘的污染，改变了车间环境、保障了员工的身体健康、提升了企业形象。5.3大气无污染目前闪蒸、回转窑等传统烘干工艺多是燃煤进行