NMP/DIW儲罐 NMP/DIW Storage Tank

NMP/DIW儲罐 NMP/DIW Storage Tank，DIW Storage Tank，中央供料系統在電池勻漿工藝中，**NMP（N-甲基吡咯烷酮）儲罐**與**DIW（去離子水）儲罐**是存儲與輸送關鍵溶劑的核心設備，需滿足高純度、防泄漏、耐腐蝕及**環保等要求。以下是針對電池勻漿工藝的NMP/DIW儲罐解決方案：

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### **一、功能需求與挑戰**
1. **溶劑特性適配**  
   - **NMP**：易燃（閃點91℃）、有毒（需密閉防泄漏），易吸濕（含水率要求＜100ppm）。  
   - **DIW**：超高純度（電阻率≥18.2MΩ·cm）、低微生物（≤1CFU/mL），需防二次污染。  
2. **工藝痛點**  
   - 溶劑揮發損失（NMP年損耗率＞5%）、交叉污染（DIW儲罐離子污染）。  
   - 儲罐腐蝕導致金屬離子溶出（如Fe≤0.1ppm，影響電芯性能）。  
   - **風險（NMP泄漏引發火災，DIW微生物滋生導致漿料變質）。  

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### **二、NMP/DIW儲罐系統設計**
#### **1. 儲罐本體設計**
| **模塊**               | **功能描述**                                                                 | **技術要點**                                                                 |
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| **罐體材質**           | NMP罐：不銹鋼316L+PTFE內襯；DIW罐：PVDF/高純不銹鋼316L（EP級拋光）           | 內壁粗糙度Ra≤0.3μm（DIW罐Ra≤0.1μm），焊縫氬弧焊+電解拋光（鈍化層厚度≥1μm）    |
| **結構形式**           | 立式/臥式（容積5~50m3），平底/錐底（帶排凈口）                              | DIW罐采用全封閉設計（無呼吸閥），NMP罐設氮封系統（氧含量＜5%）                |
| **保溫與伴熱**         | NMP罐：夾套蒸汽伴熱（維持40~50℃防結晶）；DIW罐：外保溫（防冷凝）             | 夾套導熱油循環（溫控精度±1℃），能耗≤0.5kW/m3                                  |
| ****防護**           | 防雷接地（電阻＜4Ω）、靜電消除裝置（靜電電壓＜100V）                         | 罐頂呼吸閥+緊急泄壓閥（爆破壓力≤0.3MPa），符合ASME/GB150標準                  |

#### **2. 輔助系統設計**
- **惰性氣體保護（NMP罐）**  
  - 氮氣覆蓋系統（微正壓0.1~0.3bar），氧濃度在線監測（精度±0.1%），自動補氮。  
- **純度維持（DIW罐）**  
  - 循環過濾系統（0.1μm精密過濾器+UV**模塊），電阻率實時監測（超標自動排放）。  
- **輸送系統**  
  - 磁力泵/氣動隔膜泵（NMP罐防爆Ex d IIB T4，DIW罐無金屬接觸設計），流量0.5~10m3/h。  

#### **3. 智能化管理**
- **泄漏監測**  
  - 罐區設VOC傳感器（NMP泄漏報警閾值≤10ppm）、液體泄漏探測器（靈敏度0.1mL/min）。  
- **數據追溯**  
  - 液位、溫度、純度數據接入MES系統，批次記錄**至分鐘級（支持溶劑溯源）。  
- **遠程控制**  
  - 支持自動補液、循環清洗（CIP）、緊急排空（ESD）的一鍵式操作。  

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### **三、應用場景與定制方案**
| **場景**                | **特殊需求**                   | **定制化設計**                                                             |
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| **高鎳正極NMP儲罐**     | 超低水分（含水率＜50ppm）      | 集成分子篩干燥系統（露點≤-60℃），罐內壁鍍陶瓷（防金屬溶出）                  |
| **硅碳負極DIW儲罐**     | 防微生物污染（TOC＜50ppb）     | 無菌呼吸過濾器（0.2μm）+臭氧水循環沖洗（濃度0.1~0.5ppm）                     |
| **溶劑回收罐**          | NMP回收液含雜質（固含量＜0.1%）| 兩級過濾（5μm+0.5μm）+蒸餾提純模塊（純度≥99.9%）                             |

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### **四、實施效益對比**
| **指標**         | **傳統儲罐**               | **高規格儲罐**             | **提升效果**               |
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| 溶劑損耗率       | NMP＞5%/年               | ≤1%/年                   | 年節省成本50萬~200萬元    |
| 金屬污染風險     | Fe≤0.5ppm               | Fe≤0.05ppm              | 電芯自放電率降低30%       |
| **合規性       | 手動監測，響應滯后        | 自動聯鎖保護              | **事故率下降90%         |
| 維護頻率         | 每月清洗/檢測            | 每季度自動化CIP          | 運維成本減少40%           |

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### **五、關鍵技術難點與對策**
1. **NMP吸濕控制**  
   - **對策**：氮封系統集成露點儀（≤-40℃），管道法蘭采用雙密封（PTFE墊片+金屬纏繞墊）。  
2. **DIW微生物滋生**  
   - **對策**：罐體全密閉設計+紫外線/臭氧協同**（微生物殺滅率≥99.99%）。  
3. **罐體腐蝕**  
   - **對策**：316L不銹鋼鈍化處理（硝酸+氫氟酸鈍化），內襯PTFE（厚度≥3mm）。  

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### **六、未來技術趨勢**
1. **智能化升級**  
   - 基于AI的泄漏預測（振動/聲波分析），提前48小時預警潛在故障。  
2. **綠色循環**  
   - NMP回收率提升至≥99.5%，DIW循環利用率≥90%（零排放設計）。  
3. **模塊化擴展**  
   - 儲罐組串并聯（如4×50m3罐組），支持GWh級產線溶劑需求。  

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### **七、供應商選型建議**
- **國際品，牌**：美，國Poly Pr，oc，essing（DIW專用）、德國D，ürr（NM，P防爆罐）。  
- **國內領，先**：江蘇，揚，陽（高性價比）、上海，森，松（E，PC總包）。  
- **關鍵參數**：  
  - 容積：5~100m3（可擴展）  
  - 耐壓：-0.1~0.6MPa（帶夾套）  
  - 潔凈等級：DIW罐ISO 14644-1 Class 3，NMP罐Class 8  

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通過專業化的NMP/DIW儲罐設計，電池企業可實現溶劑管理的**高**、低損耗、零污染**，為勻漿工藝穩定性和電芯一致性提供保障。選型需重點關注溶劑特性（揮發性、腐蝕性）、系統密封等級及與回收/供液系統的集成能力，必要時通過CFD模擬優化罐內流場與溫度分布。