巩义泛锐熠辉年产600万平方米新能源电池隔热材料项目竣工

建设项目环评时间：2022年8月25日

开工建设时间：2022年9月1日

调试时间：2023年11月1日至11月5日

验收现场监测时间：2024年1月18日至1月19日

投资总概算：30000万元

实际总概算：28000万元

巩义市泛锐熠辉复合材料有限公司年产600万平方米新能源电池隔热材料项目位于巩义市站街镇胡坡村（巩义市豫联产业集聚区），建设性质为扩建，利用现有厂区3#厂房进行建设，实际占地面积6578平方米，不新增用地。

年产600万平方米新能源电池隔热材料项目于2022年9月1日开工建设，2023年10月31日竣工并对竣工和调试时间进行公示，调试时间为2023年11月1日至2023年11月5日。

本项目产品为增强隔热材料，用于新能源电池，实际生产规模为年产600万平方米隔热材料，折重为4000t，分玻璃纤维型、预氧丝型和陶瓷纤维型三种。

实际产品产能一览表

生产工艺流程

本项目采用超临界干燥技术制备新能源电池隔热材料。首先，将正硅酸乙酯、乙醇和纯水均匀混合搅拌配置成溶液，然后将毡体（玻璃纤维毡/预氧丝毡/陶瓷纤维毡）浸泡到溶液内，溶液填充到毡体孔隙结构内，形成三维空间网络结构凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成湿凝胶毡体，改性后，采用超临界干燥技术干燥，制备出二氧化硅隔热材料。

具体生产工艺流程如下：

（1）溶胶配置

外购正硅酸乙酯、乙醇由槽车运输至厂区后储存于地埋储罐中储存，生产时用自吸泵和电磁流量计将正硅酸乙酯、乙醇和水按比例依次加入配胶罐中，混合后正硅酸乙酯发生水解反应，生产成正硅酸和乙醇。配胶过程全密闭，溶液为管道输出。

溶胶过程：Si(OC2H5)4+4H2O→Si(OH)4+4C2H5OH

正硅酸乙酯为前驱体（硅源），正硅酸乙酯与水溶解性较差，一般需加入乙醇作为溶剂，促进其水解。此过程主要产生储罐大小呼吸废气、噪声和固体废物。

（2）凝胶

凝胶过程是把正硅酸乙酯水解液与基材浸渍固化获得湿凝胶毡的过程。

首先将原料毡放置在浸胶机辊上，将配置好的正硅酸乙酯水解液由管道输送至浸胶机内，再涂布至原料毡上，在毡上实时缩聚，形成三维空间网络结构凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成湿凝胶毡体，此时凝胶毡表现为亲水性。此过程主要产生凝胶废气、噪声和固体废物。

凝胶过程：2Si(OH)4→(OH)3Si-O-Si(OH)3+H2O

（3）疏水

将凝胶完成的湿凝胶卷取出后，放进改性罐中，用提前配置好的改性溶液对湿凝胶毡表面进行改性，将表面亲水基团（—OH）取代为疏水基团，凝胶内部结构不发生改变，溶剂不会流出，改性温度为40~50℃，采用电加热保温，12h后取出卷材，转运至超临界干燥设备。罐中改性溶液循环使用，定期向改性罐中补充改性剂。

改性原理：由于凝胶表面存在羟基，使得气相法纳米二氧化硅呈现亲水性，难以在有机相中浸润和分散，通过加入改性剂可以使凝胶毡表面由亲水性转为亲油性，提高二氧化硅在溶胶中的分散性能，增强溶胶的韧性和粘结程度。

（4）超临界干燥

将经过改性的湿凝胶卷放入超临界干燥釜中，釜内通入二氧化碳气体，进行超临界干燥，干燥温度为30~50℃之间，压强为10~18MPa之间。维持二氧化碳流体循环数小时后，放压至常压，CO2气体回收。打开干燥釜，取出隔热材料。干燥期间挥发的乙醇废气引至制冷系统冷却后成为稀酒精溶液（浓度88.2%~89.5%），从分离釜中泵送至冷凝过滤器进行初步过滤后，由管道输送至中间储罐内暂存。超临界干燥热源为电加热器，采用热水间接加热。此过程主要产生冷凝器不凝气、噪声和固体废物。

超临界干燥的基本原理：在超临界状态下，气体和液体之间不再有界面存在，而是成为介于气体和液体之间的一种均匀的流体。这种流体逐渐从凝胶中排出，由于不存在气-液界面，也就不存在毛细管力，因此不会引起凝胶体的收缩和结构的破坏，直至全部流体都从凝胶中排出，最后得到充满气体的，具有纳米孔结构的材料。

超临界干燥产生的副产物为88%~90%稀酒精溶液，配备2套（一用一备）乙醇回收设备对酒精溶液浓缩提纯，回收得到92%~94%浓酒精溶液，可直接回用于生产。该设备主体为常压精馏设备，除回收塔主体外，还有预热器、二级冷凝器、冷却器、稳定器和再沸器（加热器）等辅助设备。该回收系统拟采用蒸汽供热，配备2台2t/h蒸汽锅炉，将一部分浓酒精溶液作为锅炉燃料，实现综合利用，锅炉用水为配套软水装置制备的软水。

乙醇回收过程：将中间储罐暂存的稀酒精溶液用泵打入蒸馏釜中下部，打开冷凝器进水阀，然后打开蒸汽阀进行加热，蒸汽压力控制在0.25Mpa，根据乙醇和水沸点的不同，控制塔底温度95℃、塔顶温度78℃-80℃，使乙醇和小部份水等轻物料蒸发去塔顶，水等重物料去塔底。乙醇和水的混合蒸汽，经塔身填料上升，在上升过程中，温度逐渐下降使部分内回流，大部分乙醇蒸汽经塔顶连通管道至二级冷凝器冷凝为浓乙醇，一部分冷凝液作为回流液从塔顶返回精馏塔，其余馏出液取样测定浓度，合格后经冷却器成为浓乙醇溶液，否则就回流塔釜再蒸馏。塔底引出的液体经再沸器部分气化，产生的蒸汽与进料中的蒸汽一起沿塔上升，当釜内乙醇浓度已经很低时关闭蒸汽阀门，打开排污阀门，将塔底残液放出。经乙醇回收设备回收后的乙醇由管道输送至地埋式原料储罐内暂存。

⑥后处理加工

根据客户需要，对成品隔热材料进行卷绕加工，加工后取样进行检验，检验后包装入库。此过程主要产生卷绕废气、噪声和固体废物。

原文始发于微信公众号（DDFiberglass）：巩义泛锐熠辉年产600万平方米新能源电池隔热材料项目竣工