湖南经源PMT气力洗涤机是一种用于硅基负极的气力洗涤设备，其创新性的采用了气力洗涤的方式，摒弃了传统机械搅拌的形式，从而大幅提高了清洁效率，降低能耗，同时还能最大程度的保持颗粒形貌完整，是硅基负极材料洗涤的优选设备。

现有设备简介——机械式

      目前，现有的洗涤设备主要为机械搅拌形式，利用电机产生动力，并采用搅拌轴带动叶片旋转进行搅拌，通过叶片旋转的强制搅拌作用，使多孔炭与水流混合，实现用水流冲洗多孔炭孔隙置换出内部杂质。机械搅拌洗涤设备主要由罐体、动力系统、搅拌轴、搅拌叶片等组成。

机械洗涤设备的结构组成

     目前，机械洗涤设备存在的问题：

（1）清洁效率低，用水量大：

      机械洗涤设备的搅拌叶片尺寸小，剪切范围小，叶片之间的间隙较大，依赖宏观水流剪切，水流在运行过程中由于多孔碳内部孔隙被杂质堵塞，增大了流动阻力，能量在多孔碳表面衰减，难以深入内部结构，降低了清理效率；

      由于单一的桨叶搅拌，罐体内部容易产生涡旋且底部容易出现积料，在搅拌轴中心处，易产生死区、短路等现象，虽内设置扰流板，但对液流的扰动影响较小，同时由于不同的多孔碳含杂质成分比例不同，容易出现分层现象，导致相对较重的颗粒沉积清洗不足，而较轻的颗粒清洗过度；

     液体相互之间的剪切力较弱，仅作用于表层及浅层，深层清洁依赖扩散，清洁效率低，洗涤次数多。

机械搅拌产生的涡旋

      机械搅拌产生的涡旋

（2）破坏颗粒形貌：搅拌过程中，因搅拌叶片旋转，与局部物料产生碰撞，桨叶与颗粒碰撞易导致颗粒破碎；

（3）运行成本高：机械搅拌对液流扰动范围小、效率低，为达到混合要求，需要很长的运行时间和大量的水流持续冲洗，耗水量大，且由于机械搅拌存在大量的运动部件，轴承密封件等易磨损，需定期更换。

湖南经源PMT气力洗涤设备——气力式

      PMT气力洗涤设备是一款采用气流搅拌代替机械桨叶搅拌的气力式混合与清洗装置，其具有洗涤效率高、节能、环保的多重优势。

气力洗涤设备组成

PMT气力洗涤设备的工作原理

     PMT气力洗涤设备利用压缩空气在溶液中的高速不规则运动，使溶液产生冲击和扰动，通过气泡上升时的湍流和压力波动，产生微尺度涡旋，直接冲击多孔碳孔隙内的污染物。

     同时，压缩空气射入溶液中产生的气泡，在浮力作用下上升，在上升过程中，由于液相压力的变化及扰流板的分割作用，气泡不断的重组变大和分散破裂，当气泡在多孔碳表面破裂时，产生瞬时高压微射流，强力剥离孔隙内污染物，达到高效清洁的作用。

多孔碳电镜示意图

多孔碳电镜示意图

PMT气力洗涤设备的产品特点

1、清理效率高：

    （1）在宏观上，采用经过CFD仿真的管道布置、开孔方式、以及扰流板的结构形式等，气体和水流协同形成全截面均匀扰动，不会产生搅拌死角。气泡在上升的过程中不断的破碎重组，产生剧烈的湍流和搅动，气泡与多孔碳表面摩擦，产生剪切力直接破坏多孔碳表面杂质/胶体黏附，减少了溶质扩散的阻力。气泡在上浮过程中，推动多孔碳上浮，使其颗粒处于悬浮状态，颗粒之间相互摩擦，进一步去除表面的污染物。

     同时，气泡夹带污染物上浮，与反向水流协同形成高效物质输运通道，使得清洗置换更加快速。气流与水流形成了协同强化的作用，气体扰动使物料分散，水流则负责将脱离的杂质稀释溶解，两者结合形成“剥离-冲刷”的连续作用链，杂质的快速稀释，维持了孔隙内外的高浓度梯度，提高解吸速率。

   （2）在微观上，压缩空气注入时，气体在压力驱动下克服多孔碳微孔的毛细阻力，进入直径小至微米级的孔隙。气泡进入微孔后，随水流膨胀或收缩，产生高频压力波动，破坏杂质与多孔碳表面的结合力。气泡在微孔内溃灭时，瞬间释放能量，形成局部高压微射流，直接冲击孔隙内壁，剥离黏附的胶体、微粒等杂质；微射流能量集中在亚毫米尺度，可深入清理传统水流无法触及的封闭孔隙；而且气泡尾迹形成微尺度涡旋，可以深入孔隙清除死角杂质。

    （3）通过气泡动力学主导的微观物理冲击与两相流协同传质，实现了对多孔碳微孔的高效清洁。其微观优势源于空化微射流、边界层剥离协同作用，使清洁尺度突破至亚微米级，显著优于传统纯水冲洗的宏观剪切机制。

XY平面压缩空气迹线CFD仿真图

轴侧压缩空气迹线CFD仿真图

2、颗粒形貌完整：

    无搅拌叶片碰撞切削，搅拌过程中不会破坏颗粒形貌；

3、运行成本低：

     气力搅拌过程中，气流分散均匀，能量传递效率高，气体膨胀代替了部分的水力冲刷，极大的减少了耗水量，同时搅拌洗涤过程中无运动部件，后期维护成本低；

与传统机械搅拌洗涤的对比

PMT产品规格表