本實(shí)用新型涉及廢氣回收技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種鋰離子電池涂敷工序NMP回收精蒸提純裝置。
背景技術(shù):
N-甲基吡咯烷酮(NMP)為無色透明液體,沸點(diǎn)202℃,閃點(diǎn)95℃,能與水混溶,溶于乙醚,丙酮及各種有機(jī)溶劑,稍有氨味,化學(xué)性能穩(wěn)定,對碳鋼、鋁不腐蝕,對銅稍有腐蝕性。具有粘度低,化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好,極性高,揮發(fā)性低,能與水及許多有機(jī)溶劑無限混溶等優(yōu)點(diǎn)。
在鋰電池生產(chǎn)領(lǐng)域,正極漿料一般采用NMP液體溶劑,其利用率的大小是每個電池生產(chǎn)制造商所關(guān)心的頭等大事,當(dāng)一批正極漿料設(shè)計完成并生產(chǎn)涂布時,傳統(tǒng)的方法是采用高溫加熱的方法去除NMP溶劑(溫度120℃,時間4min)。NMP以氣體的形式散失掉,整個過程中消耗了大量的NMP溶劑,以氣體蒸發(fā)的NMP溶劑也被白白浪費(fèi)了。同時,極不利于節(jié)能環(huán)保。
目前,在NMP溶劑精蒸提純的過程中,一般是用升溫管同需回收的液體混在一起,升溫后NMP氣體與水蒸汽一起揮發(fā),這樣NMP損耗大,濃度低,蒸汽量損耗大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型提供一種鋰離子電池涂敷工序NMP回收精蒸提純裝置,用于吸附鋰離子電池涂敷生產(chǎn)過程中排出的NMP廢氣,并且利用鋁肋板式冷凝器將廢氣中的NMP變成液體回收循環(huán)再利用;同時對涂布機(jī)排出的熱空氣進(jìn)行熱交換達(dá)到熱回收的目的,提高了能量利用效率;鋁肋板式冷凝器與冷卻器可進(jìn)行兩次冷凝,使得NMP回收效率高,鋁肋板式冷凝器和冷卻器之間設(shè)有的緩沖罐, 可以達(dá)到濃縮的目的,使得NMP濃度高,提純率高。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種鋰離子電池涂敷工序NMP回收精蒸提純裝置,包括涂布機(jī)、熱交換器、轉(zhuǎn)輪、精蒸提純設(shè)備、廢液罐、一號供液泵,其特征在于:所述熱交換器包括熱交換器高溫入口、熱交換器低溫出口、熱交換器干空氣入口、熱交換器干空氣出口,所述涂布機(jī)左右二側(cè)設(shè)有涂布機(jī)頭、涂布機(jī)尾,所述涂布機(jī)上方設(shè)有排風(fēng)管道,排風(fēng)管道連接排風(fēng)機(jī),排風(fēng)機(jī)通過排風(fēng)管道連接熱交換器高溫入口,涂布機(jī)下方設(shè)有送風(fēng)管道,送風(fēng)管道連接送風(fēng)風(fēng)機(jī),送風(fēng)風(fēng)機(jī)通過送風(fēng)管道連接熱交換器干空氣出口,所述轉(zhuǎn)輪設(shè)置有吸附區(qū)、脫附區(qū)和余熱回收區(qū),所述吸附區(qū)左右兩邊分別設(shè)置有有機(jī)溶劑進(jìn)吸附區(qū)管道、潔凈空氣管道,通過有機(jī)溶劑進(jìn)吸附區(qū)管道順序連接過濾器、二級表面冷卻器、一級表面冷卻器、熱交換器低溫出口,通過潔凈空氣管道順序連接循環(huán)風(fēng)機(jī)、熱交換器干空氣入口,所述脫附區(qū)左右兩邊分別設(shè)置有濃縮風(fēng)機(jī)和電加熱器,濃縮風(fēng)機(jī)通過再生空氣出脫附區(qū)管道一端連接脫附區(qū),另一端連接熱交換器低溫出口,所述余熱回收區(qū)左右兩邊分別設(shè)置有再生空氣進(jìn)余熱回收區(qū)管道和再生空氣出余熱回收區(qū)管道,再生空氣出余熱回收區(qū)管道連接電加熱器,電加熱器通過再生空氣進(jìn)脫附區(qū)管道連接脫附區(qū),過濾器與吸附區(qū)之間連接有再生空氣進(jìn)余熱回收區(qū)管道,過濾器、二級表面冷卻器、一級表面冷卻器通過通液管道與廢液罐連接,所述精蒸提純設(shè)備包括塔釜和塔體,所述塔釜和塔體一體連接,所述塔釜一端設(shè)有蒸汽進(jìn)口,所述塔釜上設(shè)有溫度計接口,所述塔釜另一端開有稀NMP溶液進(jìn)口,所述稀NMP溶液進(jìn)口通過管道與稀NMP溶液高位儲罐連接,所述塔體頂部設(shè)有蒸汽出口,所述塔體頂部一側(cè)設(shè)有回流口,所述蒸汽出口通向鋁肋板式冷凝器,所述鋁肋板式冷凝器底部設(shè)有冷凝液出口和NMP溶液出口,所述冷凝液出口和NMP溶液出口通向緩沖罐,所述緩沖罐底部 與冷卻器連接,所述冷卻器底部設(shè)有濃NMP溶液出口,所述濃NMP溶液出口與成品罐連接,所述緩沖罐一側(cè)開有冷凝管,所述冷凝管與回流口連通,所述塔釜上設(shè)有壓力表,所述塔體上設(shè)有檢修梯,所述濃NMP溶液出口上設(shè)有分流器,廢液罐與一號供液泵連接,一號供液泵與稀NMP溶液高位儲罐連接。
本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型提供一種鋰離子電池涂敷工序NMP回收精蒸提純裝置,用于吸附鋰離子電池涂敷生產(chǎn)過程中排出的NMP廢氣,并且利用鋁肋板式冷凝器將廢氣中的NMP變成液體回收循環(huán)再利用;同時對涂布機(jī)排出的熱空氣進(jìn)行熱交換達(dá)到熱回收的目的,提高了能量利用效率;鋁肋板式冷凝器與冷卻器可進(jìn)行兩次冷凝,使得NMP回收效率高,鋁肋板式冷凝器和冷卻器之間設(shè)有的緩沖罐,可以達(dá)到濃縮的目的,使得NMP濃度高,提純率高。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中件5精蒸提純設(shè)備的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1、圖2中:1.涂布機(jī),2.送風(fēng)風(fēng)機(jī),3.排風(fēng)機(jī),4.熱交換器,5.精蒸提純設(shè)備,6.脫附區(qū),7.轉(zhuǎn)輪,8.余熱回收區(qū),9.吸附區(qū),10.一級表面冷卻器,11.二級表面冷卻器,12.過濾器,13.再生空氣進(jìn)余熱回收區(qū)管道,14.有機(jī)溶劑進(jìn)吸附區(qū)管道,15.潔凈空氣管道,16.電加熱器,17.循環(huán)風(fēng)機(jī),18.廢液罐,19.再生空氣出余熱回收區(qū)管道,20.排風(fēng)管道,21.送風(fēng)管道,22.再生空氣進(jìn)脫附區(qū)管道,23.再生空氣出脫附區(qū)管道,24.涂布機(jī)頭,25.涂布機(jī)尾,26.濃縮風(fēng)機(jī),27.一號供液泵,41.熱交換器高溫入口,42.熱交換器低溫出口,43.熱交換器干空氣入口,44.熱交換器干空氣出口,501.塔釜,502.塔體,503.檢修梯,504.蒸汽進(jìn)口,505.溫度計接口,506.稀NMP溶液進(jìn)口,507.管道,508.稀NMP溶液高位儲罐,509.蒸汽出口,510.回流口,511.鋁肋板式冷凝器,512. 冷凝液出口,513.NMP溶液出口,514.緩沖罐,515.冷卻器,516.濃NMP溶液出口,517.成品罐,518.冷凝管,519.分流器,520.壓力表。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
如圖1、圖2所示,本實(shí)用新型是一種鋰離子電池涂敷工序NMP回收精蒸提純裝置,包括涂布機(jī)1、熱交換器4、轉(zhuǎn)輪7、精蒸提純設(shè)備5、廢液罐18、一號供液泵27,其特征在于:所述熱交換器4包括熱交換器高溫入口41、熱交換器低溫出口42、熱交換器干空氣入口43、熱交換器干空氣出口44,所述涂布機(jī)1左右二側(cè)設(shè)有涂布機(jī)頭24、涂布機(jī)尾25,所述涂布機(jī)1上方設(shè)有排風(fēng)管道20,排風(fēng)管道20連接排風(fēng)機(jī)3,排風(fēng)機(jī)3通過排風(fēng)管道20連接熱交換器高溫入口41,涂布機(jī)1下方設(shè)有送風(fēng)管道21,送風(fēng)管道21連接送風(fēng)風(fēng)機(jī)2,送風(fēng)風(fēng)機(jī)2通過送風(fēng)管道21連接熱交換器干空氣出口44,所述轉(zhuǎn)輪7設(shè)置有吸附區(qū)9、脫附區(qū)6和余熱回收區(qū)8,所述吸附區(qū)9左右兩邊分別設(shè)置有有機(jī)溶劑進(jìn)吸附區(qū)管道14、潔凈空氣管道15,通過有機(jī)溶劑進(jìn)吸附區(qū)管道14順序連接過濾器12、二級表面冷卻器11、一級表面冷卻器10、熱交換器低溫出口42,通過潔凈空氣管道15順序連接循環(huán)風(fēng)機(jī)17、熱交換器干空氣入口43,所述脫附區(qū)6左右兩邊分別設(shè)置有濃縮風(fēng)機(jī)26和電加熱器16,濃縮風(fēng)機(jī)26通過再生空氣出脫附區(qū)管道23一端連接脫附區(qū)6,另一端連接熱交換器低溫出口42,所述余熱回收區(qū)8左右兩邊分別設(shè)置有再生空氣進(jìn)余熱回收區(qū)管道13和再生空氣出余熱回收區(qū)管道19,再生空氣出余熱回收區(qū)管道19連接電加熱器16,電加熱器16通過再生空氣進(jìn)脫附區(qū)管道22連接脫附區(qū)6,過濾器12與吸附區(qū)9之間連接有再生空氣進(jìn)余熱回收區(qū)管道13,過濾器12、二級表面冷卻器11、一級表面冷卻器10通過通液管道與廢液罐18連接,所述精蒸提純設(shè)備5包括塔釜501和塔體502, 所述塔釜501和塔體502一體連接,所述塔釜501一端設(shè)有蒸汽進(jìn)口504,所述塔釜501上設(shè)有溫度計接口505,所述塔釜501另一端開有稀NMP溶液進(jìn)口506,所述稀NMP溶液進(jìn)口506通過管道507與稀NMP溶液高位儲罐508連接,所述塔體502頂部設(shè)有蒸汽出口509,所述塔體502頂部一側(cè)設(shè)有回流口510,所述蒸汽出口509通向鋁肋板式冷凝器511,所述鋁肋板式冷凝器511底部設(shè)有冷凝液出口512和NMP溶液出口513,所述冷凝液出口512和NMP溶液出口513通向緩沖罐514,所述緩沖罐514底部與冷卻器515連接,所述冷卻器515底部設(shè)有濃NMP溶液出口516,所述濃NMP溶液出口516與成品罐517連接,所述緩沖罐514一側(cè)開有冷凝管518,所述冷凝管518與回流口510連通,所述塔釜501上設(shè)有壓力表520,所述塔體502上設(shè)有檢修梯503,所述濃NMP溶液出口516上設(shè)有分流器519,廢液罐18與一號供液泵27連接,一號供液泵27與稀NMP溶液高位儲罐508連接。
過濾器12的出口處形成兩路風(fēng)路,吸附風(fēng)路由有機(jī)溶劑進(jìn)吸附區(qū)管道14將混合空氣吹向吸附區(qū)9,通過吸附區(qū)9的干燥空氣再由潔凈空氣管道15通過循環(huán)風(fēng)機(jī)17送到熱交換器干空氣入口43;
脫附風(fēng)路由再生空氣進(jìn)余熱回收區(qū)管道13送至余熱回收區(qū)8,再通過再生空氣出余熱回收區(qū)管道19送至電加熱器16進(jìn)行加熱,而后吹送至脫附區(qū)6,通過再生空氣出脫附區(qū)管道23吹送至熱交換器低溫出口42;
在轉(zhuǎn)輪7的轉(zhuǎn)動方向,從上游到下游依次設(shè)置吸附區(qū)9、脫附區(qū)6和余熱回收區(qū)8,通過上述設(shè)置,在脫附區(qū)6經(jīng)過電加熱器16加熱的轉(zhuǎn)輪7部分轉(zhuǎn)到余熱回收區(qū)8后,脫附風(fēng)路吹來的風(fēng)先經(jīng)過余熱回收區(qū)8再經(jīng)過電加熱器16,從而使得余熱回收區(qū)8部分的殘余熱量能夠被再利用,提高了能量利用效率。
本實(shí)用新型的工作過程:
當(dāng)涂布機(jī)1的排風(fēng)機(jī)3啟動并送出含NMP的廢氣熱風(fēng)時(風(fēng)量10000m3/h,溫度100℃,含NMP的濃度1000mg/m3),啟動回收裝置循環(huán)風(fēng)機(jī)17,循環(huán)風(fēng)機(jī)17的冷風(fēng)(風(fēng)量18000m3/h,溫度25℃,含NMP的濃度50mg/m3),進(jìn)入熱交換器4;含NMP的廢氣熱風(fēng)首先進(jìn)入熱交換器4與循環(huán)風(fēng)機(jī)17的冷風(fēng)進(jìn)行熱交換,使含NMP的廢氣熱風(fēng)溫度降低(風(fēng)量10000m3/h,溫度76℃,含NMP的濃度1000mg/m3),與來自濃縮風(fēng)機(jī)26的含NMP的廢氣(風(fēng)量2600m3/h,溫度55℃,含NMP的濃度3000mg/m3)混合,混合后含NMP的廢氣(風(fēng)量12600m3/h,溫度68℃,含NMP的濃度1350mg/m3),然后進(jìn)入一級表面冷卻器10、二級表面冷卻器11與循環(huán)水進(jìn)行熱交換,在一級表面冷卻器10、二級表面冷卻器11這兩個部分有大量的NMP凝結(jié)析出,凝結(jié)成液體后,排入廢液罐18,使含NMP的廢氣熱風(fēng)溫度降低(風(fēng)量12600m3/h,溫度20℃,含NMP的濃度500mg/m3);再經(jīng)過濾器12過濾,去除雜質(zhì);
之后剩下的含NMP的尾氣一部分(風(fēng)量10000m3/h,溫度20℃,含NMP的濃度500mg/m3)進(jìn)入吸附區(qū)9,含有有機(jī)溶劑需要處理的氣體從吸附區(qū)9流過后變成相對干凈的氣體,處理后的氣體中有機(jī)溶劑的含量降低(風(fēng)量18000m3/h,溫度25℃,含NMP的濃度50mg/m3)通過循環(huán)風(fēng)機(jī)17進(jìn)入熱交換器干空氣入口43;
另一部分(風(fēng)量2600m3/h,溫度20℃,含NMP的濃度500mg/m3)進(jìn)入余熱回收區(qū)8,吸收余熱,再經(jīng)電加熱器16加熱(風(fēng)量2600m3/h,溫度140℃)進(jìn)入脫附區(qū)6,從轉(zhuǎn)輪7的脫附區(qū)6流過,由于轉(zhuǎn)輪7的脫附區(qū)6被再生空氣加熱,在脫附區(qū)6的有機(jī)溶劑蒸發(fā)出來隨再生空氣帶走(風(fēng)量2600m3/h,溫度55℃,含NMP的濃度3000mg/m3)與來自熱交換器4的含NMP的廢氣(風(fēng)量10000m3/h,溫度76℃,含NMP的濃度1000mg/m3)混合進(jìn)入一級表面冷卻器10、二級表面 冷卻器11,有大量的NMP凝結(jié)析出,如此往復(fù)循環(huán)。
鋁肋板式冷凝器511與冷卻器515可進(jìn)行兩次冷凝,使得NMP回收效率高,鋁肋板式冷凝器511和冷卻器515之間設(shè)有的緩沖罐514,可以達(dá)到濃縮的目的,使得NMP濃度高,提純率高。
由此可見,本實(shí)用新型提供一種鋰離子電池涂敷工序NMP回收精蒸提純裝置,用于吸附鋰離子電池涂敷生產(chǎn)過程中排出的NMP廢氣,并且利用鋁肋板式冷凝器將廢氣中的NMP變成液體回收循環(huán)再利用;同時對涂布機(jī)排出的熱空氣進(jìn)行熱交換達(dá)到熱回收的目的,提高了能量利用效率;鋁肋板式冷凝器與冷卻器可進(jìn)行兩次冷凝,使得NMP回收效率高,鋁肋板式冷凝器和冷卻器之間設(shè)有的緩沖罐,可以達(dá)到濃縮的目的,使得NMP濃度高,提純率高。