一种NMP回收提纯系统及其回收提纯方法与流程

本发明涉及一种锂电池制造工艺，主要是涉及一种锂电池极片烘干过程中回收、提纯的工艺。

景技术：

NMPN-甲基吡咯烷酮无色透明油状液体，微有胺的气味。挥发度低，热稳定性、化学稳定性均佳，能随水蒸气挥发。因其良好的性能，被广泛的应用于锂电池行业。在制造锂电池时，需要在电池的铝箔、铜箔材料上涂布一层活性材料，该活性材料需要通过有机溶剂溶解后涂布在电极片材料的表面，然后经过干燥处理，有机溶剂由正、负极片上脱离出来。由于NMP具有闪点高、安全性好等诸多优点，所以被作为有机溶剂在锂电池制造行业中普遍采用。目前常用的NMP回收工艺有塔式喷淋和转轮式两种，这两种工艺均能有效的吸收，但仍需要到专业的精馏设备做进一步精馏提纯才能重新利用，对于企业需要增加大量的NMP储罐来存储NMP回收液，增加了公司的负担，也同时增加了风险程度。所以，很有必要对现有的NMP回收系统及其工艺作一步的改进，以改善生产环境，保护员工身体健康；降低企业耗材成本，提高材料利用率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种NMP回收提纯系统及其回收提纯方法，其在保证烘干效果的前提下，提供一种对NMP在线回收、提纯处理的工艺。保证NMP提纯浓度达到99.95%以上，达到NMP在工厂内重复利用的效果，大大降低企业成本。

本发明的技术方案具体为：

一种NMP回收提纯系统，整个系统是密闭循环的，包括却水冷却器、冷冻水冷却器、回收单元、精馏单元、**提纯单元,却水冷却器、冷冻水冷却器、回收单元依次密封连通；冷却水冷却器设有冷却水进口、冷却水出口、NMP液体出口A；冷冻水冷却器设有冷冻水进口、冷冻水出口、NMP液体出口B；回收单元设有NMP废气进口、NMP回风口、排放口；

精馏单元设有水蒸气排放口、NMP液体进口、加热介质进口、NMP液体出口C、加热介质出口、抽真空口；NMP液体出口A、NMP液体出口B与精馏单元的NMP液体进口连接，冷却水出口与加热介质进口连接；冷却水冷却器连通涂布机的排风装置，回收单元的NMP回风口连通涂布机的烘箱系统；NMP液体出口C连通NMP缓存罐，NMP缓存罐连通**提纯单元，**提纯单元连通浆料车间。

**提纯单元内设有并联的两个具备分子筛再生功能的分子筛吸附设备，每个分子筛吸附设备串联一个阀门 。

冷却水出口连通加热介质进口。

回收单元为喷淋塔式回收装置或者转轮吸附方式回收装置。

精馏单元为薄膜蒸发器、超重力精馏、精馏塔等负压精馏。

一种使用上述NMP回收提纯系统的回收提纯方法，包括以下步骤：

在从通涂布机工作时，其排风装置排出的尾气进入冷却水冷却器内，冷却水温度为25℃-30℃，进行一次冷却，尾气中部分NMP冷凝变为液体从NMP液体出口A、NMP液体进口进入精馏单元，没有液化的NMP气体进入冷冻水冷却器；

冷冻水冷却器所用冷冻水温度为7℃-12℃，进行二次冷却，尾气中部分NMP冷凝变为液体从NMP液体出口B、NMP液体进口进入精馏单元，经过这两次冷凝，能液化废气中的NMP90%，没有液化的NMP气体进入回收单元；

回收单元能将NMP气体与空气的混合物进行提纯回收，经过处理，回收的NMP气体从NMP回风口回到涂布机的烘箱系统，经过排风装置进入冷却水冷却器内进行循环，回收处理过的尾气从排放口排入大气，该气体的浓度小于等于12PPM；

进入精馏单元的NMP液体的浓度90%，需要提纯，具体为：精馏单元4为薄膜蒸发器，其内抽真空，使薄膜蒸发器腔内产生-71Kpa的真空度，此时水的沸点为70℃，NMP的沸点为150℃，薄膜蒸发器壳体为夹层结构，设有加热介质进口和加热介质出口，加热介质加热达到70℃以上，薄膜蒸发器设有水蒸气排出口排出水蒸气和NMP排放口接受精馏得到的NMP，此时NMP浓度可以达到99.5%；

精馏单元提纯得到NMP液体进入NMP缓存罐，经过分子筛再生功能的分子筛设备进行物理脱水处理、两个阀门的控制实现NMP的连续在线提纯处理，此时得到的NMP浓度可以达到99.95%，提纯之后的NMP通过管道输送至浆料制备车间。

相对于现有技术，本发明的技术效果为，本发明为在线回收，减少了NMP储罐的使用，时时回收，减轻了企业负担。

具体实施方式

如图1，一种NMP回收提纯系统，本发明整个系统是密闭循环的，包括却水冷却器1、冷冻水冷却器2、回收单元3、精馏单元4、**提纯单元5。却水冷却器1、冷冻水冷却器2、回收单元3依次密封连通。

冷却水冷却器1设有冷却水进口6、冷却水出口7、NMP液体出口A8。

冷冻水冷却器2设有冷冻水进口9、冷冻水出口10、NMP液体出口B11。

回收单元3设有NMP废气进口12、NMP回风口13、排放口14。

精馏单元4设有水蒸气排放口15、NMP液体进口16、加热介质进口17、NMP液体出口C18、加热介质出口19、抽真空口20。

NMP液体出口A8、NMP液体出口B11与精馏单元4的NMP液体进口16连接，冷却水出口6与加热介质进口17连接。

冷却水冷却器1连通涂布机50的排风装置，回收单元3的NMP回风口13连通涂布机50的烘箱系统。

NMP液体出口C18连通NMP缓存罐21，NMP缓存罐21连通**提纯单元5，**提纯单元5连通浆料车间。

为了提高效率，**提纯单元5内设有并联的两个具备分子筛再生功能的分子筛吸附设备23，每个分子筛吸附设备23串联一个阀门22 。

为了充分利用热效，冷却水出口7连通加热介质进口17，冷却水冷却器1的冷却水排出时，其温度得到升高，再进行加热，节省了能源。

回收单元3为喷淋塔式回收装置或者转轮吸附方式回收装置。

精馏单元4为薄膜蒸发器、超重力精馏、精馏塔等负压精馏。

其为薄膜蒸发器时，薄膜蒸发器壳体为夹层结构，设有加热介质进口17和加热介质出口19。

本发明的连接、连通管道均为密闭通液管道。

其回收提纯方法为：

在从通涂布机50工作时，其排风装置排出的尾气进入冷却水冷却器1内，冷却水温度为25℃-30℃，进行一次冷却，尾气中部分NMP冷凝变为液体从NMP液体出口A8、NMP液体进口16进入精馏单元4，没有液化的NMP气体进入冷冻水冷却器2；

冷冻水冷却器2所用冷冻水温度为7℃-12℃，进行二次冷却，尾气中部分NMP冷凝变为液体从NMP液体出口B11、NMP液体进口16进入精馏单元4，经过这两次冷凝，能液化废气中的NMP90%，没有液化的NMP气体进入回收单元3；

回收单元3（比如：韶关市曲江天瑞德化工有限公司生产的型号为TRD-R3/60000的喷淋塔式，或者杭州捷瑞空气处理设备有限公司生产的型号为ZJRH-25000的转轮吸附式）能将NMP气体与空气的混合物进行提纯回收，经过处理，回收的NMP气体从NMP回风口13回到涂布机50的烘箱系统，经过排风装置进入冷却水冷却器1内进行循环，回收处理过的尾气从排放口14排入大气，该气体的浓度小于等于12PPM，达到国家标准；

进入精馏单元4的NMP液体的浓度90%，需要提纯，具体为：精馏单元4为薄膜蒸发器，其内抽真空，使薄膜蒸发器腔内产生-71Kpa的真空度，此时水的沸点为70℃，NMP的沸点为150℃，薄膜蒸发器壳体为夹层结构，设有加热介质进口和加热介质出口，加热介质采用**步冷却单元的余热经过进一步加热达到70℃以上，薄膜蒸发器设有水蒸气排出口排出水蒸气和NMP排放口接受精馏得到的NMP，此时NMP浓度可以达到99.5%；

精馏单元提纯得到NMP（浓度可为99.5%）液体进入NMP缓存罐21，经过分子筛再生功能的分子筛设备进行物理脱水处理、两个阀门的控制实现NMP的连续在线提纯处理，此时得到的NMP浓度可以达到99.95%，此时NMP浓度已经达到了制备锂电池浆料的浓度要求，因此实现了NMP在线回收提纯的效果，提纯之后的NMP通过管道输送至浆料制备车间。

本发明降低企业耗材成本，提高材料利用率。由于本发明采用余热进行加热，也具有节能降耗的优点。

其他内容参加现有技术。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。