CN102120098A - 锂电池生产过程中n-甲基吡咯烷酮的回收装置及其回收方法 - Google Patents

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和祥运
李爱良
董明
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Abstract

本发明公开一种锂电池生产过程中N-甲基吡咯烷酮的回收装置及其回收方法，该装置包括进气管(1)，与进气管(1)连通的换热器(2)，一端与换热器(2)连通的回收管(3)，回收管(3)的另一端与吸收塔(7)连通，所述的吸收塔(7)的上端顶设有可喷淋水的喷头(4)，靠近喷头(4)的吸收塔(7)的侧壁设有连通大气的排气管(5)；所述的排气管(5)与喷头(4)的下方设有填料层(6)；所述的吸收塔(7)的底部连通回收罐(8)。本发明具有密封性好，回收彻底，无需添加新的有机溶剂，从而降低回收成本和对环境的污染的优点。

Description

锂电池生产过程中N-甲基吡咯烷酮的回收装置及其回收方法
技术领域
本发明涉及锂电池生产过程中N-甲基吡咯烷酮的回收装置及其回收方法。
背景技术
在锂电池的生产过程中，要用到N-甲基吡咯烷酮(NMP)。N-甲基吡咯烷酮是一种有毒化学品，在锂电池烘干过程中，N-甲基吡咯烷酮全部变成气体随着加热的空气排放到大气中，这种直接排到大气中的做法，一来严重污染了空气，对人体造成伤害；二来这种直接排放的工艺也造成了N-甲基吡咯烷酮的大量浪费。
目前，针对有机溶剂N-甲基吡咯烷酮的回收，主要是通过加入乙醇等共凝剂进行共凝回收。但是，这种方法又引入了新的有机溶剂，一方面增加了制作成本；另一方面，回收过程密封不好又造成了新的有机溶剂的挥发与浪费，同样造成对环境的污染。也有采用将高温的含有有机N-甲基吡咯烷酮废气通过换热器冷凝，得到液态的N-甲基吡咯烷酮，但是在接收液态的N-甲基吡咯烷酮的同时，有部分未冷凝的含有气态N-甲基吡咯烷酮气体一同流出，因此，使得N-甲基吡咯烷酮回收不彻底，同样造成了对环境的污染。
发明内容
本发明针对现有技术的上述不足，提供一种密封性好，回收彻底，无需添加新的有机溶剂，从而降低回收成本和对环境的污染的N-甲基吡咯烷酮的回收装置。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种N-甲基吡咯烷酮的回收装置，该装置包括进气管，与进气管连通的换热器，一端与换热器连通的回收管，回收管的另一端与吸收塔连通，所述的吸收塔的上端顶设有可喷淋水的喷头，靠近喷头的吸收塔的侧壁设有连通大气的排气管；所述的排气管与喷头的下方设有填料层；所述的吸收塔的底部连通回收罐。
本发明上述的填料层中的填料为炭或者二氧化硅等。
本发明回收管与吸收塔的下半部连通，有利于回收管中含有部分未吸收完全的N-甲基吡咯烷酮气体在吸收塔中与喷淋水接触时间延长，提高吸收率。
本发明上述回收管连通吸收塔的端部为倒置漏斗状，可利于含有部分未吸收完全的N-甲基吡咯烷酮气体充分发散到吸收塔中。
本发明还提供一种采用上述装置回收N-甲基吡咯烷酮的方法，具体方法为：将120～130℃的含有N-甲基吡咯烷酮气体通过进气管进入换热器，流经换热器后温度降至50～60℃，从而使得气体中的N-甲基吡咯烷酮冷凝变为液态通过回收管回收到吸收塔底部的回收罐中；通过回收管一起进入吸收塔的含有部分N-甲基吡咯烷酮气体在吸收塔中上升，通过填料层与从喷头中喷淋出的水接触，从而进一步冷凝吸收气体中剩余的N-甲基吡咯烷酮，回流到吸收罐中，剩余气体从排气管排入空气。
本发明的优点和有益效果：
1.本发明的N-甲基吡咯烷酮的吸收装置，采用密封性能好的管道系统，吸收过程，N-甲基吡咯烷酮不易泄露，吸收回收率高；而且，采用将析出绝大部分NMP后的气流，经过吸收塔的下部上升与设在吸收塔上端顶的喷头喷淋下的水逆向接触，在填料层出充分吸收冷凝，加大了接触面积和接触时间，从而吸收更充分，提高了N-甲基吡咯烷酮回收率。
2.本发明先采用换热器对高温的含有N-甲基吡咯烷酮气体进行降温，从而使得气态的N-甲基吡咯烷酮得到冷凝，变为液态得到回收，回收率达98％以上；然后将仍含有少量N-甲基吡咯烷酮气流再逆向与喷淋水在填料层充分接触，从而达到二次吸收的目的，使得N-甲基吡咯烷酮得到充分的回收，具有回收利用率高、有利于环保、可改善车间环境、提高产品品质等优点。
附图说明
附图为本发明N-甲基吡咯烷酮的回收装置。
图中所示：1、进气管，2、换热器，3、回收管，4、喷头，5、排气管，6、填料层，7、吸收塔，8、回收罐。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的具体实施方式。
实施例
如附图所示，本发明的N-甲基吡咯烷酮的回收装置，该装置包括进气管1，与进气管连通的换热器2，一端与换热器连通的回收管3，回收管3的另一端与吸收塔7连通，所述的吸收塔7的上端顶设有可喷淋水的喷头4，靠近喷头4的吸收塔的侧壁设有连通大气的排气管5；所述的排气管5与喷头的下方设有填料层6；所述的吸收塔的底部连通回收罐8。
本发明上述的填料层6中的填料为炭或者二氧化硅等。
本发明回收管与吸收塔的下半部连通，有利于回收管中含有部分未吸收完全的N-甲基吡咯烷酮气体在吸收塔中与喷淋水接触时间延长，提高吸收率。
本发明上述回收管连通吸收塔的端部为倒置漏斗状，可利于含有部分未吸收完全的N-甲基吡咯烷酮气体充分发散到吸收塔中。
具体回收方法为：将120～130℃的含有N-甲基吡咯烷酮气体通过进气管1进入换热器2，流经换热器2后温度降至50～60℃，从而使得气体中的N-甲基吡咯烷酮冷凝变为液态通过回收管3回收到吸收塔7底部的回收罐8中；通过回收管3一起进入吸收塔7的含有部分N-甲基吡咯烷酮气体在吸收塔7中上升，通过填料层6与从喷头4中喷淋出的水接触，从而进一步冷凝吸收气体中剩余的N-甲基吡咯烷酮，回流到吸收罐中，剩余气体从排气管排入空气。
进气管的进气量为10000m3/h，其中N-甲基吡咯烷酮含量为1.67g/m3，经过本发明的吸收装置回收后，排放到大气中的气体中，N-甲基吡咯烷酮含量低于100ppm。

Claims (5)

1.一种锂电池生产过程中N-甲基吡咯烷酮的回收装置，其特征在于：该装置包括进气管(1)，与进气管(1)连通的换热器(2)，一端与换热器(2)连通的回收管(3)，回收管(3)的另一端与吸收塔(7)连通，所述的吸收塔(7)的上端顶设有可喷淋水的喷头(4)，靠近喷头(4)的吸收塔(7)的侧壁设有连通大气的排气管(5)；所述的排气管(5)与喷头(4)的下方设有填料层(6)；所述的吸收塔(7)的底部连通回收罐(8)。
2.根据权利要求1所述的锂电池生产过程中N-甲基吡咯烷酮的回收装置，其特征在于：所述的填料层(6)中的填料为炭或者二氧化硅。
3.根据权利要求1所述的锂电池生产过程中N-甲基吡咯烷酮的回收装置，其特征在于：所述的回收管(3)与吸收塔(7)的下半部连通。
4.根据权利要求1所述的锂电池生产过程中N-甲基吡咯烷酮的回收装置，其特征在于：所述的回收管(3)连通吸收塔(7)的端部为倒置漏斗状。
5.一种利用权利要求1所述的锂电池生产过程中N-甲基吡咯烷酮的回收装置回收N-甲基吡咯烷酮的方法，其特征在于：将120～130℃的含有N-甲基吡咯烷酮气体通过进气管(1)进入换热器(2)，流经换热器(2)后温度降至50～60℃，从而使得气体中的N-甲基吡咯烷酮冷凝变为液态通过回收管(3)回收到吸收塔(7)底部的回收罐(8)中；通过回收管(3)一起进入吸收塔(7)的含有部分N-甲基吡咯烷酮气体在吸收塔(7)中上升，通过填料层(6)与从喷头(4)中喷淋出的水接触，从而进一步冷凝吸收气体中剩余的N-甲基吡咯烷酮，回流到吸收罐(8)中，剩余气体从排气管(5)排入空气。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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