CN103664728A - 一种锂离子电池生产中nmp溶剂的回收方法 - Google Patents

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    • C07D207/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D207/18—Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member
    • C07D207/22—Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
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    • C07D207/26—2-Pyrrolidones
    • C07D207/263—2-Pyrrolidones with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms directly attached to other ring carbon atoms
    • C07D207/267—2-Pyrrolidones with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms directly attached to other ring carbon atoms with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom

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Abstract

本发明涉及一种锂离子电池生产中NMP溶剂的回收方法，包括下列加工步骤：（1）用喷淋吸收塔吸收NMP混合气体，制含有高浓度NMP混合液：将NMP混合气体抽出输送到喷淋塔，将NMP粗品液输送到粗品罐中；（2）将NMP粗品液真空精馏加热，使水NMP分离，回收的成品经由管道引入配料车间投用于生产，以此往复使NMP反复使用反复回收。经过加热将水和NMP依次以气态形式分离，经冷凝收集进行提纯从而达到成品回收目的。

Description

一种锂离子电池生产中NMP溶剂的回收方法
技术领域
本发明设计一种锂电辅助原材料二次回收循环利用方法，特别是设计一种锂离子电池生产中NMP溶剂的回收方法。 
背景技术： 
在方形铝壳锂电生产工艺日趋成熟的今天，铝壳锂电市场前景十分广阔，随之而来的便是产品利润空间在缩小，所以在追求数量和产品品质的同时便是从原材料成本上入手。正极配料所使用的NMP溶剂虽然价格在锂电原材料中不高但用量较大，NMP即N-甲基吡咯烷恫是一种以γ-丁内酯为原料，与甲胺缩合而成液体。其挥发性、渗透性极强且易吸水和水能以任何比例互溶。NMP作为制浆介质在涂布完成后便与极片分离，传统的回收方式是将含有高温NMP气态的空气经气-液换热器被冷却水冷凝液化后收集，但这种方式回收率较低，冷却不充分，部分NMP气态排放对环境造成一定的污染，并且是电力消耗较大。
发明内容
本发明的目的就是针对现有的缺陷，提供一种锂离子电池生产中NMP溶剂的回收方法。 
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案： 
一种锂离子电池生产中NMP溶剂的回收方法，包括下列加工步骤：
（1）、用喷淋吸收塔吸收NMP混合气体，制含有高浓度NMP混合液：吸收塔将涂布机烤箱内含有高浓度NMP混合气体通过抽风机将其抽出输送到喷淋塔，使NMP混合气体喷淋塔与喷淋塔内的去离子水进行气液接触吸收，使气体NMP溶解到去离子水中成为NMP混合溶液，随着混合液周而复始的往返循环将气体中所含的大部分NMP吸收，当NMP浓度达到60%～80%范围后，将部分高浓度NMP的溶液，即NMP粗品液输送到粗品罐中；
（2）、将NMP粗品液真空精馏：将粗品罐内的高浓度NMP溶液利用真空吸附输送到精馏釜，利用导热油对釜体内的NMP粗品加热，在产水阶段导热油温度约160±5℃，产NMP阶段温度约150±5℃，釜体内在真空状态下当温度升至50℃左右时水分以水蒸气的形式首先被蒸发，在塔顶经过循环水冷凝后分离出来收集于水分罐；随着水分的减少部分的NMP溶剂开始气化上升，此时塔体内温度也相应有所上升，此时产出气体内为水蒸汽和NMP蒸汽的二者混合物，同样方式对其冷凝收集于前馏份罐，前馏份可以重新返回精馏塔作为下批次精馏的原料；当该产出物水分含量≤300ppm时，釜体内剩余的液体就是NMP成品，回收的成品经由管道引入配料车间投用于生产，以此往复使NMP反复使用反复回收，达到循环利用的目的。
所述的精馏釜体内的真空度至少在-80KPa以上。 
本发明的工作原理是根据NMP极易吸水，并与水能以任何比例互溶特性，将含有气态NMP混合空气通过喷淋吸收塔与水进行充分接触吸收，从而将大部分NMP进行吸收，吸收后得到NMP粗品液，根据水和NMP沸点差异，经过加热将水和NMP依次以气态形式分离，经冷凝收集进行提纯从而达到成品回收目的。 
本发明的有益效果： 由于整个系统（包括精馏釜体、塔体、管道）均是在真空度至少达-80KPa以上的真空环境下完成，真空状态下相应的成分（水分和NMP成分）其沸点均有很大的降低，这样相应成分更容易被气化，从而也节约了为提供热量所消耗的电能；该项目主要通过自产自销方式来开展，稳定的生产使溶剂吸收可连续进行，精馏部分可以间断性批量生产，可操作性高，产品按照原材料来料检验流程测试合格后可正常投用于正极配料，从而达NMP溶剂循环利用，精馏操作简单、无损耗，对原材料投入成本可大幅度降低。 
附图说明
图1为本发明的回收流程图。 
具体实施方式
如图1所示本发明包括下列加工步骤： 
（1）、用喷淋吸收塔吸收NMP混合气体，制含有高浓度NMP混合液：吸收塔将涂布机烤箱内含有高浓度NMP混合气体通过抽风机将其抽出输送到喷淋塔，使NMP混合气体喷淋塔与喷淋塔内的去离子水进行气液接触吸收，使气体NMP溶解到去离子水中成为NMP混合溶液，随着混合液周而复始的往返循环将气体中所含的大部分NMP吸收，当NMP浓度达到60%～80%范围后，将部分高浓度NMP的溶液，即NMP粗品液输送到粗品罐中；
（2）、将NMP粗品液真空精馏：将粗品罐内的高浓度NMP溶液利用真空吸附输送到精馏釜，利用导热油对釜体内的NMP粗品加热，在产水阶段导热油温度约160±5℃，产NMP阶段温度约150±5℃，釜体内在真空状态下当温度升至50℃左右时水分以水蒸气的形式首先被蒸发，在塔顶经过循环水冷凝后分离出来收集于水分罐；随着水分的减少部分的NMP溶剂开始气化上升，此时塔体内温度也相应有所上升，此时产出气体内为水蒸汽和NMP蒸汽的二者混合物，同样方式对其冷凝收集于前馏份罐，前馏份可以重新返回精馏塔作为下批次精馏的原料；当该产出物水分含量≤300ppm时，釜体内剩余的液体就是NMP成品，回收的成品经由管道引入配料车间投用于生产，以此往复使NMP反复使用反复回收，达到循环利用的目的。
所述的精馏釜体内的真空度至少在-80KPa以上。 
本发明的工作原理是根据NMP极易吸水，并与水能以任何比例互溶特性，将含有气态NMP混合空气通过喷淋吸收塔与水进行充分接触吸收，从而将大部分NMP进行吸收，吸收后得到NMP粗品液，根据水和NMP沸点差异，经过加热将水和NMP依次以气态形式分离，经冷凝收集进行提纯从而达到成品回收目的。 

Claims (2)

1.一种锂离子电池生产中NMP溶剂的回收方法，其特征在于包括下列加工步骤：
（1）、用喷淋吸收塔吸收NMP混合气体，制含有高浓度NMP混合液：吸收塔将涂布机烤箱内含有高浓度NMP混合气体通过抽风机将其抽出输送到喷淋塔，使NMP混合气体喷淋塔与喷淋塔内的去离子水进行气液接触吸收，使气体NMP溶解到去离子水中成为NMP混合溶液，随着混合液周而复始的往返循环将气体中所含的大部分NMP吸收，当NMP浓度达到60%～80%范围后，将部分高浓度NMP的溶液，即NMP粗品液输送到粗品罐中；
（2）、将NMP粗品液真空精馏：将粗品罐内的高浓度NMP溶液利用真空吸附输送到精馏釜，利用导热油对釜体内的NMP粗品加热，在产水阶段导热油温度约160±5℃，产NMP阶段温度约150±5℃，釜体内在真空状态下当温度升至50℃左右时水分以水蒸气的形式首先被蒸发，在塔顶经过循环水冷凝后分离出来收集于水分罐；随着水分的减少部分的NMP溶剂开始气化上升，此时塔体内温度也相应有所上升，此时产出气体内为水蒸汽和NMP蒸汽的二者混合物，同样方式对其冷凝收集于前馏份罐，前馏份可以重新返回精馏塔作为下批次精馏的原料；当该产出物水分含量≤300ppm时，釜体内剩余的液体就是NMP成品，回收的成品经由管道引入配料车间投用于生产，以此往复使NMP反复使用反复回收，达到循环利用的目的。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池生产中NMP溶剂的回收方法，其特征在于：所述的精馏釜体内的真空度至少在-80KPa以上。
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