CN113941228B - 液体喷射器、锂电池生产中的nmp的回收系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液体喷射器、锂电池生产中的NMP的回收系统及方法,液体喷射器包括自上至下设置的动力分配室、混合室及扩压室,动力分配室与混合室的交界处设有喷嘴座板,喷嘴座板上设有均匀分布的多个喷嘴,且多个喷嘴能将动力分配室内的动力工作液体喷射进入混合室并于混合室内形成真空区;动力分配室、混合室及扩压室分别设置有动力工作液体入口、废气入口以及混合液出口。该系统包括以上液体喷射器、气液分离罐以及吸收塔。该系统及方法是一种通过液体喷射增压与吸收塔组合脱除并回收锂电池行业NMP废气的系统及方法,可解决现有NMP废气回收方法存在的投资成本高,设备复杂,故障率较高,运行维护成本较高以及水耗量大、能耗高等问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种液体喷射器、锂电池生产中的NMP的回收系统及方法,属于锂电池生产行业中的NMP的回收生产技术领域。
背景技术
锂电池生产中N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为溶剂用于配制电池正极活性物质浆料。配制的正极活性物质浆料进入涂布机料斗中,再由涂布机均匀涂在集电体,即正电极铝箔片基上。正极活性物质浆料涂覆后,再进行烘烤干燥以除去NMP。干燥后的活性物质均匀分布在集电体上,产生的NMP蒸汽被热空气带走。因此,锂电池涂布机在运行过程中会连续排出含有NMP蒸汽的废气,其排气温度为100~120 ℃。NMP是较为昂贵而又对人体有害的VOC,根据《GB 30484-2013电池工业污染物排放标准》的规定,新建电池企业排放废气中非甲烷总烃含量应≤50mg/m3。因此,将锂电池生产中产生的烘烤NMP废气进行回收,对减少污染、保护环境和降低锂电池生产成本有着十分重大的意义。
目前,对NMP气体处理一般采用转轮回收、冷却回收或喷淋回收三种。其中,转轮吸收技术以日本的转轮技术为代表,转轮回收设备分为三个工作区,即处理区、冷却区和脱附区,其中脱附区也称为再生区。转轮回收过程中,涂布机产生的含NMP废气经风机引至转轮处理区,转轮上的沸石分子筛可吸附废气中的NMP,经过吸附后的达标空气可用风机排至室外。此外,中国专利CN205692906U公开了一种利用转轮技术回收NMP废气的方案,其转轮设置吸附区、脱附区和预热回收区。虽然转轮技术可以实现对NMP气体处理,但是其也存在一定缺陷。以沸石转轮技术为例,其加热能耗较大,且沸石分子筛在冷热交替循环使用过程中会出现开裂等现象,从能耗和维修方面增加了企业的运行成本。
冷却回收技术是指对涂布机排出的NMP废气经风机增压后,进行冷却水冷却和冷冻水冷却,通过降温方式,使废气中的NMP达到冷凝温度,从而冷凝为液态,进而达到降低排气中NMP含量的目的。中国专利CN 110152338 A公开了一种锂电池生产中NMP废气回收技术,包括以下步骤:(1)将含NMP烘烤废气80%通过离心风机返回涂布机循环使用,20%废气排出;(2)将经步骤(1)排出的20%的废气,经余热回收器、水冷凝器及冷水机冷水冷凝器,使废气中NMP蒸汽及水蒸气冷却、冷凝,再回余热回收器与刚排出的废气换热提升其温度后,重新返回涂布机中循环使用。冷却回收技术由于采用间接换热冷却的方式,需要使用风机作为气体增压设备,运行维护较复杂,同时需要冷冻水作为最后的冷却介质,能耗较高。另外,经过冷却回收处理后,尾气中的NMP含量很难降至≤50mg/m3。
喷淋回收技术是指将NMP废气经风机增压送入喷淋吸收塔底部,在喷淋吸收塔内自上而下与水逆流接触后,脱除废气中的NMP,吸收NMP的液体从塔釜抽出送至NMP废液回收装置。中国专利CN 101543683A公开了一种利用喷淋回收技术回收NMP废气的方法,该方法将经过冷却的尾气送入尾气吸收水塔,使NMP在吸收水塔中得到充分吸收,塔顶排出空气。喷淋回收技术缺点之一是仍使用风机作为增压设备,运行维护较复杂,并且耗水量大,浪费资源严重。
中国专利CN 1817410A及中国专利CN 2868394Y公开了一种减顶气液体喷射增压脱硫工艺,该工艺主要是将利用循环泵产生高压的甲基二乙醇胺溶液,高压的甲基二乙醇胺溶液通过喷射器吸入高含硫的减顶气,减顶气在喷射器内与甲基二乙醇胺溶液充分混合并被增压至0.2 MPa(A),使得减顶气中的大部分硫化氢被甲基二乙醇胺溶液吸收,然后排到气液分离罐,分离出净化的减顶气,相比传统的压缩机增压脱硫方案,具有设备简单、运行可靠、效率高、成本低,工艺上无需填料、气液充分混合、脱硫效果好等优点。但尚未见有关于利用液体喷射增压技术对锂电池生产过程中涂布机产生的NMP废气进行NMP回收的方法。
因此,提供一种锂电池生产中的NMP的回收系统及方法已经成为本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
为了解决上述的缺点和不足,本发明的一个目的在于提供一种液体喷射器。
本发明的另一个目的还在于提供一种锂电池生产中的NMP的回收系统。
本发明的又一个目的还在于提供一种锂电池生产中的NMP的回收方法。本发明所提供的系统及方法可很好地解决现有NMP废气回收方法所存在的投资成本高,设备复杂,故障率较高,运行维护成本较高以及水耗量大、能耗高等问题。
为了实现以上目的,一方面,本发明提供了一种液体喷射器,其中,所述液体喷射器包括自上至下设置的动力分配室、混合室及扩压室,所述动力分配室与混合室的交界处设置有喷嘴座板,所述喷嘴座板上设置有均匀分布的多个喷嘴,且多个所述喷嘴能将动力分配室内的动力工作液体喷射进入所述混合室并于所述混合室内形成真空区;
所述动力分配室、混合室及扩压室分别设置有动力工作液体入口、废气入口以及混合液出口。
作为本发明以上所述液体喷射器的一具体实施方式,其中,多个所述喷嘴以同心圆结构均匀分布在所述喷嘴座板上,且多个所述喷嘴的出口朝向所述液体喷射器的中心线方向倾斜设置,多个所述喷嘴的中心线与所述液体喷射器的中心线的夹角相同,多个所述喷嘴的中心线的延长线与所述液体喷射器的中心线相交于同一点。其中,相比于传统喷射器,本发明所使用的该液体喷射器的喷嘴结构简单合理,具有增压效果好,能耗低等优点。
作为本发明以上所述液体喷射器的一具体实施方式,其中,所述动力分配室与混合室之间的高度比为1:3-1:2。
作为本发明以上所述液体喷射器的一具体实施方式,其中,所述喷嘴的数量为4-10个。
另一方面,本发明还提供了一种锂电池生产中的NMP的回收系统,其中,所述系统包括以上所述的液体喷射器,所述系统还包括气液分离罐以及吸收塔;
所述吸收塔的底部液相出口通过管路依次经由吸收塔底泵、所述气液分离罐、工作液泵及工作液冷却器与所述动力分配室的动力工作液体入口连通;所述扩压室的混合液出口通过管路与所述气液分离罐的一液相入口连通,所述气液分离罐的一液相出口通过管路经由NMP废液泵与所述吸收塔的吸收剂入口连通;所述气液分离罐的气相出口通过管路与所述吸收塔底部的气相入口连通。
作为本发明以上所述系统的一具体实施方式,其中,所述气液分离罐的一液相出口通过管路依次经由NMP废液泵及在线水分析仪与所述吸收塔的吸收剂入口连通。
作为本发明以上所述系统的一具体实施方式,其中,所述气液分离罐的气相出口与所述吸收塔底部的气相入口之间的管路和所述液体喷射器的废气入口管线之间设置有压力控制旁路阀,以稳定NMP废气在液体喷射器的入口压力,从而保证整个系统的稳定。
作为本发明以上所述系统的一具体实施方式,其中,所述系统还包括DCS,其与流量、压力和液位监控系统以及相关控制阀,如实施例中所使用的第一控制阀-第六控制阀以及第一电磁阀-第二电磁阀等电连接。
又一方面,本发明还提供了一种锂电池生产中的NMP的回收方法,其中,所述方法利用以上所述的锂电池生产中的NMP的回收系统实现,其包括以下步骤:
(1)使增压后的动力工作液体进入所述液体喷射器的动力分配室,然后通过喷嘴将所述增压后的动力工作液体喷射进入混合室并于所述混合室内形成真空区,从而将NMP废气吸入混合室,并于混合室内与动力工作液体充分混合形成气液混合物,再使所述气液混合物进入扩压室,以对气液混合物中的NMP废气进行增压;
(2)使步骤(1)中的气液混合物进入气液分离罐进行气液两相分离,再将所得气相送至吸收塔的底部并自下而上与吸收剂逆流接触进一步脱除NMP,所得液相中的一部分经增压后送至步骤(1)用作动力工作液体,所得液相中的另一部分送至所述吸收塔,以用作吸收剂。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式,其中,所述方法还包括:将所述吸收塔底部的含NMP的水溶液送至气液分离罐,再经增压后送至步骤(1)用作动力工作液体。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式,其中,步骤(2)中还包括:利用在线水分析仪对所得液相进行在线检测,当液相中的水含量>20%时,将所述液相送至所述吸收塔及所述液体喷射器的动力分配室分别用作吸收剂及动力工作液体,当液相中的含水量≤20%时,将所述液相外送至NMP废液回收装置进行精馏回收合格的NMP产品,此时采用除盐水作为吸收剂与气相逆流接触脱除气相中所含的NMP,吸收NMP后的除盐水从所述吸收塔的塔底经所述气液分离罐进入所述液体喷射器的动力分配室,以用作动力工作液体。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式,其中,所述除盐水的质量流量为废气(原始废气,即进入混合室的废气)中NMP质量流量的3-10倍。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式,其中,步骤(1)中,所述动力工作液体为除盐水。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式,其中,步骤(1)中,增压后的NMP废气的压力范围为0.25-0.35MPa(A);
增压后的动力工作液体的压力范围为4.10-4.60MPa(A),温度<40oC。
在本发明一些实施例中,为了保证增压后的NMP废气的压力范围为0.25-0.35MPa(A),应控制动力工作液体的体积流量为吸入的NMP废气实际体积流量的1/4.25-1/4.85。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式,其中,步骤(1)中,NMP废气与动力工作液体充分混合分离脱去部分NMP,即NMP废气中的NMP被动力工作液体部分吸收,此时可使气体中NMP浓度降至<200mg/m3,达到增压脱NMP的双重目的。
作为本发明以上所述方法的一具体实施方式,其中,步骤(2)中,所述吸收塔的顶部操作压力为0.24-0.34MPa(A)。
本发明所提供的锂电池生产中的NMP的回收系统及方法是一种通过液体喷射增压与吸收塔组合脱除并回收锂电池行业NMP废气的系统及方法。相比传统的几种NMP废气回收方法,本发明所提供的锂电池生产中的NMP的回收系统及方法由于没有使用转动设备及增压风机等,具有设备简单、投资小、运行稳定、运行维护简单以及维修费用低等优点;同时本发明所提供的方法使用液体喷射器作为锂电池生产车间NMP废气的增压设备,主要使用水含量>20%的溶液,即气液分离罐分离所得液相作为增压工作液(动力工作液体)及吸收剂,具有水耗量低(降低15%-30%)、脱NMP效果好(净化气NMP含量<50mg/m3)以及在较低操作压力下,最大程度脱除锂电池行业涂布机废气中所含NMP等特点;本发明所得净化后的气体满足环保要求,可直接重新返回涂布机中循环使用,也可直接排放至大气中;并且本发明通过最大化回收NMP,降低了锂电池企业的生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1提供的液体喷射器的结构示意图。
图2为本发明实施例2提供的锂电池生产中的NMP的回收系统的结构示意图。
主要附图标号说明:
1、液体喷射器;
1-1、动力分配室;
1-1-1、喷嘴;
1-1-2、喷嘴座板;
1-2、混合室;
1-3、扩压室;
2、气液分离罐;
3、工作液泵;
4、工作液冷却器;
5、吸收塔;
6、吸收塔底泵;
7、NMP废液泵;
8、线水分析仪;
9、第一控制阀;
10、第二控制阀;
11、第三控制阀;
12、第四控制阀;
13、第五控制阀;
14、第六控制阀;
15、第一电磁阀;
16、第二电磁阀。
具体实施方式
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本发明中,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“中”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。
并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外,术语“设置”、“连接”应做广义理解。例如,“连接”可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明所公开的“范围”以下限和上限的形式给出。可以分别为一个或多个下限,和一个或多个上限。给定的范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的。选定的下限和上限限定了特别范围的边界。所有以这种方式进行限定的范围是可组合的,即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如,针对特定参数列出了60-120和80-110的范围,理解为60-110和80-120的范围也是可以预料到的。
在本发明中,除非有其他说明,数值范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示,其中a和b都是实数。例如数值范围“0-5”表示本发明中已经全部列出了“0-5”之间的全部实数,“0-5”只是这些数值组合的缩略表示。
在本发明中,如果没有特别的说明,本发明所提到的所有实施方式以及优选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。
在本发明中,如果没有特别的说明,本发明所提到的所有技术特征以及优选特征可以相互组合形成新的技术方案。
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现结合以下具体实施例对本发明的技术方案进行以下详细说明,但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种液体喷射器1,其结构示意图如图1所示,从图1中可以看出,所述液体喷射器1包括自上至下设置的动力分配室1-1、混合室1-2及与所述混合室1-2直接连通的扩压室1-3,所述动力分配室1-1与混合室1-2的交界处设置有圆形的喷嘴座板1-1-2,所述喷嘴座板1-1-2上设置有均匀分布的多个喷嘴1-1-1,多个所述喷嘴1-1-1的入口端位于动力分配室1-1内,而出口端位于所述混合室1-2内,且多个所述喷嘴1-1-1能将动力分配室1-1内的动力工作液体喷射进入所述混合室1-2并于所述混合室1-2内形成真空区;
所述动力分配室1-1、混合室1-2及扩压室1-3分别设置有动力工作液体入口、废气入口以及混合液出口。
本实施例中,所述喷嘴1-1-1为6个,6个完全相同的喷嘴1-1-1以同心圆结构均匀分布在所述喷嘴座板1-1-2上,且所述喷嘴1-1-1的出口朝向所述液体喷射器1的中心线方向倾斜设置,所述喷嘴1-1-1的中心线与所述液体喷射器1的中心线的夹角相同,夹角度数为30°,所述喷嘴1-1-1的中心线的延长线与所述液体喷射器1的中心线相交于同一点。
本实施例中,所述动力分配室1-1与混合室1-2之间的高度比为1:2.5。
实施例2
本实施例提供一种锂电池生产中的NMP的回收系统,其结构示意图如图2(图2中的LC、PC及FC分别代表液位控制信号、压力控制信号及流量控制信号)所示,从图2中可以看出,所述系统包括:实施例1所提供的液体喷射器1、气液分离罐2以及吸收塔5;
所述液体喷射器1包括自上至下设置的动力分配室1-1、混合室1-2及与所述混合室1-2直接连通的扩压室1-3,所述动力分配室1-1与混合室1-2的交界处设置有圆形的喷嘴座板1-1-2,所述喷嘴座板1-1-2上设置有均匀分布的多个喷嘴1-1-1,多个所述喷嘴1-1-1的入口端位于动力分配室1-1内,而出口端位于所述混合室1-2内,且多个所述喷嘴1-1-1能将动力分配室1-1内的动力工作液体喷射进入所述混合室1-2并于所述混合室1-2内形成真空区;
所述动力分配室1-1、混合室1-2及扩压室1-3分别设置有动力工作液体入口、废气入口以及混合液出口;
所述吸收塔5的底部液相出口通过管路依次经由吸收塔底泵6、第四控制阀12(用于控制吸收塔塔底的液位)与所述气液分离罐2的第一液相入口连通,所述气液分离罐2的第一液相出口通过管路依次经由工作液泵3、工作液冷却器4及第一控制阀9与所述动力分配室1-1的动力工作液体入口连通;所述扩压室1-3的混合液出口通过管路与所述气液分离罐2的第二液相入口连通,所述气液分离罐2的第二液相出口通过管路经由NMP废液泵7、在线水分析仪8及第二控制阀10(用以确保气液分离罐内的液位保持稳定)与三通中的一开口连通,所述三通中的一出口通过管路经由第一电磁阀15与所述吸收塔5的吸收剂入口连通,所述三通中的另一出口通过管路经由第二电磁阀16与NMP废液回收装置(图中未示出)连通,所述气液分离罐2的气相出口通过管路与所述吸收塔5底部的气相入口连通,所述吸收塔5的顶部设置有净化气出口,所述净化气出口通过净化气管线经由第六控制阀14与涂布机连通,以将净化后的气体返回锂电池生产所用的涂布机中循环使用;
其中,当吸收塔5采用的吸收剂为除盐水时,除盐水储罐(图中未示出)通过除盐水管路经由第三控制阀11与所述吸收剂入口连通。
本实施例中,所述气液分离罐2的气相出口与所述吸收塔5底部的气相入口之间的管路和所述液体喷射器1的废气入口管线之间设置有压力控制旁路阀,即第五控制阀13,以稳定NMP废气在液体喷射器1的入口压力,从而保证整个系统的稳定。
本实施例中,所述吸收塔5为填料塔。
实施例3
本实施例提供了一种锂电池生产中的NMP的回收方法,其是利用实施例2提供的锂电池生产中的NMP的回收系统实现的,所述方法包括以下具体步骤:
1)系统启动前,首先打开吸收塔顶部的除盐水管线的流量控制阀,即第三控制阀11,向所述吸收塔内注入除盐水直至将吸收塔底充至一定液位,然后通过吸收塔底泵将吸收塔底的除盐水打入气液分离罐,将气液分离罐充至一定液位,此时启动工作液泵,气液分离罐内的除盐水液体被工作液泵驱动增压至4.5MPa(A),随后经过工作液冷却器冷却至38oC后,再经过流量控制阀,即第一控制阀9控制其流量为220m3/h,最后使除盐水进入液体喷射器的动力分配室,用作动力工作液体;
2)再使所述动力工作液体从喷嘴处高速喷出进入所述混合室,动力工作液体的压力能转化成动能,并在混合室内形成真空区,从而可将NMP废气(NMP废气的标准体积流量为1200Nm3/h,实际体积流量为1000m3/h,废气中NMP含量为4000 mg/Nm3)经废气入口吸入混合室,并于混合室内与动力工作液体充分混合,即在喷射增加过程中NMP废气与动力工作液体充分混合,形成乳化状气液混合物,此时动能从高速高分散的动力工作液体的喷射液传递给气体,随后二者一起进入扩压室,在扩压室内进一步混合减速后动能转化为压力能,将NMP废气增压至0.35MPa(A)后排出至气液分离罐,在此过程中,NMP废气与动力工作液体,即除盐水充分混合分离脱去部分NMP,即NMP废气中的NMP被动力工作液体部分吸收,此时可使气体中NMP浓度降至180mg/m3,达到增压脱NMP的双重目的;
3)从液体喷射器排出的气液混合物进入气液分离罐,使气液两相分离,分离出的液相一部分经工作液泵抽出并加压至4.50MPa(A),然后送至工作液冷却器冷却至温度38oC,最后输送到液体喷射器用作动力工作液体,从而形成循环回路,另一部分液相经NMP废液泵抽出后,经在线水分析仪检测,若水含量>20%,则将该部分液相送至吸收塔作为吸收剂,此时送至吸收塔管线上的第一电磁阀15打开,外送至NMP废液回收装置管线上的第二电磁阀16关闭;若所述在线水分析仪显示水含量≤20%,则将该部分液相外送至NMP废液回收装置进行精馏回收合格的NMP产品。此时送至吸收塔管线上的第一电磁阀15关闭,外送至NMP废液回收装置管线上的第二电磁阀16打开;
其中,气液分离罐的液位与NMP废液泵出口流量之间设置的串级控制阀,即第二控制阀10可以确保气液分离罐内液位保持稳定;
气液分离罐分出的气相进入吸收塔底部,吸收塔为填料塔,在吸收塔的填料内,气相自下而上与吸收剂逆流接触进一步脱NMP,吸收剂主要为上述的来自NMP废液泵的溶液(水含量>20%时),当溶液中水含量≤20wt%时,需要使用来自界区外的除盐水作为补充吸收剂,此时吸收塔顶部的除盐水管线流量控制阀,即第三控制阀11打开,控制除盐水的质量流量19.2kg/h;
本实施例中,气液分离罐的气相出口与所述吸收塔底部的气相入口之间的管路和所述液体喷射器的废气入口管线之间设置的压力控制旁路阀,即第五控制阀13可将NMP废气在液体喷射器的入口压力稳定在0.12 MPa(A),从而保证整个系统操作的平稳;
使吸收塔底部含NMP的水溶液经吸收塔底泵抽出送至气液分离罐,补充喷射增压所需的动力工作液体,替换气液分离罐内的NMP废液;
本实施例中,吸收塔顶部的操作压力为0.34MPa(A)。吸收塔塔顶的气相进入净化气管线,该管线上设置压力控制阀,即第六控制阀14,以控制净化气压力为0.3 MPa(A),本实施例所得到的净化气中的NMP含量为40mg/m3,该净化气可返回锂电池生产所用的涂布机中循环使用,也可直接排放至大气中。
以上所述,仅为本发明的具体实施例,不能以其限定发明实施的范围,所以其等同组件的置换,或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰,都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外,本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术发明之间、技术发明与技术发明之间均可以自由组合使用。
Claims (5)
1.一种锂电池生产中的NMP的回收方法,其特征在于,所述方法利用锂电池生产中的NMP的回收系统实现,其中,所述系统包括液体喷射器、气液分离罐以及吸收塔,所述液体喷射器包括自上至下设置的动力分配室、混合室及扩压室,所述动力分配室与混合室的交界处设置有喷嘴座板,所述喷嘴座板上设置有均匀分布的多个喷嘴,且多个所述喷嘴能将动力分配室内的动力工作液体喷射进入所述混合室并于所述混合室内形成真空区;
所述动力分配室、混合室及扩压室分别设置有动力工作液体入口、废气入口以及混合液出口;
所述吸收塔的底部液相出口通过管路依次经由吸收塔底泵、所述气液分离罐、工作液泵及工作液冷却器与所述动力分配室的动力工作液体入口连通;所述扩压室的混合液出口通过管路与所述气液分离罐的一液相入口连通,所述气液分离罐的一液相出口通过管路经由NMP废液泵与所述吸收塔的吸收剂入口连通;所述气液分离罐的气相出口通过管路与所述吸收塔底部的气相入口连通;
所述方法包括以下步骤:
(1)使增压后的动力工作液体进入所述液体喷射器的动力分配室,然后通过喷嘴将所述增压后的动力工作液体喷射进入混合室并于所述混合室内形成真空区,从而将NMP废气吸入混合室,并于混合室内与动力工作液体充分混合形成气液混合物,再使所述气液混合物进入扩压室,以对气液混合物中的NMP废气进行增压;
步骤(1)中,增压后的NMP废气的压力范围为0.25-0.35MPa(A);
增压后的动力工作液体的压力范围为4.10-4.60MPa(A),温度<40oC;
(2)使步骤(1)中的气液混合物进入气液分离罐进行气液两相分离,再将所得气相送至吸收塔的底部并自下而上与吸收剂逆流接触进一步脱除NMP,所得液相中的一部分经增压后送至步骤(1)用作动力工作液体,所得液相中的另一部分送至所述吸收塔,以用作吸收剂;
步骤(2)中还包括:利用在线水分析仪对所得液相进行在线检测,当液相中的水含量>20%时,将所述液相送至所述吸收塔及所述液体喷射器的动力分配室分别用作吸收剂及动力工作液体,当液相中的含水量≤20%时,将所述液相外送至NMP废液回收装置进行精馏回收合格的NMP产品,此时采用除盐水作为吸收剂与气相逆流接触脱除气相中所含的NMP,吸收NMP后的除盐水从所述吸收塔的塔底经所述气液分离罐进入所述液体喷射器的动力分配室,以用作动力工作液体;
步骤(2)中,所述吸收塔的顶部操作压力为0.24-0.34MPa(A)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:将所述吸收塔底部的含NMP的水溶液送至气液分离罐,再经增压后送至步骤(1)用作动力工作液体。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述气液分离罐的一液相出口通过管路依次经由NMP废液泵及在线水分析仪与所述吸收塔的吸收剂入口连通。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述气液分离罐的气相出口与所述吸收塔底部的气相入口之间的管路和所述液体喷射器的废气入口管线之间设置有压力控制旁路阀,以稳定NMP废气在液体喷射器的入口压力,从而保证整个系统的稳定。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,多个所述喷嘴以同心圆结构均匀分布在所述喷嘴座板上,且多个所述喷嘴的出口朝向所述液体喷射器的中心线方向倾斜设置,多个所述喷嘴的中心线与所述液体喷射器的中心线的夹角相同,多个所述喷嘴的中心线的延长线与所述液体喷射器的中心线相交于同一点。
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