CN206965440U - 锂电池生产过程中nmp溶剂回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供锂电池生产过程中NMP溶剂回收装置，包括涂布机、热交换器、一级冷却器、二级冷却器、过滤器、第一转轮、第二转轮和送风机，涂布机的出风口通过管道与热交换器的进气口连接，热交换器的出气口、一级冷却器、二级冷却器和过滤器依次连接，第一转轮和第二转轮均设有吸附区、脱附区和冷却区，过滤器的出口与第一转轮的吸附区相通，第一转轮的吸附区的出口与第二转轮的吸附区相通，第二转轮的吸附区的出口与废气排出管道相通。该NMP溶剂回收装置节约能耗，转轮寿命长且对NMP气体处理效率高，排出的气体中残留NMP量少。

Description

锂电池生产过程中NMP溶剂回收装置

技术领域

本实用新型属于废液回收技术领域，尤其是涉及锂电池生产过程中NMP溶剂回收装置。

背景技术

N-甲基吡咯烷酮简称NMP，是一种无色透明液体，沸点202℃，闪点95℃，可与水混溶，溶于乙醚，丙酮及各种有机溶剂，稍有氨味，化学性质稳定，热稳定性好，极性高，挥发性低。

在锂电池生产的过程中，需要在电池的正负极材料上涂布一层聚合物，该聚合物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，在有机溶剂由正负极片上脱离出来。NMP因具有高闪点、安全性高等优势普遍被用于锂电池生产。但是在干燥过程中，NMP将变为气体排至空气中。NMP已被确认对人的身体健康有害，因此直接排放NMP不仅污染环境，同时造成了资源浪费。

现有的NMP回收系统及其回收流程一般为：将含有NMP的工艺气体经过气气换热器、普通循环水表冷器冷却降温和冻水表冷器降温，混合气中的部分NMP被冷却成液体回收，其余的混合气体经过转轮回收，然后再经过再生加热脱附出来，再进行冷却回收。此技术能耗高，并且因NMP对转轮有腐蚀作用，寿命较短，多次使用之后转轮吸附效率下降，排出的尾气中NMP增多，对环境造成污染。

发明内容

本实用新型要解决的问题是提供锂电池生产过程中NMP溶剂回收装置，使用过程中更节能，转轮寿命更长，且对NMP的吸附效率更高。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：锂电池生产过程中NMP溶剂回收装置，包括涂布机、热交换器、一级冷却器、二级冷却器、过滤器、第一转轮、第二转轮和送风机，涂布机的出风口通过管道与热交换器的进气口连接，热交换器的出气口、一级冷却器、二级冷却器和过滤器依次连接，第一转轮和第二转轮均设有吸附区、脱附区和冷却区，过滤器的出口与第一转轮的吸附区相通，第一转轮的吸附区的出口与第二转轮的吸附区相通，第二转轮的吸附区的出口与废气排出管道相通，送风机的出口与热交换器的冷介质入口连通，热交换器的冷介质出口与第一转轮的脱附区相通，第一转轮的脱附区的出口与第二转轮的脱附区相通，第二转轮的脱附区出口与热交换器的进气口连通，还包括第一雾化喷嘴和加压泵，第一雾化喷嘴设于第一转轮的冷却区前方，加压泵与第一雾化喷嘴连接，加压泵中装有清洗液。

技术方案中，优选的，第二转轮的转动速率大于第一转轮的转动速率。

技术方案中，优选的，送风机的出口还与第一支管连通，第一支管与一级冷却器的冷介质入口连通，一级冷却器的冷介质出口与第一转轮的脱附区相通。

技术方案中，优选的，还包括第二雾化喷嘴，第二雾化喷嘴设于第二转轮的冷却区前方，第二雾化喷嘴与加压泵连接。

技术方案中，优选的，清洗液为冷水或乙醇。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

1.该装置充分的利用了热交换器和冷却器冷却气体过程中产生的热能，降低了整个装置的能耗；

2.转轮上设置冲洗装置，可有效去除吸附剂上吸附的固体微粒和冷凝的有机物，从而延长转轮的使用寿命；

3.设有两个转轮，提高了废气中NMP的吸附效率，降低了排出的气体中残余NMP的量；

4.第二个转轮的转动速率更快，使第二个转轮对低浓度NMP的吸附效率更大，进一步的提高了废气中NMP清除的效率，降低了尾气中残余NMP的量。

附图说明

图1是本实用新型NMP溶剂回收装置的结构示意图。

图中：

1、涂布机 2、热交换器 3、一级冷却器

4、二级冷却器 5、过滤器 6、转轮

7、转轮 8、送风机 9、储液槽

10、雾化喷嘴 11、雾化喷嘴 12、加压泵

13、支管 61、吸附区 62、脱附区

63、冷却区 71、吸附区 72、脱附区

73、冷却区

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例做进一步描述：

如图1所示，本实施例所述的锂电池生产过程中NMP溶剂回收装置，包括涂布机1、热交换器2、一级冷却器3、二级冷却器4、过滤器5、转轮6、转轮7和送风机8，其中，涂布机1的出风口通过管道与热交换器2的进气口连接，热交换器2的出气口与一级冷却器3的进气口连通，一级冷却器3的出气口与二级冷却器4的进气口连通，二级冷却器4的出气口连通过滤器5进口，其中，经过热交换器2、一级冷却器3和二级冷却器4被冷却下来的液体经管路送至储液槽9，收集冷却下来的NMP，并对NMP进行重复利用。转轮6和转轮7均包括吸附区61、71，脱附区62、72和冷却区63、73，过滤器5的出口与转轮6的吸附区61的进口相通，转轮6的吸附区61的出口与转轮7的吸附区71的进口相通，转轮7的吸附区71的出口与废气排出管道相通。

送风机8的出气口与热交换器2的冷介质入口连通，将空气送入热交换器2的冷介质换热层，将涂布机1中热蒸汽冷却产生的热能交换给空气，使空气温度升高，热交换器2的冷介质出口与转轮6的脱附区62进口连通，转轮6的脱附区62的出口与转轮7的脱附区72的进口连通，经过热交换器2后获得一定热能的空气依次经过转轮6、7的脱附区，温度较高的空气促进了转轮6、7上吸附剂的脱附，并且有效的利用了由涂布机1产生的热蒸汽冷却而产生的热能，节约了能源的利用。转轮7的脱附区72的出口连通至热交换器2的进气口。

送风机8的出气口还连接一支管13，支管13与一级冷却器3的冷介质入口连通，一级冷却器3的冷介质出口与转轮6的脱附区62进口连通，从而可以有效的利用一级冷却器3冷却废气过程中产生的热能，将热能交换给空气，促进转轮6的脱附区62吸附剂的脱附，节约了能源的利用。

其中，优选的，转轮6与转轮7的转动的速率不同，转轮7的转动的速率大于转轮6，由此，转轮7的吸附区的更换速度更快，即转轮7的再生的速度更快，转轮7的吸附区71对NMP的吸附速率会快于转轮6，由于经转轮6吸附后的气体中NMP浓度会下降，使经过转轮7时的NMP气体浓度较低，而转轮7较快的吸附区更换速度会提高NMP浓度较低时NMP的吸附速率，从而可以提高整个装置的NMP处理效率，降低尾气排出口处的NMP的浓度，对保护环境有了更高的保证。

其中，转轮6、7上还设有清洗装置，清洗装置包括雾化喷嘴10、11和加压泵12，雾化喷嘴10、11分别设置于转轮6、7的冷却区63、73的前方，雾化喷嘴10和11均与加压泵12连接，加压泵12中装有清洗液，由此，转轮上的吸附剂转至转轮的冷却区63、73时，雾化喷嘴10、11会喷出清洗液，对吸附剂进行清洗，洗掉吸附剂上吸附的固体微粒，防止吸附剂孔隙堵塞，从而提高转轮6、7的使用寿命。

其中清洗液可以使用冷水或者乙醇，乙醇可以将一些在吸附剂上冷却下来的有机物被溶解，从而被清洗掉，防止有机物在吸附剂上冷凝使吸附剂再生效率降低，使用寿命减短，乙醇的清洗效果更佳。

工作过程中，由涂布机1产生的含有NMP的废气经由热交换器2进行初步冷却，其中冷凝下来的NMP经管道转移至储液槽9，其他气体再依次经过一级冷却器3和二级冷却器4被再次冷却，其中冷凝下的NMP经管路转移至储液槽9，剩下的废气经过滤器5过滤掉部分固体微粒后送至转轮6、7的吸附区，由吸附剂对其中的NMP进行吸附，处理干净的气体由废气排放管排放。转轮6、7上的吸附剂依次通过吸附区61、71、脱附区62、72和冷却区63、73，吸附剂饱和后经脱附区经热空气进行脱附，脱附下来的气体送至热交换器2，由于此时脱附下的气体中NMP的浓度足够高，经换热器2可充分的冷凝下来，脱附后的吸附剂经冷却区清洗、并冷却，除去吸附剂上冷凝的有机物和固体微粒，再次吸附NMP。

本实施例所述的锂电池生产过程中NMP溶剂回收装置的优点和有益效果是：该装置充分的利用了热交换器和冷却器冷却气体过程中产生的热能，降低了整个装置的能耗；转轮上设置冲洗装置，可有效去除吸附剂上吸附的固体微粒和冷凝的有机物，从而延长转轮的使用寿命；设有两个转轮，提高了废气中NMP的吸附效率，降低了排出的气体中残余NMP的量，第二个转轮的转动速率更快，使第二个转轮对低浓度NMP的吸附效率更大，进一步的提高了废气中NMP清除的效率，降低了尾气中残余NMP的量。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.锂电池生产过程中NMP溶剂回收装置，其特征在于：包括涂布机、热交换器、一级冷却器、二级冷却器、过滤器、第一转轮、第二转轮和送风机，所述涂布机的出风口通过管道与所述热交换器的进气口连接，所述热交换器的出气口、所述一级冷却器、所述二级冷却器和所述过滤器依次连接，所述第一转轮和所述第二转轮均设有吸附区、脱附区和冷却区，所述过滤器的出口与所述第一转轮的吸附区相通，所述第一转轮的吸附区的出口与所述第二转轮的吸附区相通，所述第二转轮的吸附区的出口与废气排出管道相通，所述送风机的出口与所述热交换器的冷介质入口连通，所述热交换器的冷介质出口与所述第一转轮的脱附区相通，所述第一转轮的脱附区的出口与所述第二转轮的脱附区相通，所述第二转轮的脱附区出口与所述热交换器的进气口连通，还包括第一雾化喷嘴和加压泵，所述第一雾化喷嘴设于所述第一转轮的冷却区前方，所述加压泵与所述第一雾化喷嘴连接，所述加压泵中装有清洗液。

2.根据权利要求1所述的NMP溶剂回收装置，其特征在于：所述第二转轮的转动速率大于所述第一转轮的转动速率。

3.根据权利要求1或2所述的NMP溶剂回收装置，其特征在于：所述送风机的出口还与第一支管连通，所述第一支管与所述一级冷却器的冷介质入口连通，所述一级冷却器的冷介质出口与所述第一转轮的脱附区相通。

4.根据权利要求1或2所述的NMP溶剂回收装置，其特征在于：还包括第二雾化喷嘴，所述第二雾化喷嘴设于所述第二转轮的冷却区前方，所述第二雾化喷嘴与所述加压泵连接。

5.根据权利要求1或2所述的NMP溶剂回收装置，其特征在于：所述清洗液为冷水或乙醇。