CN210188003U - 一种锂电池极片涂布设备的废气回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池极片涂布设备的废气回收装置，包括涂布设备和冷凝器，所述涂布设备上方设有吸风罩，所述吸风罩通过输气管道与冷凝器入口连通，所述冷凝器出口与吸收塔的进气口连通，所述吸收塔顶部设有排气口，吸收塔底部设有储液池，吸收塔侧面设有补液口，所述吸收塔内部自上而下依次设有除雾层，喷淋组件，第一填料层和第二填料层，所述吸收塔的排气口设有气体过滤器，所述冷凝器和吸收塔均与回收储液罐相连，冷凝后的液体和含有NMP的液体均流入回收储液罐内回收利用。能够有效降低废气中的NMP含量，降低生产成本和环境污染。

Description

一种锂电池极片涂布设备的废气回收装置

技术领域

本实用新型涉及锂电池制造技术领域，尤其涉及一种锂电池极片涂布设备的废气回收装置。

背景技术

NMP是N-甲基吡咯烷酮的简称，能与水、醇、醚、酯、酮、卤代烃、芳烃和蓖麻油互溶，挥发度低，热稳定性、化学稳定性均佳，能随水蒸气挥发，熔点-24℃，沸点202℃，有吸湿性。对皮肤有轻度刺激作用，其慢性作用可致中枢神经系统机能障碍，引起呼吸器官、肾脏、血管系统的病变及生殖系统的病变，工作场所最高容许浓度100mg/m³。

NMP是重要的化工原材料，广泛应用于石油加工、精细化工、制药、农药、电子产品等领域，在化工行业有着举足轻重的地位，更是锂电池制造必不可少的原料之一。在锂电池生产过程中有一个正极使用NMP溶剂进行涂布的工序，正极涂布机在涂布的过程中会产生大量的高浓度NMP废气，若将此高浓度NMP废气直接排入大气，将会造成严重的环境污染。

目前对于NMP废气通常是通过冷凝进行回收处理的，废气中的NMP可以通过回收后，再通过真空减压提纯，以达到重复使用、降低生产成本的目的，但是，由于冷凝回收的NMP废液浓度有限，回收率受到很大的限制，仍然有大量的NMP残余未经无毒化被直接就排放到大气当中，对人体和空气造成了安全隐患，并且由于NMP价格十分昂贵，排放到大气中的部分并没有被有效利用，极大地提高了生产成本。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种锂电池极片涂布设备的废气回收装置，能够有效降低废气中的NMP含量，降低生产成本和环境污染。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种锂电池极片涂布设备的废气回收装置，包括涂布设备和冷凝器，所述涂布设备上方设有吸风罩，所述吸风罩通过输气管道与冷凝器入口连通，所述冷凝器出口与吸收塔的进气口连通，所述吸收塔顶部设有排气口，吸收塔底部设有储液池，吸收塔侧面设有补液口，补液口用于向储液池内补充吸收液，本申请的吸收液用水，NMP能够与水混溶，经济成本低，当然也可以是其他有机溶剂，所述吸收塔内部自上而下依次设有除雾层，喷淋组件，第一填料层和第二填料层，所述吸收塔的排气口设有气体过滤器，所述冷凝器和吸收塔均与回收储液罐相连，冷凝后的液体和含有NMP的液体均流入回收储液罐内回收利用。

本实用新型的工作原理为：

涂布设备工作过程中，吸风罩将挥发出来的NMP气体吸入，通过输气管道传输给冷凝器，冷凝器使部分NMP气体冷凝为液体并流入回收储液罐内，剩下部分残余的废气则通入吸收塔，在第一填料层和第二填料层经过两次气液交换，使残余废气中的NMP溶入吸收剂中，再经过除雾层将气液分离，最后气体过滤器对废气进行最终过滤，去除异味和杂质后排出洁净的空气，NMP经过多次回收工序后回收率高，排出量小，绿色经济，环保安全。

进一步地，所述喷淋组件包括喷淋管，雾化喷头和水泵，所述雾化喷头设有6～8个，所述喷淋管与吸收塔底部的储液池连通，所述水泵设在喷淋管上。储液池内的吸收液通过水泵泵送到雾化喷头喷出，与气体进行交换，吸收液将NMP溶解并随着液体下落，洁净气体则向上排出。

进一步地，所述吸风罩与冷凝器之间连通有换热器，所述换热器与回收储液罐相连。含NMP的气体与换热器之间发生热交换，使气体在进入冷凝器之前被预先冷却，同时冷凝一部分气体，可节约冷凝器的能耗。

进一步地，所述喷淋组件和除雾层之间还设有活性炭吸附层。通过设置活性炭吸附层，能够有效地去除气体中的异味，进一步地加强了对气体的净化效果。

进一步地，所述吸收塔侧面设有观察窗。通过设置观察窗，有利于观察塔体内部喷淋是否正常，以便于及时阻止紧急事故的发生。

进一步地，所述第一填料层和第二填料层之间的塔体内壁设有导流板。通过设置导流板，当吸收液喷到第一填料层继续往下流时，经过导流板将液体往第二填料层上聚拢，避免第一填料层和塔体本身具有的导流效应使液体从塔体内壁周围引流，增加了液体和第二填料层的传质效率，提高了吸收液对气体的净化作用。

进一步地，所述吸收塔的排气口设有浓度检测器。通过浓度检测器蚀刻检测最终排出的气体是否达标。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型通过设置冷凝器和吸收塔依次对NMP废气进行回收，冷凝器使部分NMP气体冷凝为液体并流入回收储液罐内，剩下部分残余的废气则通入吸收塔经过两次气液交换，使残余废气中的NMP能够完全溶入吸收剂中，再经过除雾层，气体过滤器最终排出洁净的空气，NMP经过多次回收工序后回收率高，排出量小，绿色经济，环保安全。

2.本实用新型在NMP废气通入冷凝器之前设置了换热器，含NMP的气体与换热器之间发生热交换，使气体在进入冷凝器之前被预先冷却，同时冷凝一部分气体，可节约冷凝器的能耗。

3.本实用新型在吸收塔的第一填料层和第二填料层之间的塔体内壁设有导流板，当吸收液喷到第一填料层继续往下流时，经过导流板将液体往第二填料层上聚拢，避免第一填料层和塔体本身具有的导流效应使液体从塔体内壁周围引流，增加了液体和第二填料层的传质效率，提高了吸收液对气体的净化作用，使NMP能够完全被吸收液吸收，极大地减少了排放量。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型的结构示意图。

图中标记为：1-涂布设备，2-吸风罩，3-输气管道，4-换热器，5-冷凝器，6-吸收塔，61-观察窗，62-进气口，63-排气口，64-补液口，7-除雾层，8-活性炭吸附层，9-喷淋组件，91-喷淋管，92-雾化喷头，93-水泵，10-第一填料层，11-第二填料层，12-导流板，13-储液池，14-回收储液罐，15-浓度检测器，16-气体过滤器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

一种锂电池极片涂布设备的废气回收装置，包括涂布设备1和冷凝器5，所述涂布设备1上方设有吸风罩2，所述吸风罩2通过输气管道3与冷凝器5入口连通，所述冷凝器5出口与吸收塔6的进气口62连通，所述吸收塔6顶部设有排气口63，吸收塔6底部设有储液池13，吸收塔6侧面设有补液口64，补液口64用于向储液池13内补充吸收液，本申请的吸收液用水，NMP能够与水混溶，经济成本低，当然也可以是其他有机溶剂，所述吸收塔6内部自上而下依次设有除雾层7，喷淋组件9，第一填料层10和第二填料层11，所述吸收塔6的排气口63设有气体过滤器16，所述冷凝器5和吸收塔6均与回收储液罐14相连，冷凝后的液体和含有NMP的液体均流入回收储液罐14内回收利用。

本实用新型的工作原理为：

涂布设备1工作过程中，吸风罩2将挥发出来的NMP气体吸入，通过输气管道3传输给冷凝器5，冷凝器5使部分NMP气体冷凝为液体并流入回收储液罐14内，剩下部分残余的废气则通入吸收塔6，在第一填料层10和第二填料层11经过两次气液交换，使残余废气中的NMP溶入吸收剂中，再经过除雾层7将气液分离，最后气体过滤器16对废气进行最终过滤，去除异味和杂质后排出洁净的空气，NMP经过多次回收工序后回收率高，排出量小，绿色经济，环保安全。

实施例2

在实施例1的基础上，所述喷淋组件9包括喷淋管91，雾化喷头92和水泵93，所述雾化喷头92设有6～8个，所述喷淋管91与吸收塔6底部的储液池13连通，所述水泵93设在喷淋管91上。储液池13内的吸收液通过水泵93泵送到雾化喷头92喷出，与气体进行交换，吸收液将NMP溶解并随着液体下落，洁净气体则向上排出。

实施例3

在实施例1的基础上，所述吸风罩2与冷凝器5之间连通有换热器4，所述换热器4与回收储液罐14相连。含NMP的气体与换热器4之间发生热交换，使气体在进入冷凝器5之前被预先冷却，同时冷凝一部分气体，可节约冷凝器5的能耗。

实施例4

在实施例1的基础上，所述喷淋组件9和除雾层7之间还设有活性炭吸附层8。通过设置活性炭吸附层8，能够有效地去除气体中的异味，进一步地加强了对气体的净化效果。

实施例5

在实施例1的基础上，所述吸收塔6侧面设有观察窗61。通过设置观察窗61，有利于观察塔体内部喷淋是否正常，以便于及时阻止紧急事故的发生。

实施例6

在实施例1的基础上，所述第一填料层10和第二填料层11之间的塔体内壁设有导流板12。通过设置导流板12，当吸收液喷到第一填料层10继续往下流时，经过导流板12将液体往第二填料层11上聚拢，避免第一填料层10和塔体本身具有的导流效应使液体从塔体内壁周围引流，增加了液体和第二填料层11的传质效率，提高了吸收液对气体的净化作用。

实施例7

在实施例1的基础上，所述吸收塔6的排气口63设有浓度检测器15。通过浓度检测器15蚀刻检测最终排出的气体是否达标。

Claims (7)

1.一种锂电池极片涂布设备的废气回收装置，包括涂布设备(1)和冷凝器(5)，其特征在于，所述涂布设备(1)上方设有吸风罩(2)，所述吸风罩(2)通过输气管道(3)与冷凝器(5)入口连通，所述冷凝器(5)出口与吸收塔(6)的进气口(62)连通，所述吸收塔(6)顶部设有排气口(63)，吸收塔(6)底部设有储液池(13)，吸收塔(6)侧面设有补液口(64)，所述吸收塔(6)内部自上而下依次设有除雾层(7)，喷淋组件(9)，第一填料层(10)和第二填料层(11)，所述吸收塔(6)的排气口(63)设有气体过滤器(16)，所述冷凝器(5)和吸收塔(6)均与回收储液罐(14)相连。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池极片涂布设备的废气回收装置，其特征在于，所述喷淋组件(9)包括喷淋管(91)，雾化喷头(92)和水泵(93)，所述雾化喷头(92)设有6～8个，所述喷淋管(91)与吸收塔(6)底部的储液池(13)连通，所述水泵(93)设在喷淋管(91)上。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池极片涂布设备的废气回收装置，其特征在于，所述吸风罩(2)与冷凝器(5)之间连通有换热器(4)，所述换热器(4)与回收储液罐(14)相连。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池极片涂布设备的废气回收装置，其特征在于，所述喷淋组件(9)和除雾层(7)之间还设有活性炭吸附层(8)。

5.根据权利要求1所述的一种锂电池极片涂布设备的废气回收装置，其特征在于，所述吸收塔(6)侧面设有观察窗(61)。

6.根据权利要求1所述的一种锂电池极片涂布设备的废气回收装置，其特征在于，所述第一填料层(10)和第二填料层(11)之间的塔体内壁设有导流板(12)。

7.根据权利要求1所述的一种锂电池极片涂布设备的废气回收装置，其特征在于，所述吸收塔(6)的排气口(63)设有浓度检测器(15)。

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