CN213266388U - 一种锂电池隔膜萃取液分离处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种锂电池隔膜萃取液分离处理系统，属于锂电池隔膜生产技术领域。本实用新型的锂电池隔膜萃取液分离处理系统，包括进料罐、强制循环降膜蒸发器和精馏装置，其中，强制循环降膜蒸发器的进料口通过管道与进料罐相连，其出料口通过管道与精馏装置相连，该精馏装置由上部的降膜蒸发器和下部的夹套式蒸发器组成，所述夹套式蒸发器的内部设有氮气输送管，氮气输送管上加工有喷吹气孔。采用本实用新型的技术方案可以有效提高萃取混合液的回收率，降低所得白油中二氯甲烷的含量，从而保证白油的循环利用效果。
Description
技术领域
本实用新型属于锂电池隔膜生产技术领域，更具体地说，涉及一种锂电池隔膜萃取液分离处理系统。
背景技术
隔膜在锂离子电池充放电过程中，起到分隔正负极防止两极接触而短路，吸收足够的电解液，提供足够的电解质锂离子通道，微孔自闭保护功能等作用。隔膜的锂离子传导能力直接关系到锂离子电池的整体性能，隔膜的性能决定了电池的界面结构、电解质的保持性和电池的内阻等，进而影响电池的容量、循环性能、充放电电流密度及安全性等重要特性。现有的湿法隔膜制造方法一般包含以下工艺：配料铸片→双向拉伸→萃取→横向拉伸→收卷检验。
其中，在萃取工艺中，国内湿法锂电池隔膜行业普遍使用二氯甲烷作为隔膜中白油的萃取剂，经过萃取后的白油与二氯甲烷的混合萃取液需要经过精馏装置重新分离使用。目前行业内使用的一种二氯甲烷与白油精馏塔是上下两级精馏的减压精馏结构，上层为降膜蒸发器，下层为仅有提馏段的夹套式蒸馏结构，使用低压蒸汽进行加热，通过螺杆式真空泵对精馏塔进行抽真空处理以降低塔内的压力，提高二氯甲烷和白油间的相对挥发度，使二氯甲烷更快更彻底地从白油中分离出来。但是该种分离方式仅能将馏出白油中的二氯甲烷组分降至500ppm左右，萃取混合液的回收利用率较低，而对于隔膜生产过程中回收白油中的二氯甲烷组分越低越好。
经检索，关于提高白油中二氯甲烷回收率的技术已有相关专利公开。
如，中国专利申请号为2019109058852的申请案公开了一种二氯甲烷-白油混合液回收提纯的方法及装置，其二氯甲烷-白油混合液回收提纯装置包括双效蒸发器、精馏塔和气提系统，其中，双效蒸发器包括一效蒸发器和二效蒸发器，所述一效蒸发器包括一效二氯甲烷-白油混合液入口、一效二氯甲烷蒸汽出口和一效浓缩液出口，所述二效蒸发器包括二效二氯甲烷-白油混合液入口、一效二氯甲烷蒸汽入口、二效二氯甲烷蒸汽出口、一效二氯甲烷冷凝液出口和二效浓缩液出口；所述精馏塔包括浓缩液入口、塔顶出口和塔底出口；所述气提系统包括粗白油入口和白油出口。该申请案的提纯装置稳定性高，工艺操作温度低，能耗低，但由于受精馏塔结构的限制，其对萃取混合液中二氯甲烷的回收利用率仍有待进一步提高。
实用新型内容
1.要解决的问题
本实用新型的目的在于克服采用现有精馏装置对锂电池隔膜生产过程中白油与二氯甲烷的混合萃取液进行分离处理时，回收所得白油中二氯甲烷组分的含量相对较高的不足，提供了一种锂电池隔膜萃取液分离处理系统。采用本实用新型的技术方案可以有效提高萃取混合液的回收率，降低所得白油中二氯甲烷的含量，从而保证白油的循环利用效果。
2.技术方案
为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：
本实用新型的一种锂电池隔膜萃取液分离处理系统，包括进料罐、强制循环降膜蒸发器和精馏装置，其中，强制循环降膜蒸发器的进料口通过管道与进料罐相连，其出料口通过管道与精馏装置相连，该精馏装置由上部的降膜蒸发器和下部的夹套式蒸发器组成，所述夹套式蒸发器的内部设有氮气输送管，氮气输送管上加工有喷吹气孔。
更进一步的，所述氮气输送管在夹套式蒸发器内部沿蒸发器内壁呈环形分布，且氮气输送管上加工有沿其长度方向间隔分布的喷吹气孔。
更进一步的，所述喷吹气孔均位于氮气输送管的底部。
更进一步的，所述氮气输送管的进气端穿出至夹套式蒸发器的外部，并通过夹套式蒸发器外壁的法兰进行固定。
更进一步的，所述氮气输送管上设有单向阀和针型阀。
更进一步的，所述强制循环降膜蒸发器还通过管道与气液分离器的进料口相连，气液分离器的出料口经冷凝器及第一缓存罐与分层罐相连。
更进一步的，所述的冷凝器包括依次相连的一级冷凝器和二级冷凝器，且第一缓存罐的出料口还通过循环管道与气液分离器相连。
更进一步的，所述夹套式蒸发器的出料口通过管道与真空泵相连，所述降膜蒸发器的出料口经三级冷凝器也与真空泵相连。
更进一步的，所述三级冷凝器还通过管道及第二缓存罐与进料罐相连。
3.有益效果
相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：
(1)本实用新型的一种锂电池隔膜萃取液分离处理系统，包括进料罐、强制循环降膜蒸发器和精馏装置，其中精馏装置由上部的降膜蒸发器和下部的夹套式蒸发器组成，且夹套式蒸发器的内部设有氮气输送管，通过氮气输送管向夹套式蒸发器内部输送氮气，利用氮气分压作用，从而可以有效降低二氯甲烷在蒸发器内的分压，使二氯甲烷更彻底的从白油中分离出来，进而能够保证白油的循环利用效果。
(2)本实用新型的一种锂电池隔膜萃取液分离处理系统，先通过强制循环降膜蒸发器对萃取混合液进行初步蒸发分离，然后经初步分离提取的混合液再输送至精馏装置依次利用降膜蒸发器和夹套式蒸发器进行精馏分离，从而可以进一步保证二氯甲烷与白油的分离效果。
(3)本实用新型的一种锂电池隔膜萃取液分离处理系统，使用方便，利用氮气输送管上的单向阀可有效防止蒸发器内白油倒窜，利用蒸发器原本配置的螺杆真空泵可保持原有蒸发器内压力不变，而无需更多工艺干预。
附图说明
图1为本实用新型的一种锂电池隔膜萃取液分离处理系统的流程示意图；
图2为本实用新型的精馏装置的结构示意图。
图中：1、进料罐；2、两级强制循环降膜蒸发器；301、一级冷凝器；302、二级冷凝器；303、三级冷凝器；4、气液分离器；5、第一缓存罐；6、分层罐；7、精馏装置；701、降膜蒸发器；702、夹套式蒸发器；8、氮气输送管；801、气孔；9、11、真空泵；12、第二缓存罐；13、法兰。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本实施例的一种锂电池隔膜萃取液分离处理系统，包括进料罐1、强制循环降膜蒸发器2和精馏装置7，其中，强制循环降膜蒸发器2的进料口通过管道与进料罐1相连，其出料口通过管道与精馏装置7相连，该精馏装置7(上下两级式结构)由上部的降膜蒸发器701和下部的夹套式蒸发器702组成。如图2所示，所述夹套式蒸发器702的内部设有氮气输送管8，氮气输送管8采用不锈钢管，其上加工有喷吹气孔801。将萃取混合液经进料罐1先输送至强制循环降膜蒸发器2进行二氯甲烷与白油的初步蒸馏分离，经初步分离后的混合液再输送至强制循环降膜蒸发器2依次进行两级精馏处理。其中在夹套式蒸发器702内进行精馏处理时，通过氮气输送管8向夹套式蒸发器702内部输送氮气，利用氮气分压作用，从而可以有效降低二氯甲烷在蒸发器内的分压，使二氯甲烷更彻底的从白油中分离出来，进而能够保证白油的循环利用效果。
实施例2
本实施例的一种锂电池隔膜萃取液分离处理系统，其结构基本同实施例1，其区别主要在于：具体的，本实施例中氮气输送管8在夹套式蒸发器702内部沿蒸发器内壁呈环形分布，且氮气输送管8上加工有沿其长度方向均匀间隔分布(间隔10cm，直径5mm)的喷吹气孔801，且喷吹气孔801均位于氮气输送管8的底部，即氮气向下进行喷吹。氮气输送管8的进气端穿出至夹套式蒸发器702的外部，并通过夹套式蒸发器702外壁的法兰13进行固定(氮气输送管8穿过法兰焊接于法兰上)，且氮气输送管8上设有快速接头、单向阀9和针型阀10，将氮气(0.6MPa，95％以上纯度)通过快速接头接入氮气输送管8。所述夹套式蒸发器702的出料口通过管道与真空泵11相连，降膜蒸发器701的出料口经三级冷凝器303也与真空泵11相连，且三级冷凝器303还通过管道及第二缓存罐12与进料罐1相连。利用单向阀可有效防止蒸发器内白油倒窜，利用蒸发器原本配置的螺杆真空泵可保持原有蒸发器内压力不变，而无需更多工艺干预。采用本实施例的萃取液分离处理系统可以将馏出白油中的二氯甲烷组分降至50ppm以下，而且对馏出白油品质没有其他影响。
本实施例中强制循环降膜蒸发器2通过管道与气液分离器4的进料口相连，气液分离器4的出料口经冷凝器及第一缓存罐5与分层罐6相连，所述的冷凝器包括依次相连的一级冷凝器301和二级冷凝器302，且第一缓存罐5的出料口还通过循环管道与气液分离器4相连。萃取混合油由进料罐进入强制循环降膜蒸发器2后，部分二氯甲烷蒸汽进入气液分离器4，然后经冷凝器冷凝液化后进入第一缓存罐5进行缓存，并可循环至气液分离器4进行多次气液分离和冷凝处理，最终经第一缓存罐5输送至分层罐6进行分层处理，二氯甲烷液体由分层罐6底部采出。
Claims (9)
1.一种锂电池隔膜萃取液分离处理系统，其特征在于：包括进料罐(1)、强制循环降膜蒸发器(2)和精馏装置(7)，其中，强制循环降膜蒸发器(2)的进料口通过管道与进料罐(1)相连，其出料口通过管道与精馏装置(7)相连，该精馏装置(7)由上部的降膜蒸发器(701)和下部的夹套式蒸发器(702)组成，所述夹套式蒸发器(702)的内部设有氮气输送管(8)，氮气输送管(8)上加工有喷吹气孔(801)。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池隔膜萃取液分离处理系统，其特征在于：所述氮气输送管(8)在夹套式蒸发器(702)内部沿蒸发器内壁呈环形分布，且氮气输送管(8)上加工有沿其长度方向间隔分布的喷吹气孔(801)。
3.根据权利要求2所述的一种锂电池隔膜萃取液分离处理系统，其特征在于：所述喷吹气孔(801)均位于氮气输送管(8)的底部。
4.根据权利要求2所述的一种锂电池隔膜萃取液分离处理系统，其特征在于：所述氮气输送管(8)的进气端穿出至夹套式蒸发器(702)的外部，并通过夹套式蒸发器(702)外壁的法兰(13)进行固定。
5.根据权利要求4所述的一种锂电池隔膜萃取液分离处理系统，其特征在于：所述氮气输送管(8)上设有单向阀(9)和针型阀(10)。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种锂电池隔膜萃取液分离处理系统，其特征在于：所述强制循环降膜蒸发器(2)还通过管道与气液分离器(4)的进料口相连，气液分离器(4)的出料口经冷凝器及第一缓存罐(5)与分层罐(6)相连。
7.根据权利要求6所述的一种锂电池隔膜萃取液分离处理系统，其特征在于：所述的冷凝器包括依次相连的一级冷凝器(301)和二级冷凝器(302)，且第一缓存罐(5)的出料口还通过循环管道与气液分离器(4)相连。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的一种锂电池隔膜萃取液分离处理系统，其特征在于：所述夹套式蒸发器(702)的出料口通过管道与真空泵(11)相连，所述降膜蒸发器(701)的出料口经三级冷凝器(303)也与真空泵(11)相连。
9.根据权利要求8所述的一种锂电池隔膜萃取液分离处理系统，其特征在于：所述三级冷凝器(303)还通过管道及第二缓存罐(12)与进料罐(1)相连。
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| CN202021907950.XU CN213266388U (zh) | 2020-09-03 | 2020-09-03 | 一种锂电池隔膜萃取液分离处理系统 |
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|---|---|---|---|---|
| CN117096550A (zh) * | 2023-10-19 | 2023-11-21 | 珙县华洁危险废物治理有限责任公司成都分公司 | 一种湿法锂电池隔膜中含油废膜的滴液回收方法 |
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2020
- 2020-09-03 CN CN202021907950.XU patent/CN213266388U/zh active Active
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| CN117096550B (zh) * | 2023-10-19 | 2024-01-26 | 珙县华洁危险废物治理有限责任公司成都分公司 | 一种湿法锂电池隔膜中含油废膜的滴液回收方法 |
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