CN218923841U - 一种六氟磷酸锂的dme回收利用的装置 - Google Patents

Abstract

一种六氟磷酸锂的DME回收利用的装置，包括废料进口、混合装置、分子筛、萃取分离装置、精馏塔、DME收集罐、有机物回收罐、反应沉淀池、锂沉淀槽；所述废料进口与混合装置连接；所述混合装置与分子筛连接；所述分子筛与萃取分离装置连接；所述萃取分离装置分别与精馏塔和反应沉淀池连接；所述精馏塔分别与DME收集罐和有机物回收罐连接；所述反应沉淀池与锂沉淀槽连接。本实用新型有益效果如下：采用分子筛、萃取配合精馏的方法，可以一次性去除水、甲醇、氟化氢等杂质，保证了DME的纯度，同时实现锂元素和DME的分别回收；在工艺过程的各个装置内增设传感器，不仅可以实时了解回收的状况，也加强了装置的安全性。

Description

一种六氟磷酸锂的DME回收利用的装置

技术领域

本实用新型涉及化工制品领域，尤其涉及一种六氟磷酸锂的DME回收利用的装置。

背景技术

随着锂电池的需求迅速增长，六氟磷酸锂作为锂电池最常用的电解质，其地位也越来越重要。作为电解液最重要的组成部分，六氟磷酸锂在常用有机溶剂中的离子迁移数，解离常数均适中，本身的抗氧化性能和铝箔钝化能力较好，同时能适应多种正负极材料。因此在相当长的时间内，六氟磷酸锂都将作为锂电池电解质原材料发挥重要作用。

在锂电池生产过程中，常常会选择使用包括醚类的有机物，如二甲醚作为电池反应物的溶剂。因此当锂电池回收时，会产生包含大量溶剂的废液。作为没有产生化学变化的溶剂，回收的DME既具有循环使用的价值，也可以起到保护环境的作用。

目前，工艺上针对DME的回收有不同的方法。如一种在中国专利文献上公开的“一种双精馏塔结构形式的DME回收装置及其回收方法”，其公告号为CN105085200A，包括第一精馏塔和第二精馏塔；所述第一精馏塔塔底设有和HPMC反应釜连接的进料管及进水管，所述第一精馏塔塔顶设置回料管；所述第二精馏塔的塔顶通过出料管连接DME存储罐。发明将分离回收的二甲醚可以作为反应原料重新进入反应体系，降低污染；利用MeCl和DME在水中溶解度的差异，采用两级精馏分离MeCl和DME，实现分别回收。

该方案利用MeCl和DME在水中溶解度的差异，对普通的蒸馏法进行改进，采用两级精馏方法分离MeCl和DME。然而目标废液中的溶质较为多样，包含甲醇、水、氟化氢、六氟磷酸锂等各类组分，仅利用水中溶解度差异的方法无法分离所有组分，需要进行适应性改进；方案中缺少安全装置，对高压和高温等潜在风险无法及时处理。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术中缺乏多杂质去除的适应性、安全性不足等缺点，提供了一种使用方便，能够一次去除多种杂质回收DME，同时回收六氟磷酸锂中的锂元素，并设置传感器保障反应过程安全的一种六氟磷酸锂的DME回收利用的装置。

为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案。

一种六氟磷酸锂的DME回收利用的装置，包括废料进口、混合装置、分子筛、萃取分离装置、精馏塔、DME收集罐、有机物回收罐、反应沉淀池、锂沉淀槽；所述废料进口与混合装置连接；所述混合装置与分子筛连接；所述分子筛与萃取分离装置连接；所述萃取分离装置分别与精馏塔和反应沉淀池连接；所述精馏塔分别与DME收集罐和有机物回收罐连接；所述反应沉淀池与锂沉淀槽连接。采用分子筛、萃取配合精馏的方法，可以一次性去除水、甲醇、氟化氢等杂质，保证了DME的纯度，同时实现锂元素和DME的分别回收；在工艺过程的各个装置内增设传感器，不仅可以实时了解回收的状况，也加强了装置的安全性。

作为优选，所述混合装置上设有若干互相独立的加料管；加料管用于加入有机混合溶剂，若干互相独立的加料管可以保证不同溶剂不发生混用，避免蒸馏过程混入杂质。

作为优选，所述分子筛采用孔径为4A的分子筛结构，分子筛内部设有湿度传感器；孔径为4A的分子筛结构可以过滤水和甲醇分子，以避免蒸馏时甲醇共沸和水蒸气析出的问题。

作为优选，所述萃取分离装置内部设有压力传感器和温度传感器；压力传感器保证装置内压稳定，而温度传感器检测萃取过程中可能的温度升降，避免生成新杂质。

作为优选，所述萃取分离装置上方设有溶液入口，萃取分离装置侧面设有刻度窥视窗口；带刻度的窥视窗口可以更精确控制加入溶液的量，避免浪费。

作为优选，所述精馏塔内部设有保温保压装置，精馏塔顶部设有卸压管路；安全装置的采用可以稳定精馏过程，从而提纯目标产物。

作为优选，所述精馏塔与DME收集罐之间设有单向阀，DME收集罐内部设有液位传感器；在液位传感器检测到DME收集罐装满时，控制器控制单向阀关闭，直至更换完DME收集罐后单向阀打开，保证回收工作持续平稳进行。

作为优选，所述反应沉淀池的下方设有废渣收集槽。

作为优选，所述萃取分离装置上方设有尾气净化器，所述尾气净化器与卸压管路相连；尾气过滤装置吸附萃取和精馏过程中的废气，保证反应过程对环境无影响。

作为优选，所述萃取分离装置和尾气净化器之间设有稳压阀；稳压阀可以控制装置压力处在一定范围内。

因此，本实用新型具有如下有益效果：（1）采用分子筛、萃取配合精馏的方法，可以一次性去除水、甲醇、氟化氢等杂质，保证了DME的纯度，同时实现锂元素和DME的分别回收。（2）在工艺过程的各个装置内增设传感器，不仅可以实时了解回收的状况，也加强了装置的安全性。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图中：1-废料进口，2-混合装置，21-加料管，3-分子筛，31-湿度传感器，4-萃取分离装置，41-压力传感器，42-温度传感器，5-精馏塔，51-保温保压装置，52-卸压管路，6-DME收集罐，61-液位传感器，7-有机物回收罐，8-反应沉淀池，9-废渣收集槽，10-锂沉淀槽，11-尾气净化器，12-稳压阀，13-单向阀。

具体实施方式

下面通过具体实施例,并结合附图对本实用新型的实施方式进行进一步的说明。

如图1所示，本实用新型涉及的一种六氟磷酸锂的DME回收利用的装置，废料进口1的尾端连接混合装置2；混合装置2、分子筛3和萃取分离装置4依次首尾相连；萃取分离装置4的出口分别连接精馏塔5、反应沉淀池8；精馏塔5的出口分别连接DME收集罐6、有机物回收罐7；反应沉淀池8的出口连接锂沉淀槽10，构成装置主要结构。

具体地，混合装置2的上方设置若干加料管21，各加料管21相互独立以便加入不同溶剂，在实施例中，加料管21设有2根。

具体地，所述分子筛3内的分子筛结构孔径选用4A，分子筛3内部安装有用于检测分子筛3是否需要进行干燥的湿度传感器31。

具体地，所述萃取分离装置4内安装用于检测萃取分离装置4气压的压力传感器41和萃取分离装置4内气体温度的温度传感器42。

具体地，萃取分离装置4的外侧面上部设置溶液入口43，侧面设有刻度窥视窗口44，在实施例中，刻度窥视窗口44为对称设置的两个窗口。

具体地，精馏塔5的内壁设置能够调控精馏塔5内部温度和压力的保温保压装置51，精馏塔5的顶部开口处设有卸压管路52。

具体地，DME收集罐6的入口处设有单向阀13；DME收集罐6的罐体内设有液位传感器61，用于判断单向阀13是否需要关闭。

具体地，反应沉淀池8的出口处设置有废渣收集槽9，内部的废渣可做进一步处理。

具体地，萃取分离装置4的顶部开口处设有尾气净化器11，同时精馏塔5的卸压管路52的出口与尾气净化器11的入口相连，防止卸压时逸出废气。

具体地，尾气净化器11的入口处设有稳压阀12，用于稳定从萃取分离装置4和卸压管路52排出的气体压力，防止压力过大导致尾气净化不彻底。

本实用新型工作过程如下。

如图1所示，先从废料进口中放入拆解的锂电池，废料被投入混合装置中与有机溶剂混合，溶解电解液及其他各组分；溶解后的混合液经过分子筛装置去除水和甲醇，然后进入萃取分离装置，加入碱性溶剂后进行分层萃取，溶液被分为有机物相和水溶相。之后，有机物相被送入精馏塔，精馏出的DME流入DME收集罐完成收集，剩余的有机溶剂及少量杂醇的混合物进入有机物回收罐。同时，水溶相被送入反应沉淀池，滤出氟化物和金属沉淀，滤液通入锂沉淀槽生成碳酸锂进行回收。

当装置内部的气压过大时，稳压阀或卸压管路开启，将多余气体通入尾气净化器，保障装置内部的压力平衡。

在液位传感器检测到DME收集罐装满时，液位传感器给控制器发出信号，控制器关闭单向阀，在DME收集罐更换完成后打开单向阀，保证回收工作持续平稳进行。

上述实施例仅用来进一步说明本实用新型一种六氟磷酸锂的DME回收利用的装置，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种六氟磷酸锂的DME回收利用的装置，其特征是，包括废料进口（1）、混合装置（2）、分子筛（3）、萃取分离装置（4）、精馏塔（5）、DME收集罐（6）、有机物回收罐（7）、反应沉淀池（8）、锂沉淀槽（10）；所述废料进口（1）与混合装置（2）连接；所述混合装置（2）与分子筛（3）连接；所述分子筛（3）与萃取分离装置（4）连接；所述萃取分离装置（4）分别与精馏塔（5）和反应沉淀池（8）连接；所述精馏塔（5）分别与DME收集罐（6）和有机物回收罐（7）连接；所述反应沉淀池（8）与锂沉淀槽（10）连接。

2.根据权利要求1所述的一种六氟磷酸锂的DME回收利用的装置，其特征在于：所述混合装置（2）上设有若干互相独立的加料管（21）。

3.根据权利要求1所述的一种六氟磷酸锂的DME回收利用的装置，其特征在于：所述分子筛（3）采用孔径为4A的分子筛结构，分子筛（3）内部设有湿度传感器（31）。

4.根据权利要求1所述的一种六氟磷酸锂的DME回收利用的装置，其特征在于：所述萃取分离装置（4）内部设有压力传感器（41）和温度传感器（42）。

5.根据权利要求4所述的一种六氟磷酸锂的DME回收利用的装置，其特征在于：所述萃取分离装置（4）上方设有溶液入口（43），萃取分离装置（4）侧面设有刻度窥视窗口（44）。

6.根据权利要求1所述的一种六氟磷酸锂的DME回收利用的装置，其特征在于：所述精馏塔（5）内部设有保温保压装置（51），精馏塔（5）顶部设有卸压管路（52）。

7.根据权利要求6所述的一种六氟磷酸锂的DME回收利用的装置，其特征在于：所述精馏塔（5）与DME收集罐（6）之间设有单向阀（13），DME收集罐（6）内部设有液位传感器（61）。

8.根据权利要求1所述的一种六氟磷酸锂的DME回收利用的装置，其特征在于：所述反应沉淀池（8）的下方设有废渣收集槽（9）。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的一种六氟磷酸锂的DME回收利用的装置，其特征在于：所述萃取分离装置（4）上方设有尾气净化器（11），所述尾气净化器（11）与卸压管路（52）相连。

10.根据权利要求1至8任意一项所述的一种六氟磷酸锂的DME回收利用的装置，其特征在于：所述萃取分离装置（4）和尾气净化器（11）之间设有稳压阀（12）。

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