CN220213972U - 一种nmp废液精馏回收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种NMP废液精馏回收装置，包括依次进行连通的储液罐、调节罐、多功能回收设备、精馏塔、冷凝器、第一再沸器、第二再沸器；所述多功能回收设备包括依次相互连通的余热回收装置、渗透汽化膜装置、溶液暂存罐；所述溶液暂存罐的第一出口连通所述精馏塔；所述第一再沸器、所述第二再沸器、所述冷凝器分别与所述精馏塔相连接。本技术方案中通过设置调节罐，对NMP废液的pH进行调节，可以减轻NMP废液的氧化水解程度，同时，通过设置多功能回收设备，采用渗透汽化膜装置对NMP废液进行浓缩，可以减少分壁塔的进料量并降低系统能耗，并提高了NMP的回收效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及NMP废液回收技术领域，特别涉及一种NMP废液精馏回收装置。
背景技术
N-甲基吡咯烷酮(NMP)是一种有机溶剂，具有低毒性、高沸点、难挥发、强溶解性、化学性质稳定等诸多优势。高纯度的NMP产品广泛用在锂电池、碳纳米管导电浆料、液晶电子、半导体、绝缘材料等行业。在锂电池生产过程中会产生大量NMP废液，为了降低成本，可将NMP废液回收提纯后再次使用。现有技术中，对NMP废液的回收处理工艺复杂，通常包括热回收处理、吸收剂处理、精馏塔处理等多道工序，NMP废液的化学性质不稳定，在存储及运输过程中易出现氧化水解的现象，此外，精馏塔的进料量较大，能耗及蒸汽损耗也较大。因此，现有技术中对NMP废液回收处理过程中易出现NMP废液水解、蒸汽及原材料等资源浪费较大的技术缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种NMP废液精馏回收装置，旨在解决现有技术中对NMP废液回收处理过程中易出现NMP废液水解、蒸汽及原材料等资源浪费较大的技术缺陷。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型公开了一种NMP废液精馏回收装置，包括依次进行连通的储液罐、调节罐、多功能回收设备、精馏塔、冷凝器、第一再沸器、第二再沸器；所述多功能回收设备包括依次相互连通的余热回收装置、渗透汽化膜装置、溶液暂存罐；所述余热回收装置上的第一进口与所述调节罐相连接，所述余热回收装置的第二进口与所述精馏塔相连接，所述余热回收装置的第一出口与所述冷凝器相连接；所述溶液暂存罐的第一出口分别连接所述精馏塔、所述溶液暂存罐的第一进口，所述溶液暂存罐的第二出口连接所述冷凝器，所述溶液暂存罐的第二进口连接所述精馏塔；所述第一再沸器、所述第二再沸器、所述冷凝器分别与所述精馏塔相连接。
其中，所述渗透汽化膜装置包括壳体、第一过滤网、高分子分离膜、A型沸石膜，所述第一过滤网、所述高分子分离膜、所述A型沸石膜相平行设置在所述壳体内部并与所述壳体可拆卸式连接，所述第一过滤网、所述高分子分离膜、所述A型沸石膜的设置方向与液体的流动方向相垂直。
优选的，所述储液罐与所述调节罐之间设有流量计和pH调节计。
优选的，所述储液罐、调节罐、多功能回收设备之间的液体连通管路上均设有排液泵，所述多功能回收设备与所述精馏塔之间的气体连通管路上设有风机。
优选的，所述溶液暂存罐的出口处还设有NMP液体浓度仪、电动三通调节阀。
优选的，所述调节罐的入口处还设有第二过滤网。
优选的，所述精馏塔为分壁精馏塔。
具体的，所述分壁精馏塔内设底部分隔板，所述底部分隔板将所述分壁精馏塔分隔为第一隔壁塔与第二隔壁塔，所述第一隔壁塔内设有第一隔板以将所述第一隔壁塔的内部空间分为第一填料层、第一塔底，所述第二隔壁塔内设有第二隔板以将所述第二隔壁塔的内部空间分为第二填料层、第二塔底，所述第一再沸器、所述第二再沸器分别与所述第一塔底、所述第二塔底相连接；所述第一填料层、所述第二填料层内分别设置有填料，对分壁精馏塔内循环的气体与液体进行净化吸附；所述溶液暂存罐的第一出口与所述第一填料层相连通，所述分壁精馏塔的塔顶与所述冷凝器相连接。
本技术方案公开了一种NMP废液精馏回收装置，包括依次进行连通的储液罐、调节罐、多功能回收设备、精馏塔、冷凝器、第一再沸器、第二再沸器；所述多功能回收设备包括依次相互连通的余热回收装置、渗透汽化膜装置、溶液暂存罐；所述余热回收装置上的第一进口与所述调节罐相连接，所述余热回收装置的第二进口与所述精馏塔相连接，所述余热回收装置的第一出口与所述冷凝器相连接；所述溶液暂存罐的第一出口分别连接所述精馏塔、所述溶液暂存罐的第一进口，所述溶液暂存罐的第二出口连接所述冷凝器，所述溶液暂存罐的第二进口连接所述精馏塔；所述第一再沸器、所述第二再沸器、所述冷凝器分别与所述精馏塔相连接。本技术方案中，通过设置调节罐，对NMP废液的pH进行调节，可以减轻NMP废液的氧化水解程度，同时，通过设置多功能回收设备，采用渗透汽化膜装置对NMP废液进行浓缩，可以减少分壁塔的进料量并降低系统能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术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实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例所公开的一种NMP废液精馏回收装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例所公开的多功能回收设备的结构示意图；
图3为本实用新型实施例所公开的分壁精馏塔与相邻设备的连接结构示意图。
其中：1、储液罐；11、排液泵；12、风机；13、电动调节阀；2、调节罐；21、流量计；22、pH调节计；30、多功能回收设备；3、余热回收装置；4、渗透汽化膜装置；44、壳体；41、第一过滤网；42、高分子分离膜；43、A型沸石膜；5、溶液暂存罐；51、NMP液体浓度仪；52、电动三通调节阀；6、分壁精馏塔；61、塔顶；62、第一填料层；63、第二填料层；64、第一隔板；65、第一塔底；66、第二塔底；67、底部分隔板；68、第二隔板；7、冷凝器；81、第一再沸器；82、第二再沸器；91、第一成品罐；92、第二成品罐。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本实用新型公开了一种NMP废液精馏回收装置，如图1-3所示，包括依次进行连通的储液罐1、调节罐2、多功能回收设备30、精馏塔、冷凝器7、第一再沸器81、第二再沸器82；所述精馏塔为分壁精馏塔6，分壁精馏塔6将两个精馏塔集合成一个精馏塔，节约投资成本，减少占地面积；所述多功能回收设备30包括依次相互连通的余热回收装置3、渗透汽化膜装置4、溶液暂存罐5，余热回收装置3、渗透汽化膜装置4、溶液暂存罐5一体化设置可以有效减小设备的占地面积并简化管道布线，NMP废液依次流经所述余热回收装置3、所述渗透汽化膜装置4进行处理，然后进入所述溶液暂存罐5暂存并将NMP废液再次加热至80℃后进入分壁精馏塔6，以提高分壁精馏塔6的精馏效率。
其中，所述余热回收装置3上的第一进口与所述调节罐2相连接，所述余热回收装置3的第二进口与所述精馏塔6相连接，所述余热回收装置3的第一出口与所述冷凝器7相连接。
所述溶液暂存罐5的第一出口分别连接所述分壁精馏塔6、所述溶液暂存罐5的第一进口，所述溶液暂存罐5的第二出口连接所述冷凝器7，所述溶液暂存罐5的第二进口连接所述分壁精馏塔6，分壁精馏塔6中的气体分别输送到余热回收装置3及溶液暂存罐5进行热量交换以回收多余的热量，排气管路上还设有电动调节阀13，可以控制进入余热回收装置3及溶液暂存罐5的气体量，并调节温度保持在设定范围内；余热回收装置3及溶液暂存罐5分别与冷凝器7相连接，经热量回收后的气体与冷凝器7再次进行热量交换，可以减少蒸汽能耗。
所述第一再沸器81、所述第二再沸器82、所述冷凝器7分别与所述精馏塔6相连接。
具体的，所述渗透汽化膜装置4包括壳体44、第一过滤网41、高分子分离膜42、A型沸石膜43，所述第一过滤网41、所述高分子分离膜42、所述A型沸石膜43相平行设置在所述壳体44内部并与所述壳体44可拆卸式连接，所述第一过滤网41、所述高分子分离膜42、所述A型沸石膜43的设置方向与液体的流动方向相垂直，NMP废液经余热回收装置3进行加热至温度为65～75℃后进入渗透汽化膜装置4内部，依次经由过滤网41过滤杂质、高分子分离膜42和A型沸石膜43分离水，得到NMP浓缩液。
进一步的，所述储液罐1与所述调节罐2之间设有流量计21和pH调节计22，流量计21用于测量管路中NMP废液的流量并将流量控制在合适的范围内，pH测试仪22用于测试调节罐2内液体的pH值，根据液体的pH值向其中加入pH调节剂(稀盐酸、稀硫酸或者低浓度氢氧化钠溶液)以保持液体的pH值在5-7范围内，调节罐2内充满惰性气体；通过设置调节罐2并通过加入pH调节剂调节调节罐2内液体的pH值，同时通入惰性气体，可以防止NMP氧化水解。
进一步的，所述储液罐1、调节罐2、多功能回收设备30之间的液体连通管路上均设有排液泵11，排液泵11为液体的输送提供动力，所述多功能回收设备30与所述分壁精馏塔6之间的气体连通管路上设有风机12，风机12对气体的传送提供动力。
进一步的，所述溶液暂存罐5的出口处还设有NMP液体浓度仪51、电动三通调节阀52，NMP液体浓度仪51可以监测NMP液体的浓度，并达到浓度可控回收的目的，电动三通调节阀52具有长期使用仍然稳定可靠的特点。
进一步的，所述调节罐2的入口处还设有第二过滤网，第二过滤网可以及时将液体中的废渣过滤，以防废渣进入后置设备中。
具体的，所述分壁精馏塔6内设底部分隔板67，所述底部分隔板67将所述分壁精馏塔6分隔为第一隔壁塔与第二隔壁塔，所述第一隔壁塔内设有第一隔板64以将所述第一隔壁塔的内部空间分为第一填料层62、第一塔底65，所述第二隔壁塔内设有第二隔板68以将所述第二隔壁塔的内部空间分为第二填料层63、第二塔底66，所述第一再沸器81、所述第二再沸器82分别与所述第一塔底65、所述第二塔底66相连接。
所述第一填料层62、所述第二填料层63内分别设置有填料，对分壁精馏塔6内循环的气体与液体进行净化吸附。
所述溶液暂存罐5的第一出口与所述第一填料层62相连通，NMP废液由第一填料层62进入第一分壁塔，易挥发的组分上升，所述分壁精馏塔6的塔顶61与所述冷凝器7相连接，易挥发组分由塔顶61进入冷凝器7进行冷凝。
所述第一塔底65上分别设有第一出口、第二进口，所述第一塔底65的第一出口、所述第一再沸器81、所述第一塔底65的第二进口通过管路依次进行连通，NMP废液由第一填料层62进入第一分壁塔，难挥发的组分聚集在第一塔底65，并由第一塔底65的第一出口进入第一再沸器81，再沸气体由第二进口重新回到第一分壁塔并在塔内上升经由第一填料层62进行过滤；所述第二塔底66上分别设有第二出口、第四进口，所述第二塔底66的第二出口、所述第二再沸器82、所述第二塔底66的第四进口依次进行连通，第二分壁塔的工作原理与第一分壁塔相似，此处不再赘述。
所述第二填料层63上设有第三进口，所述第一再沸器81与所述第二再沸器82的出口分别连接第一成品罐91、所述第二填料层63的第三进口，第一再沸器81与第二再沸器82中沸点较高无法被蒸出的液体，一部分通过第三进口重新流回第二隔壁塔内进行循环吸附，符合回收标准的液体则流入第一成品罐91进行储存；所述分壁精馏塔6的塔顶61设有第三出口、第四出口与第五进口，所述塔顶61的第三出口连通所述冷凝器7，所述冷凝器7的出口分别连通所述塔顶61的第五进口、第二成品罐92，经由第一填充层62与第二填充层63过滤后的气体上升至塔顶61，经冷凝器7冷凝后的形成回流液，一部分流入第五进口并在第二分壁塔内继续进行循环吸附，其余部分被收集在第二成品罐92进行储存；NMP废液经过第一隔壁塔、第二隔壁塔的多次循环吸附，所回收得到的NMP液体浓度可达到工业化标准，所述塔顶61的第四出口分别连通所述余热回收装置3的第一出口、所述溶液暂存罐5的第二进口。
进一步的，所述分壁精馏塔6与所述第一再沸器81、所述第二再沸器82、所述冷凝器7的连通管路上均设有排液泵11，排液泵11为液体的输送提供动力。
在具体实施例中，储液罐1中的NMP废液，经排液泵11排进调节罐2，调节罐2前设置流量计21与pH测试仪22，调节罐2内充满惰性气体，加入pH调节剂(如稀盐酸、稀硫酸或者低浓度氢氧化钠溶液等)调节NMP废液的PH值为6左右，以防止NMP氧化水解，调节罐2的入口处设置第二过滤网，防止废渣进入后置设备中；经pH调节后的NMP废液经排液泵11负压流入余热回收装置3，余热回收装置3将NMP废液加热至70℃后，废液进入渗透汽化膜装置4，在渗透汽化膜装置4中依次经由第一过滤网41过滤杂质、高分子分离膜42和A型沸石膜43分离水，得到NMP浓缩液；NMP浓缩液进入溶液暂存罐5进行暂存并被再次加热至80℃，随后进入分壁精馏塔6的第一填料层62进行过滤纯化，溶液暂存罐5的出口处设有NMP浓度仪51、电动三通调节阀52，根据NMP的浓度调节电动三通调节阀52以调节溶液暂存罐5的流出液体流量及NMP废液的进塔流量，有利于控制蒸汽用量，同时能监测高分子分离膜42与A型沸石膜43的过滤效果，当NMP废液浓度较之前有所下降，关闭电动三通调节阀52，及时更换高分子分离膜42与A型沸石膜43，以确保NMP的纯化效率。
随后，高温NMP浓缩液进入分壁精馏塔6的第一填料层62进行吸附处理，经吸附处理后的NMP浓缩液进入第一塔底65并由第一出口进入第一再沸器81进行再次沸腾，再沸气体通过第二进口重新回到第一塔底65并在塔内上升，经由第一填料层62过滤后由塔顶61的第三出口进入冷凝器7进行冷凝，冷凝液一部分通过第五进口回到第二分壁塔进行循环吸附处理，一部分被收集在第二成品罐92中进行储存；第一再沸器81、第二再沸器82中沸点较高无法被蒸出的液体，一部分通过第三进口重新流回第二隔壁塔内进行循环吸附，符合回收标准的液体则流入第一成品罐91进行储存；塔顶61的部分气体还可分别输送到余热回收装置3及溶液暂存罐5进行热量交换以回收多余的热量，余热回收装置3及溶液暂存罐5分别与冷凝器7相连接，经热量回收后的气体与冷凝器7再次进行热量交换，减少蒸汽能耗。
本技术方案所公开的一种NMP废液精馏回收装置，包括依次进行连通的储液罐、调节罐、多功能回收设备、精馏塔、冷凝器、第一再沸器、第二再沸器；所述多功能回收设备包括依次相互连通的余热回收装置、渗透汽化膜装置、溶液暂存罐；所述余热回收装置上的第一进口与所述调节罐相连接，所述余热回收装置的第二进口与所述精馏塔相连接，所述余热回收装置的第一出口与所述冷凝器相连接；所述溶液暂存罐的第一出口分别连接所述精馏塔、所述溶液暂存罐的第一进口，所述溶液暂存罐的第二出口连接所述冷凝器，所述溶液暂存罐的第二进口连接所述精馏塔；所述第一再沸器、所述第二再沸器、所述冷凝器分别与所述精馏塔相连接。本技术方案中，通过设置调节罐，对NMP废液的pH进行调节，可以减轻NMP废液的氧化水解程度，同时，通过设置多功能回收设备，采用渗透汽化膜装置对NMP废液进行浓缩，可以减少分壁塔的进料量并降低系统能耗，不仅如此，本技术方案中所采用的精馏塔为分壁精馏塔，分壁精馏塔将两个精馏塔集合成一个精馏塔，节约投资成本，减少设备的占地面积，提高了NMP的回收效率。
以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种NMP废液精馏回收装置，其特征在于，包括依次进行连通的储液罐、调节罐、多功能回收设备、精馏塔、冷凝器、第一再沸器、第二再沸器；
所述多功能回收设备包括依次相互连通的余热回收装置、渗透汽化膜装置、溶液暂存罐；
所述余热回收装置上的第一进口与所述调节罐相连接，所述余热回收装置的第二进口与所述精馏塔相连接，所述余热回收装置的第一出口与所述冷凝器相连接；
所述溶液暂存罐的第一出口分别连接所述精馏塔、所述溶液暂存罐的第一进口，所述溶液暂存罐的第二出口连接所述冷凝器，所述溶液暂存罐的第二进口连接所述精馏塔；
所述第一再沸器、所述第二再沸器、所述冷凝器分别与所述精馏塔相连接。
2.根据权利要求1所述一种NMP废液精馏回收装置，其特征在于，所述渗透汽化膜装置包括壳体、第一过滤网、高分子分离膜、A型沸石膜，所述第一过滤网、所述高分子分离膜、所述A型沸石膜相平行设置在所述壳体内部并与所述壳体可拆卸式连接，所述第一过滤网、所述高分子分离膜、所述A型沸石膜的设置方向与液体的流动方向相垂直。
3.根据权利要求1所述一种NMP废液精馏回收装置，其特征在于，所述储液罐与所述调节罐之间设有流量计和pH调节计。
4.根据权利要求1所述一种NMP废液精馏回收装置，其特征在于，所述储液罐、调节罐、多功能回收设备之间的液体连通管路上均设有排液泵，所述多功能回收设备与所述精馏塔之间的气体连通管路上设有风机。
5.根据权利要求1所述一种NMP废液精馏回收装置，其特征在于，所述溶液暂存罐的出口处还设有NMP液体浓度仪、电动三通调节阀。
6.根据权利要求1所述一种NMP废液精馏回收装置，其特征在于，所述调节罐的入口处还设有第二过滤网。
7.根据权利要求1所述一种NMP废液精馏回收装置，其特征在于，所述精馏塔为分壁精馏塔。
8.根据权利要求7所述一种NMP废液精馏回收装置，其特征在于，所述分壁精馏塔内设底部分隔板，所述底部分隔板将所述分壁精馏塔分隔为第一隔壁塔与第二隔壁塔，所述第一隔壁塔内设有第一隔板以将所述第一隔壁塔的内部空间分为第一填料层、第一塔底，所述第二隔壁塔内设有第二隔板以将所述第二隔壁塔的内部空间分为第二填料层、第二塔底，所述第一再沸器、所述第二再沸器分别与所述第一塔底、所述第二塔底相连接；
所述第一填料层、所述第二填料层内分别设置有填料，对分壁精馏塔内循环的气体与液体进行净化吸附；
所述溶液暂存罐的第一出口与所述第一填料层相连通，所述分壁精馏塔的塔顶与所述冷凝器相连接。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN118495657A (zh) * | 2024-07-19 | 2024-08-16 | 航天国华资源再生(湖州)有限公司 | 一种渗透汽化膜分离耦合精馏的nmp回收提纯系统 |
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2023
- 2023-08-01 CN CN202322045976.8U patent/CN220213972U/zh active Active
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| CN118495657B (zh) * | 2024-07-19 | 2024-10-18 | 航天国华资源再生(湖州)有限公司 | 一种渗透汽化膜分离耦合精馏的nmp回收提纯系统 |
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