CN220424575U - 一种锂电厂涂布nmp小型化提纯设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电厂涂布NMP小型化提纯设备，包括废液罐、提纯箱、浓缩物罐和产品罐，所述提纯箱内具有依次连接的三套蒸馏提纯系统，三套所述蒸馏提纯系统分别用于对NMP吸收液进行预除水、精除水和精馏，第一套所述蒸馏提纯系统连接所述废液罐，所述浓缩物罐连接最后一套所述蒸馏提纯系统，所述产品罐连接最后一套所述蒸馏提纯系统。与现有技术相比，本实用新型将三套蒸馏提纯系统集成在提纯箱体内，整体体积和占地面积小且不受高度限制，与传统高塔蒸馏装置相比，无需额外进行环评及建筑报建，建设安装更加简便。

Description

一种锂电厂涂布NMP小型化提纯设备

技术领域

本实用新型涉及锂电厂涂布NMP提纯技术领域，尤其涉及一种锂电厂涂布NMP小型化提纯设备。

背景技术

目前，国内主要采用高塔高温精馏获取NMP(N-甲基吡咯烷酮)回收液，应用虽然较普及，但精馏装置一般高度在20米以上，对场地要求较高，同时精馏装置涉及安环相关问题，需进行环评报建。单个锂电厂一般产生的NMP废液量约10000吨/年，建设一套精馏装置成本较高，投资回收期较长。同时，精馏装置一般远离锂电厂基地，NMP回收需要进行多次罐装和运输，这会占据企业的宝贵时间，致使本来处于工艺流程末端的NMP回收环节，却挤占企业经营成本，严重浪费人力物力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对上述现有技术中存在的不足，提供一种锂电厂涂布NMP小型化提纯设备，其整体尺寸和占地面积小，无需额外进行环评及建筑报建，且可就近安装于锂电厂，减少NMP回收中的罐装和运输次数，有助于节省企业的经营成本。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种锂电厂涂布NMP小型化提纯设备，包括：

废液罐；

提纯箱，所述提纯箱内具有依次连接的三套蒸馏提纯系统，三套所述蒸馏提纯系统分别用于对NMP吸收液进行预除水、精除水和精馏，第一套所述蒸馏提纯系统连接所述废液罐；

浓缩物罐，所述浓缩物罐连接最后一套所述蒸馏提纯系统；

产品罐，所述产品罐连接最后一套所述蒸馏提纯系统。

优选的，所述蒸馏提纯系统包括罐体和冷凝单元，所述罐体上设置有加热装置和若干检测仪表，所述罐体的进液口连接有进液泵和进液阀门，三套所述蒸馏提纯系统的所述罐体依次连接，所述冷凝单元连接所述罐体。

优选的，所述加热装置的加热源为蒸气、导热油或电。

优选的，所述检测仪表包括NMP浓度仪、液位计、真空表和温度计。

优选的，所述冷凝单元包括冷凝器、缓存罐和真空泵，所述冷凝器连接所述罐体，所述缓存罐连接所述冷凝器，所述缓存罐的出液口连接有出液阀门，所述真空泵连接所述缓存罐。

优选的，还包括蒸馏水罐，第一套所述蒸馏提纯系统的所述缓存罐连接所述蒸馏水罐。

优选的，第二套所述蒸馏提纯系统的缓存罐连接第一套所述蒸馏提纯系统的罐体。

优选的，最后一套所述蒸馏提纯系统的缓存罐连接第二套所述蒸馏提纯系统的罐体。

优选的，还包括控制系统，所述进液泵、所述进液阀门、所述加热装置、所述检测仪表、所述冷凝器和所述出液阀门分别与所述控制系统通信连接。

优选的，所述控制系统为可编程逻辑控制器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型提供的锂电厂涂布NMP小型化提纯设备将三套蒸馏提纯系统集成在提纯箱体内，整体体积和占地面积小且不受高度限制，与传统高塔蒸馏装置相比，无需额外进行环评及建筑报建，建设安装更加简便；

(2)本实用新型提供的锂电厂涂布NMP小型化提纯设备可就近安装于锂电厂内，与涂布NMP吸收设备联动，这能够节省远程提纯所需的罐装和运输成本，同时还可将提纯过程中的蒸馏水直接回收作为吸收液，循环利用，节省生产过程中的吸收用水；

(3)本实用新型提供的锂电厂涂布NMP小型化提纯设备还可通过PLC等实现全自动运行，控制流程简单便捷，不需要额外配置人员单独操作，仅需正常巡检即可，具有省时省力等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。需要说明的是，在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型实施例中所述锂电厂涂布NMP小型化提纯设备的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例中所述锂电厂涂布NMP小型化提纯设备的蒸馏提纯系统整体结构示意图。

图中：

1、废液罐；2、提纯箱；3、蒸馏提纯系统；31、罐体；32、冷凝单元；321、冷凝器；322、缓存罐；323、真空泵；4、浓缩物罐；5、产品罐；6、蒸馏水罐。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，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“上”、“下”、“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系统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，使用术语“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，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。

目前，国内获取NMP回收液主要通过高塔高温精馏获取。但是，高塔精馏装置的高度一般在20米以上，对场地要求较高，同时高塔精馏装置涉及安环相关问题，需进行环评报建。另外，现有的高塔精馏基地一般远离锂电厂基地，在回收NMP时需要进行多次罐装和运输，这会使得企业的经营成本有所增加。因此，本实用新型提供一种锂电厂涂布NMP小型化提纯设备，其整体尺寸和占地面积小，无需额外进行环评及建筑报建，且可就近安装于锂电厂，减少NMP回收中的罐装和运输次数，有助于节省企业的经营成本。

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施方式。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例一

如图1-图2所示，本实用新型实施例提供了一种锂电厂涂布NMP小型化提纯设备，包括：

废液罐1，废液罐1用于储存NMP吸收液；

提纯箱2，提纯箱2内具有依次连接的三套蒸馏提纯系统3，三套蒸馏提纯系统3分别用于对NMP吸收液进行预除水、精除水和精馏，第一套蒸馏提纯系统3连接废液罐1；

浓缩物罐4，浓缩物罐4连接最后一套蒸馏提纯系统3，浓缩物罐4用于收集储存NMP吸收液提纯过程中产生的浓缩物；

产品罐5，产品罐5连接最后一套蒸馏提纯系统3，产品罐5用于收集储存提纯获得的NMP溶液。

本实用新型实施例将三套蒸馏提纯系统3集成在提纯箱2体内，整体体积和占地面积小且不受高度限制，例如当处理量为1.5t/d-15t/d时，提纯箱2的长度范围为2.5m～6m，宽度范围为1.5m～3m，高度范围为2m～3m。因此，本实用新型与传统高塔蒸馏装置相比，无需额外进行环评及建筑报建，建设安装更加简便。

如图2所示，在一些可选实施例中，蒸馏提纯系统3包括罐体31和冷凝单元32，罐体31上设置有加热装置和若干检测仪表，罐体31的进液口连接有进液泵和进液阀门，三套蒸馏提纯系统3的罐体31依次连接，冷凝单元32连接罐体31。

本实施例的蒸馏提纯系统3在对NMP吸收液进行蒸馏提纯时，首先通过进液泵和进液阀门向罐体31内注入适量的NMP吸收液，然后启动罐体31上的加热装置将罐体31内的NMP吸收液加热到设定温度进行升温蒸发除水，直至罐体31内的NMP吸收液体积减少至设定体积，冷凝单元32在此过程中会将NMP吸收液升温蒸发除水产生的蒸气冷凝为液态并存储于缓存罐322中。

需要指出的是，本实施例罐体31上加热装置的加热源可以采用如蒸气、导热油或电等常规加热源。

具体的，检测仪表包括NMP浓度仪、液位计、真空表和温度计。

其中，NMP浓度仪可对罐体31内的NMP吸收液的浓度进行检测；液位计可对罐体31内的液位进行检测；真空表可对罐体31内的真空度进行检测；温度计可对罐体31内的NMP吸收液的温度进行检测。

进一步的，冷凝单元32包括冷凝器321、缓存罐322和真空泵323，冷凝器321连接罐体31，缓存罐322连接冷凝器321，缓存罐322的出液口连接有出液阀门，真空泵323连接缓存罐322。

本实施例的冷凝单元32在NMP吸收液升温蒸发除水的过程中，可通过真空泵323将NMP吸收液升温蒸发除水过程中产生的蒸气抽送到冷凝器321中进行冷凝，冷凝器321将冷凝得到的冷凝液输送到缓存罐322中储存。

可选的，还包括蒸馏水罐6，第一套蒸馏提纯系统3的缓存罐322连接蒸馏水罐6。

蒸馏水罐6可对第一套蒸馏提纯系统3产生的蒸馏水进行收集，并将其所收集的蒸馏水直接作为吸收液，实现循环利用，从而节省生产过程中的吸收用水，降低回收成本。

进一步的，第二套连接第一套蒸馏提纯系统3的罐体31，最后一套蒸馏提纯系统3的缓存罐322连接第二套蒸馏提纯系统3的罐体31。本实施例通过以上配置，可将第二套和最后一套蒸馏提纯系统3蒸馏产生的冷凝液分别输送至第一套和第二套蒸馏提纯系统3中进行再处理，这能够进一步提升本实施例的回收率。

在一些可选的实施例中，还包括控制系统，进液泵、进液阀门、加热装置、检测仪表、冷凝器321和出液阀门分别与控制系统通信连接。

本实施例使用时可根据具体提纯工艺设置相应的控制程序通过控制系统实现提纯设备的全自动运行，这使得本实施例不需要额外配置人员单独操作，仅需正常巡检即可，具有省时省力等优点。

优选的，控制系统为可编程逻辑控制器。

当然，在本实用新型的控制系统并不仅限于可编程逻辑控制器，在其它一些实施例中也可以选用其它类型的可编程逻辑控制器。

实施例二

本实用新型实施例基于实施例一中所述的锂电厂涂布NMP小型化提纯设备提供一种锂电厂涂布NMP提纯方法，包括以下步骤：

(1)将废液罐1中需提纯的NMP吸收液输送至第一套蒸馏提纯系统3的罐体31内，罐体31内的液位到达设定液位后停止输送，第一套蒸馏提纯系统3的真空泵323和加热装置自动打开，开始升温蒸发除水，当罐体31内的溶液温度达到设定值持续除水，当罐体31上浓度仪检测到NMP浓度达到98％，加热装置停止加热，罐体31溶液输送至精除水系统。其中，第一套蒸馏提纯系统3在该步骤中产生的蒸馏水储存在缓存罐322中，待达到设定液位后输送至蒸馏水罐4中，再输送至涂布NMP吸收系统作吸收液回用。本步骤中，第一套蒸馏提纯系统3对NMP回收液进行预除水。

(2)来自第一套蒸馏提纯系统3的溶液在第二套蒸馏提纯系统3内达到设定液位后，第二套蒸馏提纯系统3的加热装置和真空泵323自动开启，开始升温蒸发除水，当罐体31内的溶液温度达到设定值持续除水，当罐内溶液体积减少至设定罐体31体积时，停止加热，溶液输送至最后一套蒸馏提纯系统3的罐体31。另外，第二套蒸馏提纯系统3在该步骤中产生的冷凝液储存在冷凝单元32的缓存罐322中，待到达指定液位后再输送至第一套蒸馏提纯系统3内再处理。本步骤中，第二套蒸馏提纯系统3对经第一套蒸馏提纯系统3预除水的NMP吸收液进行深度除水，使NMP吸收液的含水量达到电子级使用要求。

(3)来自第二套蒸馏提纯系统3的溶液在最后一套蒸馏提纯系统3内达到设定液位后，最后一套蒸馏提纯系统3的加热装置和真空泵323开启，开始升温蒸发除水，当罐体31内的溶液温度达到设定值持续除水，当罐内溶液体积减少至设定罐体31体积时，停止加热，溶液输送至产品罐5。另外，最后一套蒸馏提纯系统3在该步骤中产生的冷凝液储存在冷凝单元32的缓存罐322中，待到达指定液位后再输送至第二套蒸馏提纯系统3内再处理，蒸馏过程中产生的浓缩物输送到浓缩物罐4暂存，待到一定量后在委外进行处理。本步骤中，最后一套蒸馏提纯系统3对经第一套蒸馏提纯系统3预除水的NMP吸收液进行精馏，实现NMP与重组分分离，使得NMP吸收液中的NMP浓度达到电子级要求。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种锂电厂涂布NMP小型化提纯设备，其特征在于，包括：

废液罐(1)；

提纯箱(2)，所述提纯箱(2)内具有依次连接的三套蒸馏提纯系统(3)，三套所述蒸馏提纯系统(3)分别用于对NMP吸收液进行预除水、精除水和精馏，第一套所述蒸馏提纯系统(3)连接所述废液罐(1)；

浓缩物罐(4)，所述浓缩物罐(4)连接最后一套所述蒸馏提纯系统(3)；

产品罐(5)，所述产品罐(5)连接最后一套所述蒸馏提纯系统(3)。

2.如权利要求1所述的锂电厂涂布NMP小型化提纯设备，其特征在于，所述蒸馏提纯系统(3)包括罐体(31)和冷凝单元(32)，所述罐体(31)上设置有加热装置和若干检测仪表，所述罐体(31)的进液口连接有进液泵和进液阀门，三套所述蒸馏提纯系统(3)的所述罐体(31)依次连接，所述冷凝单元(32)连接所述罐体(31)。

3.如权利要求2所述的锂电厂涂布NMP小型化提纯设备，其特征在于，所述加热装置的加热源为蒸气、导热油或电。

4.如权利要求2所述的锂电厂涂布NMP小型化提纯设备，其特征在于，所述检测仪表包括NMP浓度仪、液位计、真空表和温度计。

5.如权利要求4所述的锂电厂涂布NMP小型化提纯设备，其特征在于，所述冷凝单元(32)包括冷凝器(321)、缓存罐(322)和真空泵(323)，所述冷凝器(321)连接所述罐体(31)，所述缓存罐(322)连接所述冷凝器(321)，所述缓存罐(322)的出液口连接有出液阀门，所述真空泵(323)连接所述缓存罐(322)。

6.如权利要求5所述的锂电厂涂布NMP小型化提纯设备，其特征在于，还包括蒸馏水罐(6)，第一套所述蒸馏提纯系统(3)的所述缓存罐(322)连接所述蒸馏水罐(6)。

7.如权利要求6所述的锂电厂涂布NMP小型化提纯设备，其特征在于，第二套所述蒸馏提纯系统(3)的缓存罐(322)连接第一套所述蒸馏提纯系统(3)的罐体(31)。

8.如权利要求7所述的锂电厂涂布NMP小型化提纯设备，其特征在于，最后一套所述蒸馏提纯系统(3)的缓存罐(322)连接第二套所述蒸馏提纯系统(3)的罐体(31)。

9.如权利要求8所述的锂电厂涂布NMP小型化提纯设备，其特征在于，还包括控制系统，所述进液泵、所述进液阀门、所述加热装置、所述检测仪表、所述冷凝器(321)和所述出液阀门分别与所述控制系统通信连接。

10.如权利要求9所述的锂电厂涂布NMP小型化提纯设备，其特征在于，所述控制系统为可编程逻辑控制器。