JP2013018748A - 電極製造工程におけるnmp精製システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電極製造工程10から排出されるNMP(N−メチル−2−ピロリドン)を含むNMP水溶液を、水分を選択的に透過させる蒸気透過膜を備えた蒸気透過装置18によって脱水する。
【選択図】図1
Description
(1)排ガス中のNMPを吸着体または水スクラバーにより回収する。この工程によりNMP7〜9割、水分1〜3割程度の状態にまでNMPが濃縮される。
(2)NMP/水の混合液を蒸留で精製する。この工程でNMPを99%、水分1%以下まで精製する。
(1)蒸留は非常に多くのエネルギーを消費するため、特に近年環境負荷の低減や省エネ化を求められている。
(2)オフサイト蒸留の場合、吸着体または水スクラバーで回収したNMPを輸送しなければならないが、この場合NMP濃度85%以下という規制がある。このため、多量の水分を蒸留で除く必要があり、より多くのエネルギーが必要とされる。
(3)オンサイト蒸留の場合、NMPの濃縮はオフサイトより大きくできるが、蒸留装置は非常に大型であり、スペース、高さが必要となり設置が難しくなる。
(4)不純物の除去を十分行うことが難しく、再利用した際、製造工程に悪影響が出る可能性がある。特に、塩基類の残留はバインダーの変性を起こし、塗布性が悪くなる。
図2に示すシステムにおいて、NMP水溶液の脱水実験を行い、供給液、濃縮液の水分含有量を測定した。なお、蒸気透過装置18における分離膜(蒸気透過膜)には、三井造船(株)製のNaA型ゼオライト膜を採用した。
(1)NMP(純度>99.5%)に対し、超純水(18.2MΩ・cm)を添加し、表1のような組成にそれぞれ調整した。これらを処理対象の供給液(NMP水溶液)とした。
(2)NMP水溶液を220℃に加熱蒸発させ、ゼオライト膜を利用した蒸気透過膜180に供給する。
(3)蒸気透過膜180の透過室(透過側)より真空ポンプ182により真空引き、供給流量を3kg/hとした。
(4)透過側、濃縮側で得られた蒸気はそれぞれ熱交換器184、及び186で冷却し、透過液、濃縮液とした。
(5)経時的に供給液、濃縮液をサンプリングし、サンプリング液のNMP量、水分量を計測した。なお、水分量はカールフィッシャー水分計にて測定、NMPはGC(ガスクロマトグラフィー)にて分析した。
次に、アミン類を含んだNMP液をイオン交換樹脂で処理し、処理液からアミンなどが除去されることの確認を行った。
NMP液量:3[L]
使用樹脂 :ESP−2(ダウケミカル社製)
樹脂量 :100[mL]
SV :5 [/h]
以上のように、本実施形態によれば、蒸留工程に代えて、蒸気透過工程が採用されている、これによって、エネルギー効率が高く、放熱ロスが少ない水処理システムを得ることができる。また、イオン交換手段(樹脂など)を用いてアミン類を除去することで、電極製造工程におけるバインダースラリーの変性を防ぐことができる。
Claims (6)
- 電極製造工程から排出されるNMP(N−メチル−2−ピロリドン)を含むNMP水溶液を脱水精製するNMP精製システムであって、
前記NMP水溶液を蒸発させて蒸気とし、水と親和性のある蒸気透過膜を備えた蒸気透過装置で水分を除去することによって、NMPを精製することを特徴とするNMP精製システム。 - 蒸気透過装置における蒸気透過膜はゼオライト膜であること特徴とする請求項1に記載の電極製造工程におけるNMP精製システム。
- 前記蒸気透過装置の前段または後段または両方に脱塩装置を設けることを特徴とする請求項1または2に記載の電極製造工程におけるNMP精製システム。
- 前記脱塩装置はイオン交換樹脂またはイオン交換フィルターであることを特徴とする請求項3に記載の電極製造工程におけるNMP精製システム。
- 蒸気透過装置の前段または後段または両方にろ過装置を設けることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の電極製造工程におけるNMP精製システム。
- 前記ろ過装置は、MF膜またはUF膜であることを特徴とする請求項5に記載の電極製造工程におけるNMP精製システム。
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