锂电池涂布机的排风回风除湿处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种尾气处理系统，特别涉及一种锂电池涂布机的排风回风除湿处理系统，属于电池生产技术领域。


背景技术：

2.n-甲基吡咯烷酮简称为nmp，在锂离子电池生产中因其化学稳定性好，闪点高以及优良的稀释性能被广泛使用。是锂离子电池生产中正极涂布机排放废气中的主要成分，但若不对其进行回收，会造成nmp溶剂大量的消耗，也会造成挥发性有机物污染，对此国家有明确的环保规定。同时，涂布机排出的废气有较高的温度(约110℃)，如果直接排放也对能源是一个巨大的浪费，所以对nmp以及排气热量的回收是锂离子电池生产过程中无论环保还是节能减排都有重要意义的一个环节。
3.高镍类电池在制备过程中对空气中的水分要求极高，其生产车间内特别是涂布机烘箱的进风中的湿度有一定的要求，现有的涂布机排风处理系统难以达成这样的要求。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种锂电池涂布机的排风回风除湿处理系统，特别适用于对回风中湿度要求较高的锂电池涂布机系统，以克服现有技术中的不足。
5.为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：
6.本实用新型实施例提供了一种锂电池涂布机的排风处理系统，包括：
7.余热利用收单元，其至少用于将自涂布机排出的排出风中的部分热量传递至自转轮除湿单元返回的净化回风，以在净化回风进入涂布机前对其进行预热；
8.nmp吸收单元，其至少用于以吸收液对所述排出风进行水洗处理，以除去排出风中的nmp而形成净化回风；
9.转轮除湿单元，其至少用于对所述净化回风进行吸附处理，以除去所述净化回风中的水分；
10.控制单元，其至少用于调节所述余热利用收单元、nmp吸收单元、转轮除湿单元的工作状态；
11.其中，所述涂布机的排风口经排风管路依次与所述余热利用收单元、nmp吸收单元连接，所述涂布机的回风口经回风管路依次与所述余热利用收单元、转轮除湿单元、nmp吸收单元连接，以及，所述控制单元还与所述余热利用收单元、nmp吸收单元、转轮除湿单元连接。
12.与现有技术相比，本实用新型的优点包括：
13.1)本实用新型实施例提供的一种锂电池涂布机的排风回风除湿处理系统，结构简单，使用和维护简单，成本低；
14.2)本实用新型实施例提供的一种锂电池涂布机的排风回风除湿处理系统，能够利用烘干涂布机排出的外排风中的热量，以对处理后的净化风进行预热处理，从而提高了生
产的效率，且减少了能量损耗；
15.3)本实用新型实施例提供的一种锂电池涂布机的排风回风除湿处理系统，通过转轮除湿器、表冷器和吸收塔对排出风中的nmp进行回收，从而提高了nmp的回收率，并进一步降低了净化回风中nmp的含量。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，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。
17.图1是本实用新型一典型实施案例中提供的一种锂电池涂布机的排风回风除湿处理系统的结构示意图。
具体实施方式
18.鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本实用新型的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
19.本实用新型主要针对正极涂布机的排出风，在经过水洗脱除nmp后的净化风返回系统前，对回风增加净化脱水功能，以解决系统进风对湿度的要求。
20.本实用新型实施例提供了一种锂电池涂布机的排风回风除湿处理系统，包括：
21.余热利用收单元，其至少用于将自涂布机排出的排出风中的部分热量传递至自转轮除湿单元返回的净化回风，以在净化回风进入涂布机前对其进行预热；
22.nmp吸收单元，其至少用于以吸收液对所述排出风进行水洗处理，以除去排出风中的nmp而形成净化回风；
23.转轮除湿单元，其至少用于对所述净化回风进行吸附除湿处理，以除去所述净化回风中的水分；
24.控制单元，其至少用于调节所述余热利用收单元、nmp吸收单元、转轮除湿单元的工作状态；
25.其中，所述涂布机的排风口经排风管路依次与所述余热利用收单元、nmp吸收单元连接，所述涂布机的回风口经回风管路依次与所述余热利用收单元、转轮除湿单元、nmp吸收单元连接，以及，所述控制单元还与所述余热利用收单元、nmp吸收单元、转轮除湿单元连接。
26.进一步的，所述余热利用收单元包括气气换热器，所述气气换热器的一组气体进出端口通过排风管路分别与所述涂布机、nmp吸收单元连接，另一组气体进出端口通过回风管路分别与所述转轮除湿单元、涂布机连接。
27.进一步的，所述nmp吸收单元包括沿排出风的输送方向依次设置的第二吸收塔和第一吸收塔，所述第一吸收塔中具有第一吸收液，所述第二吸收塔中具有第二吸收液，在所述第二吸收塔和第一吸收塔中，所述排出风分别与第二吸收液、第一吸收液逆流接触，以及，所述第二吸收塔还与第一吸收塔连接，所述第二吸收液为第一吸收液吸附nmp后形成的nmp溶液。
28.更进一步的，所述第一吸收塔还与第一循环管路连接，所述第一循环管路与第一循环泵连接，所述第一循环泵至少用于驱使第一吸收液沿与排出风输送方向相反的方向循环流动；
29.所述第二吸收塔还与第二循环管路连接，所述第二循环管路与第二循环泵连接，所述第二循环泵至少用于驱使第二吸收液沿与排出风输送方向相反的方向循环流动。
30.更进一步的，所述第一吸收塔还与吸收液供给机构连接，所述第二吸收塔还与nmp收集机构连接，所述nmp收集机构至少用于收集并存储第二吸收塔中达到指定浓度的nmp溶液。
31.进一步的，所述转轮除湿单元包括沿净化回风的输送方向依次设置的第一转轮除湿器和第二转轮除湿器，所述第一转轮除湿器与第二转轮除湿器连接，所述第一转轮除湿器还与所述nmp吸收单元连接，所述第二转轮除湿器还与余热利用收单元连接，经所述第一转轮除湿器处理后的净化回风中的部分进入第二转轮除湿器中进行进一步的除湿处理，另一部分先后对第二转轮除湿器、第一转轮除湿器再生脱附后自第一转轮除湿器排放至大气。
32.更进一步的，所述转轮除湿单元还包括沿净化回风的输送方向依次设置的第一表冷器和第二表冷器，所述第一表冷器分别与所述nmp吸收单元与第一转轮除湿器连接，所述第二表冷器分别与所述第一表冷器、第二转轮除湿器连接，所述第一表冷器和第二表冷器至少用于对进入第一转轮除湿器或第二转轮除湿器之前的净化回风进行降温处理。
33.更进一步的，所述第一表冷器和第二表冷器还与冷凝液收集容器连接。
34.更进一步的，所述nmp吸收单元还与过滤器连接，所述过滤器还与所述第一表冷器连接，所述过滤器至少用于进入第一表冷器之前的净化回风进行过滤处理。
35.更进一步的，所述第二表冷器与第二转轮除湿器之间的回风管路上还设置有回风风机。
36.更进一步的，所述余热利用收单元与nmp吸收单元之间的排风管路上还设置有排风风机。
37.进一步的，连接所述转轮除湿单元与余热利用收单元的第一回风管路还经温度调节管路与连接余热利用收单元与涂布机回风口的第二回风管路连接，所述温度调节管路上还设置有温度调节阀。
38.如下将集合附图对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明，除非特别说明的之外，本实用新型实施例中的过滤器、换热器、水洗塔、表冷器以及风机等均可以是本领域技术人员已知的，在此不对其具体的结构组成做具体的限定。
39.请参阅图1，一种锂电池涂布机的排风回风除湿处理系统，包括：沿涂布机1排出的排出风的输送方向依次设置的气气换热器2和nmp吸收塔4，以及，沿nmp吸收塔4输出的净化回风的输送方向依次设置的过滤器5、第一表冷器6、第一转轮除湿器7、第二表冷器8、第二转轮除湿器9；
40.其中，所述气气换热器2经排风管路分别与涂布机1的排出风口、nmp吸收塔4的进气口连接，所述nmp吸收塔4的净化回风出口经回风管路依次与过滤器5、第一表冷器6、第一转轮除湿器7、第二表冷器8、第二转轮除湿器9、气气换热器2、涂布机1的回风口连接，所述第二表冷器8与第二转轮除湿器9之间的回风管路上还设置有回风风机3，所述气气换热器2
与nmp吸收塔4之间的排风管路上还设置有排风风机3，连接所述第二转轮除湿器9与气气换热器2的第一回风管路还经温度调节管路与连接气气换热器2与涂布机1回风口的第二回风管路连接，所述温度调节管路上还设置有温度调节阀21。
41.具体的，所述nmp吸收塔4为两级吸收塔，所述nmp吸收塔4包括沿排出风的输送方向依次设置的第二吸收塔和第一吸收塔，所述第一吸收塔中具有第一吸收液，所述第二吸收塔中具有第二吸收液，在所述第二吸收塔和第一吸收塔中，所述排出风分别与第二吸收液、第一吸收液逆流接触，以及，所述第二吸收塔还与第一吸收塔连接，所述第二吸收液为第一吸收液吸附nmp后形成的nmp溶液。
42.具体的，所述第一吸收塔还与第一循环管路连接，所述第一循环管路与第一循环泵连接，所述第一循环泵至少用于驱使第一吸收液沿与排出风输送方向相反的方向循环流动；所述第二吸收塔还与第二循环管路连接，所述第二循环管路与第二循环泵41连接，所述第二循环泵至少用于驱使第二吸收液沿与排出风输送方向相反的方向循环流动；所述第一吸收塔还与吸收液供给机构连接，所述第二吸收塔还与nmp收集机构连接，所述nmp收集机构至少用于收集并存储第二吸收塔中达到指定浓度的nmp溶液。
43.具体的，所述第一表冷器6和第二表冷器8还与冷凝液收集容器连接。
44.具体的，所述涂布机1可以是双层涂布机。
45.具体的，本实用新型实施例中提供的一种锂电池涂布机的排风回风除湿处理系统还包括控制器，例如是plc控制器，所述plc控制器分别与涂布机1、气气换热器2、nmp吸收塔4、过滤器5、第一表冷器6、第一转轮除湿器7、第二表冷器8、第二转轮除湿器9连接，并至少用于调节各设备的工作状态，其中所使用的数控程序可以通过市购获得。
46.具体的，涂布机1的排出风的温度为10～130℃，正常生产时排出风温度：90～130℃(正常运行来风温度约110℃)、nmp浓度为：0～3000ppm，平均情况下nmp的浓度约为2080ppm；
47.本实用新型实施例中提供的一种锂电池涂布机的排风回风除湿处理系统的工作原理至少包括：
48.锂电池涂布机的排风回风除湿处理系统的工艺路线采用余热利用&水洗回收&转轮除湿工艺，正极涂布机1的外排风输送至气气换热器2中，并于气气换热器2中与自第二转轮除湿器9输送回的净化回风进行热量交换，即以正极涂布机1的外排风对自第二转轮除湿器9输送回的净化回风进行预热处理；
49.换热后的外排风进入nmp吸收塔4中，与吸收液逆流接触，其中，所述nmp吸收塔4为两级吸收塔，所述nmp吸收塔4包括沿排出风的输送方向依次设置的第二吸收塔和第一吸收塔，所述第一吸收塔中具有第一吸收液，所述第二吸收塔中具有第二吸收液，在所述第二吸收塔和第一吸收塔中，所述排出风分别与第二吸收液、第一吸收液逆流接触，以及，所述第二吸收塔还与第一吸收塔连接，所述第二吸收液为第一吸收液吸附nmp后形成的nmp溶液，待第二吸收塔中的nmp溶液浓度达到80-90％后排放至nmp收集机构中，经nmp吸收塔4吸收处理后的外排风形成nmp含量≤6.25ppm(体积含量)的净化回风；
50.nmp吸收塔4输出的净化回风经过滤器5过滤处理以除去部分水分，之后依次经第一表冷器6、第一转轮除湿器7、第二表冷器8、第二转轮除湿器9冷凝除湿处理，以除去净化回风中的大部分的水汽，大约95％的净化回风经第一、第二转轮除湿器除湿至露点≤-20℃
后，进入气气换热器2与来自涂布机1的排出风进行换热实现余热利用，经换热后的净化回风温度为50～75℃，部分净化回风还通过温度调节管路与换热后的净化回风混合后一起返回涂布机1内。
51.经本实用新型实施例中提供的一种锂电池涂布机的排气处理系统处理后净化回风的指标如表1所示：
52.表1为锂电池涂布机的排气处理系统处理后净化回风的指标
[0053][0054][0055]
具体的，大约5％的净化回风经第一、第二转轮除湿器除湿后可直接外排至大气。
[0056]
经过锂电池涂布机的排风回风除湿处理系统处理后的净化回风满足废气排放指标应满足《电池工业污染排放标准》(gb 30484-2016)、《大气污染物综合排放标准》(gb 16297-1996)、《江苏省化学工业挥发性有机物排放标准》(db32/3151-2016)等标准的规定，表2示出了排放标准：
[0057]
表2为废气排放标准
[0058][0059]
本实用新型实施例提供的一种锂电池涂布机的排风回风除湿处理系统，结构简单，使用和维护简单，成本低；并且，本实用新型实施例提供的一种锂电池涂布机的排风回风除湿处理系统，能够利用烘干涂布机排出的外排风中的热量，以对处理后的净化风进行预热处理，从而提高了生产的效率，且减少了能量损耗。
[0060]
另外，本实用新型实施例提供的一种锂电池涂布机的排风回风除湿处理系统，通过转轮除湿器、表冷器和吸收塔对排出风中的nmp进行回收，对回风中的水分进行吸附脱除，从而提高了nmp的回收率，并进一步降低了净化回风中湿度及nmp的含量。
[0061]
应当理解，上述实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。