一种锂离子电池生产中nmp溶剂的回收方法
【专利摘要】本发明涉及一种锂离子电池生产中NMP溶剂的回收方法，包括下列加工步骤：（1）用喷淋吸收塔吸收NMP混合气体，制含有高浓度NMP混合液：将NMP混合气体抽出输送到喷淋塔，将NMP粗品液输送到粗品罐中；（2）将NMP粗品液真空精馏加热，使水NMP分离，回收的成品经由管道引入配料车间投用于生产，以此往复使NMP反复使用反复回收。经过加热将水和NMP依次以气态形式分离，经冷凝收集进行提纯从而达到成品回收目的。
【专利说明】—种锂离子电池生产中NMP溶剂的回收方法
【技术领域】
[0001]本发明设计一种锂电辅助原材料二次回收循环利用方法，特别是设计一种锂离子电池生产中NMP溶剂的回收方法。
[0002]【背景技术】:
在方形铝壳锂电生产工艺日趋成熟的今天，铝壳锂电市场前景十分广阔，随之而来的便是产品利润空间在缩小，所以在追求数量和产品品质的同时便是从原材料成本上入手。正极配料所使用的NMP溶剂虽然价格在锂电原材料中不高但用量较大，NMP即N-甲基吡咯烷恫是一种以Y-丁内酯为原料，与甲胺缩合而成液体。其挥发性、渗透性极强且易吸水和水能以任何比例互溶。NMP作为制浆介质在涂布完成后便与极片分离，传统的回收方式是将含有高温NMP气态的空气经气-液换热器被冷却水冷凝液化后收集，但这种方式回收率较低，冷却不充分，部分NMP气态排放对环境造成一定的污染，并且是电力消耗较大。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是针对现有的缺陷，提供一种锂离子电池生产中NMP溶剂的回收方法。
[0004]为达到上述目的，本发明采用如下技术方案: 一种锂离子电池生产中NMP溶剂的回收方法，包括下列加工步骤:
(1)、用喷淋吸收塔吸收NMP混合气体，制含有高浓度NMP混合液:吸收塔将涂布机烤箱内含有高浓度NMP混合气体通过抽风机将其抽出输送到喷淋塔，使NMP混合气体喷淋塔与喷淋塔内的去离子水进行气液接触吸收，使气体NMP溶解到去离子水中成为NMP混合溶液，随着混合液周而复始的往返循环将气体中所含的大部分NMP吸收，当NMP浓度达到60%~80%范围后，将部分高浓度NMP的溶液，即NMP粗品液输送到粗品罐中；
(2)、将NMP粗品液真空精馏:将粗品罐内的高浓度NMP溶液利用真空吸附输送到精馏釜，利用导热油对釜体内的NMP粗品加热，在产水阶段导热油温度约160±5°C，产NMP阶段温度约150±5°C，釜体内在真空状态下当温度升至50°C左右时水分以水蒸气的形式首先被蒸发，在塔顶经过循环水冷凝后分离出来收集于水分罐；随着水分的减少部分的NMP溶剂开始气化上升，此时塔体内温度也相应有所上升，此时产出气体内为水蒸汽和NMP蒸汽的二者混合物，同样方式对其冷凝收集于前馏份罐，前馏份可以重新返回精馏塔作为下批次精馏的原料；当该产出物水分含量< 300ppm时，釜体内剩余的液体就是NMP成品，回收的成品经由管道引入配料车间投用于生产，以此往复使NMP反复使用反复回收，达到循环利用的目的。
[0005]所述的精馏釜体内的真空度至少在_80KPa以上。
[0006]本发明的工作原理是根据NMP极易吸水，并与水能以任何比例互溶特性，将含有气态NMP混合空气通过喷淋吸收塔与水进行充分接触吸收，从而将大部分NMP进行吸收，吸收后得到NMP粗品液，根据水和NMP沸点差异，经过加热将水和NMP依次以气态形式分离，经冷凝收集进行提纯从而达到成品回收目的。[0007]本发明的有益效果:由于整个系统(包括精馏釜体、塔体、管道)均是在真空度至少达-SOKPa以上的真空环境下完成，真空状态下相应的成分(水分和NMP成分)其沸点均有很大的降低，这样相应成分更容易被气化，从而也节约了为提供热量所消耗的电能；该项目主要通过自产自销方式来开展，稳定的生产使溶剂吸收可连续进行，精馏部分可以间断性批量生产，可操作性高，产品按照原材料来料检验流程测试合格后可正常投用于正极配料，从而达NMP溶剂循环利用，精馏操作简单、无损耗，对原材料投入成本可大幅度降低。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本发明的回收流程图。
【具体实施方式】
[0009]如图1所示本发明包括下列加工步骤:
(1)、用喷淋吸收塔吸收NMP混合气体，制含有高浓度NMP混合液:吸收塔将涂布机烤箱内含有高浓度NMP混合气体通过抽风机将其抽出输送到喷淋塔，使NMP混合气体喷淋塔与喷淋塔内的去离子水进行气液接触吸收，使气体NMP溶解到去离子水中成为NMP混合溶液，随着混合液周而复始的往返循环将气体中所含的大部分NMP吸收，当NMP浓度达到60%~80%范围后，将部分高浓度NMP的溶液，即NMP粗品液输送到粗品罐中；
(2)、将NMP粗品液真空精馏:将粗品罐内的高浓度NMP溶液利用真空吸附输送到精馏釜，利用导热油对釜体内的NMP粗品加热，在产水阶段导热油温度约160±5°C，产NMP阶段温度约150±5°C，釜体内在真空状态下当温度升至50°C左右时水分以水蒸气的形式首先被蒸发，在塔顶经过循环水冷凝后分离出来收集于水分罐；随着水分的减少部分的NMP溶剂开始气化上升，此时塔体内温度也相应有所上升，此时产出气体内为水蒸汽和NMP蒸汽的二者混合物，同样方式对其冷凝收集于前馏份罐，前馏份可以重新返回精馏塔作为下批次精馏的原料；当该产出物水分含量< 300ppm时，釜体内剩余的液体就是NMP成品，回收的成品经由管道引入配料车间投用于生产，以此往复使NMP反复使用反复回收，达到循环利用的目的。
[0010]所述的精馏釜体内的真空度至少在_80KPa以上。
[0011]本发明的工作原理是根据NMP极易吸水，并与水能以任何比例互溶特性，将含有气态NMP混合空气通过喷淋吸收塔与水进行充分接触吸收，从而将大部分NMP进行吸收，吸收后得到NMP粗品液，根据水和NMP沸点差异，经过加热将水和NMP依次以气态形式分离，经冷凝收集进行提纯从而达到成品回收目的。
【权利要求】
1.一种锂离子电池生产中NMP溶剂的回收方法,其特征在于包括下列加工步骤: (I )、用喷淋吸收塔吸收NMP混合气体，制含有高浓度NMP混合液:吸收塔将涂布机烤箱内含有高浓度NMP混合气体通过抽风机将其抽出输送到喷淋塔，使NMP混合气体喷淋塔与喷淋塔内的去离子水进行气液接触吸收，使气体NMP溶解到去离子水中成为NMP混合溶液，随着混合液周而复始的往返循环将气体中所含的大部分NMP吸收，当NMP浓度达到60%~80%范围后，将部分高浓度NMP的溶液，即NMP粗品液输送到粗品罐中； (2)、将NMP粗品液真空精馏:将粗品罐内的高浓度NMP溶液利用真空吸附输送到精馏釜，利用导热油对釜体内的NMP粗品加热，在产水阶段导热油温度约160±5°C，产NMP阶段温度约150±5°C，釜体内在真空状态下当温度升至50°C左右时水分以水蒸气的形式首先被蒸发，在塔顶经过循环水冷凝后分离出来收集于水分罐；随着水分的减少部分的NMP溶剂开始气化上升，此时塔体内温度也相应有所上升，此时产出气体内为水蒸汽和NMP蒸汽的二者混合物，同样方式对其冷凝收集于前馏份罐，前馏份可以重新返回精馏塔作为下批次精馏的原料；当该产出物水分含量< 300ppm时，釜体内剩余的液体就是NMP成品，回收的成品经由管道引入配料车间投用于生产，以此往复使NMP反复使用反复回收，达到循环利用的目的。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池生产中NMP溶剂的回收方法，其特征在于:所述的精馏釜体内的真空度至少在_80KPa`以上。
【文档编号】C07D207/267GK103664728SQ201210362311
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月26日 优先权日:2012年9月26日
【发明者】林俊颇, 林俊仰, 姚卿敏 申请人:中山天贸电池有限公司