一种锂离子电池涂敷工序NMP双转轮回收装置的制作方法

文档序号:11950349阅读:1251来源:国知局

本实用新型涉及废气回收技术领域,尤其涉及一种锂离子电池涂敷工序NMP双转轮回收装置。



背景技术:

N-甲基吡咯烷酮(NMP)为无色透明液体,沸点202℃,闪点95℃,能与水混溶,溶于乙醚,丙酮及各种有机溶剂,稍有氨味,化学性能稳定,对碳钢、铝不腐蚀,对铜稍有腐蚀性。具有粘度低,化学稳定性和热稳定性好,极性高,挥发性低,能与水及许多有机溶剂无限混溶等优点。

在锂电池生产领域,正极浆料一般采用NMP液体溶剂,其利用率的大小是每个电池生产制造商所关心的头等大事,当一批正极浆料设计完成并生产涂布时,传统的方法是采用高温加热的方法去除NMP溶剂(温度120℃,时间4min)。NMP以气体的形式散失掉,整个过程中消耗了大量的NMP溶剂,以气体蒸发的NMP溶剂也被白白浪费了。同时,极不利于节能环保。



技术实现要素:

本实用新型提供一种锂离子电池涂敷工序NMP双转轮回收装置,主要用于吸附锂离子电池涂敷生产过程中排出的NMP废气,并且利用一级转轮、二级转轮、一级表面冷却器、二级表面冷却器,将废气中的NMP变成液体回收循环再利用;同时对涂布机排出的热空气进行热交换达到热回收的目的,提高了能量利用效率。

本实用新型的技术方案是:一种锂离子电池涂敷工序NMP双转轮回收装置,包括涂布机、热交换器、一级转轮、二级转轮,其特征在于:所述热交换器包括热交换器高温入口、热交换器低温出口、热交换器干空气入口、热交换器干空气出口,所述涂布机左右二侧设有涂布机头、涂布机尾,所述涂布机上方设有排风管道,排风管道连接排风机,排风机通过排风管道连接热交换器高温入口,涂布机下方设有送风管道,送风管道连接送风风机,送风风机通过送风管道连接热交换器干空气出口,所述一级转轮设置有一级吸附区、一级脱附区和一级余热回收区,所述二级转轮设置有二级吸附区、二级脱附区和二级余热回收区,所述一级吸附区左右两边分别设置有有机溶剂进一级吸附区管道、二级表面冷却器,通过有机溶剂进一级吸附区管道顺序连接一级过滤器、一级表面冷却器、热交换器低温出口,二级表面冷却器通过管道顺序连接二级过滤器、二级吸附区,二级吸附区出口连接洁净空气管道,通过洁净空气管道顺序连接循环风机、热交换器干空气入口,所述一级脱附区左右两边分别设置有浓缩风机和再生空气出二级脱附区管道,浓缩风机通过再生空气出一级脱附区管道一端连接一级脱附区,另一端连接热交换器低温出口,所述一级余热回收区左右两边分别设置有再生空气进一级余热回收区管道和再生空气出一级余热回收区管道,再生空气出一级余热回收区管道连接二级余热回收区,二级余热回收区通过再生空气出二级余热回收区管道连接电加热器,电加热器通过再生空气进二级脱附区管道连接二级脱附区,二级脱附区连接再生空气出二级脱附区管道,一级过滤器、一级表面冷却器通过一号通液管道与一号废液罐连接,二级过滤器、二级表面冷却器通过二号通液管道与二号废液罐连接。

本实用新型的有益效果为:本实用新型提供一种锂离子电池涂敷工序NMP双转轮回收装置,主要用于吸附锂离子电池涂敷生产过程中排出的NMP废气,并且利用一级转轮、二级转轮、一级表面冷却器、二级表面冷却器,将废气中的NMP变成液体回收循环再利用;同时对涂布机排出的热空气进行热交换达到热回收的目的,提高了能量利用效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图1中:1.涂布机,2.送风风机,3.排风机,4.热交换器,5.浓缩风机,6.一级脱附区,7.一级转轮,8.一级余热回收区,9.一级吸附区,10.二级脱附区,11.二级余热回收区,12.二级吸附区,13.二级转轮,14.一级表面冷却器,15.一级过滤器,16.二级表面冷却器,17.二级过滤器,18.一号废液罐,19.二号废液罐,20.再生空气进一级余热回收区管道,21.有机溶剂进一级吸附区管道,22.洁净空气管道,23.循环风机,24.再生空气出二级余热回收区管道,25.再生空气进二级脱附区管道,26.电加热器,27.再生空气出一级脱附区管道,28.排风管道,29.涂布机头,30.涂布机尾,31.送风管道,32.再生空气出二级脱附区管道,33.再生空气出一级余热回收区管道,34.一号通液管道,35.二号通液管道,41.热交换器高温入口,42.热交换器低温出口,43.热交换器干空气入口,44.热交换器干空气出口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示,本实用新型是一种锂离子电池涂敷工序NMP双转轮回收装置,包括涂布机1、热交换器4、一级转轮7、二级转轮13,其特征在于:所述热交换器4包括热交换器高温入口41、热交换器低温出口42、热交换器干空气入口43、热交换器干空气出口44,所述涂布机1左右二侧设有涂布机头29、涂布机尾30,所述涂布机1上方设有排风管道28,排风管道28连接排风机3,排风机3通过排风管道28连接热交换器高温入口41,涂布机1下方设有送风管道31,送风管道31连接送风风机2,送风风机2通过送风管道31连接热交换器干空气出口44,所述一级转轮7设置有一级吸附区9、一级脱附区6和一级余热回收区8,所述二级转轮13设置有二级吸附区12、二级脱附区10和二级余热回收区11,所述一级吸附区9左右两边分别设置有有机溶剂进一级吸附区管道21、二级表面冷却器16,通过有机溶剂进一级吸附区管道21顺序连接一级过滤器15、一级表面冷却器14、热交换器低温出口42,二级表面冷却器16通过管道顺序连接二级过滤器17、二级吸附区12,二级吸附区12出口连接洁净空气管道22,通过洁净空气管道22顺序连接循环风机23、热交换器干空气入口43,所述一级脱附区6左右两边分别设置有浓缩风机5和再生空气出二级脱附区管道32,浓缩风机5通过再生空气出一级脱附区管道27一端连接一级脱附区6,另一端连接热交换器低温出口42,所述一级余热回收区8左右两边分别设置有再生空气进一级余热回收区管道20和再生空气出一级余热回收区管道33,再生空气出一级余热回收区管道33连接二级余热回收区11,二级余热回收区11通过再生空气出二级余热回收区管道24连接电加热器26,电加热器26通过再生空气进二级脱附区管道25连接二级脱附区10,二级脱附区10连接再生空气出二级脱附区管道32,一级过滤器15、一级表面冷却器14通过一号通液管道34与一号废液罐18连接,二级过滤器17、二级表面冷却器16通过二号通液管道35与二号废液罐19连接。

一级过滤器15的出口处形成两路风路,吸附风路由有机溶剂进一级吸附区管道21将混合空气吹向一级吸附区9,再经二级表面冷却器16、二级过滤器17,通过二级吸附区12的干燥空气再由洁净空气管道22通过循环风机23送到热交换器干空气入口43;

脱附风路由再生空气进一级余热回收区管道20送至一级余热回收区8,再通过再生空气出一级余热回收区管道33送至二级余热回收区11,再通过再生空气出二级余热回收区管道24送至电加热器26进行加热,而后吹送至二级脱附区10,再通过再生空气出二级脱附区管道32送至一级脱附区6,通过再生空气出一级脱附区管道27吹送至热交换器低温出口42;

在一级转轮7的转动方向,从上游到下游依次设置一级吸附区9、一级脱附区6和一级余热回收区8,在二级转轮13的转动方向,从上游到下游依次设置二级吸附区12、二级脱附区10和二级余热回收区11,通过上述设置,在一级脱附区6、二级脱附区10经过电加热器26加热的一级转轮7、二级转轮13部分转到一级余热回收区8、二级余热回收区11后,脱附风路吹来的风先经过一级余热回收区8、二级余热回收区11再经过电加热器26,从而使得一级余热回收区8、二级余热回收区11部分的余热能够被再利用,提高了能量利用效率。

本实用新型的工作过程:

当涂布机1的排风机3启动并送出含NMP的废气热风时(风量10000m3/h,温度100℃,含NMP的浓度1000mg/m3),启动回收装置循环风机23,循环风机23的冷风(风量18000m3/h,温度25℃,含NMP的浓度50mg/m3),进入热交换器4;含NMP的废气热风首先进入热交换器4与循环风机23的冷风进行热交换,使含NMP的废气热风温度降低(风量10000m3/h,温度76℃,含NMP的浓度1000mg/m3),与来自浓缩风机5的含NMP的废气(风量2600m3/h,温度55℃,含NMP的浓度3000mg/m3)混合,混合后含NMP的废气(风量12600m3/h,温度68℃,含NMP的浓度1350mg/m3),然后进入一级表面冷却器14,在一级表面冷却器14有大量的NMP凝结析出,凝结成液体后,排入一号废液罐18,使含NMP的废气热风温度降低(风量12600m3/h,温度20℃,含NMP的浓度500mg/m3);

之后剩下的含NMP的尾气一部分(风量10000m3/h,温度20℃,含NMP的浓度500mg/m3)进入一级吸附区9,含有有机溶剂需要处理的气体从一级吸附区9流过后进入二级表面冷却器16与循环水进行热交换,在二级表面冷却器16有部分的NMP凝结析出,凝结成液体后,排入二号废液罐19;

含有有机溶剂需要处理的气体从二级吸附区12流过后变成相对干净的气体,处理后的气体中有机溶剂的含量降低(风量10000m3/h,温度18℃,含NMP的浓度50mg/m3)通过循环风机23进入热交换器干空气入口43;

另一部分(风量2600m3/h,温度20℃,含NMP的浓度500mg/m3)进入一级余热回收区8,再进入二级余热回收区11,吸收余热,再经电加热器26加热(风量2600m3/h,温度140℃)进入二级脱附区10,再进入一级脱附区6,由于一级脱附区6、二级脱附区10被再生空气加热,在一级脱附区6、二级脱附区10的有机溶剂蒸发出来随再生空气带走(风量2600m3/h,温度55℃,含NMP的浓度3000mg/m3)与来自热交换器4的含NMP的废气(风量10000m3/h,温度76℃,含NMP的浓度1000mg/m3)混合进入一级表面冷却器14、二级表面冷却器16,有大量的NMP凝结析出,如此往复循环。

由此可见,本实用新型提供一种锂离子电池涂敷工序NMP双转轮回收装置,主要用于吸附锂离子电池涂敷生产过程中排出的NMP废气,并且利用一级转轮、二级转轮、一级表面冷却器、二级表面冷却器,将废气中的NMP变成液体回收循环再利用;同时对涂布机排出的热空气进行热交换达到热回收的目的,提高了能量利用效率。

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