一种NMP废液精馏提纯系统的制作方法

本技术涉及锂电池溶剂废液回收，尤其涉及一种nmp废液精馏提纯系统。

背景技术：

1、在锂电池制造生产线上，大量使用且价格昂贵的n-甲基吡咯烷酮溶剂即nmp，占据了电池制造成本的很大一部分。nmp是一种无色透明油状液体，挥发度低，热稳定性、化学稳定性均佳，能随水蒸气挥发。在涂布过程中，nmp会变成气相随着干燥气一起排出，如果随用随弃，既不经济又不环保，必须加以回收。

2、目前已知的nmp回收精制的方法，多数采用三组塔串联的传统精馏，主要是通过将挥发出的nmp废气得到的低浓度nmp废液，依次经过第一脱水精馏塔脱除轻组分，采出重组分；将采出的重组分经过第二脱水精馏塔脱出轻组分，采出重组分；将采出的重组分经过nmp精馏塔分离，脱出重组分，采出轻组分，最终分离得到电子级nmp溶剂。然而，该方法中各个精馏塔的操作压力和温度相对较高，使得整个回收过程的能耗较高。

3、因此，需要针对上述缺陷开发一种nmp废液精馏提纯系统。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种nmp废液精馏提纯系统，采用膜分离组件对蒸馏轻组分进行二次分离，渗透气排放，非渗透气再次冷凝回流，提高了分离效率，两级精馏提纯即可获得电子级nmp溶剂。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

3、本实用新型一种nmp废液精馏提纯系统，包括nmp废液罐、第一精馏塔和第二精馏塔，还包括膜分离组件，所述nmp废液罐输送废液到所述第一精馏塔进行轻组分脱出，所述膜分离组件连接在所述第一精馏塔塔顶管道上对气态轻组分进行分子膜渗透分离，渗透气排走，非渗透气再次进入所述第一精馏塔的第一冷凝器冷凝回流；所述第一精馏塔的重组分塔底管路输入到第二精馏塔进行精馏，从塔顶冷凝得到电子级nmp溶剂。

4、进一步的，还包括换热器，所述换热器串联在所述nmp废液罐和第一精馏塔之间，所述换热器对nmp废液进行精馏前预热；所述膜分离组件分离出的渗透气给所述换热器提供热源。

5、进一步的，还包括过滤器，所述过滤器串联在所述nmp废液罐和所述换热器之间，所述过滤器去除所述nmp废液中的固体颗粒物。

6、进一步的，所述过滤器为组合过滤器，包括粗过滤腔、二级过滤腔和超精过滤腔，所述超精过滤腔的过滤精度为8μm。

7、进一步的，所述膜分离组件的外侧设置有预热保温组件，所述预热保温组件对各个渗透膜管进行包覆，保证其初始温度和工作温度。

8、进一步的，所述预热保温组件通过换热盘管回收利用所述第二精馏塔输出的电子级nmp溶剂的热量。

9、与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：

10、本实用新型一种nmp废液精馏提纯系统，通过增设膜分离组件对第一精馏塔进行气相轻组分进行二次分离，包括水蒸气和甲胺的小分子气体直接排走，不再进行冷凝回流，提高了分离精度；同时，可以将轻组分一次精馏排出，不必设置中间的精馏塔。本实用新型nmp废液精馏提纯系统，采用膜分离组件对蒸馏轻组分进行二次分离，渗透气排放，非渗透气再次冷凝回流，提高了分离效率，两级精馏提纯即可获得电子级nmp溶剂。

11、此外，通过换热器的设置，换热器则可以利用渗透气的热量对nmp废液进行升温，从而能够有效的降低后续精馏处理的能耗。通过过滤器的设置，能够去除nmp废液中的固体颗粒物杂质，降低精馏负担；通过过滤器采用组合过滤器，能够提高过滤精度，保证过滤效率。通过在膜分离组件的外侧设置预热保温组件，能够对膜分离组件进行工作前的预热和保温，使得过滤水蒸气时，水蒸气和气相组分不会发生冷凝阻塞分离微孔；通过回收利用电子级nmp溶剂的热量，能够降低系统运行能耗。

技术特征：

1.一种nmp废液精馏提纯系统，包括nmp废液罐(1)、第一精馏塔(4)和第二精馏塔(5)，其特征在于，还包括膜分离组件(6)，所述nmp废液罐(1)输送废液到所述第一精馏塔(4)进行轻组分脱出，所述膜分离组件(6)连接在所述第一精馏塔(4)塔顶管道上对气态轻组分进行分子膜渗透分离，渗透气排走，非渗透气再次进入所述第一精馏塔(4)的第一冷凝器冷凝回流；所述第一精馏塔(4)的重组分塔底管路输入到第二精馏塔(5)进行精馏，从塔顶冷凝得到电子级nmp溶剂。

2.根据权利要求1所述的nmp废液精馏提纯系统，其特征在于：还包括换热器(3)，所述换热器(3)串联在所述nmp废液罐(1)和第一精馏塔(4)之间，所述换热器(3)对nmp废液进行精馏前预热；所述膜分离组件(6)分离出的渗透气给所述换热器(3)提供热源。

3.根据权利要求2所述的nmp废液精馏提纯系统，其特征在于：还包括过滤器(2)，所述过滤器(2)串联在所述nmp废液罐(1)和所述换热器(3)之间，所述过滤器(2)去除所述nmp废液中的固体颗粒物。

4.根据权利要求3所述的nmp废液精馏提纯系统，其特征在于：所述过滤器(2)为组合过滤器，包括粗过滤腔、二级过滤腔和超精过滤腔，所述超精过滤腔的过滤精度为8μm。

5.根据权利要求1所述的nmp废液精馏提纯系统，其特征在于：所述膜分离组件(6)的外侧设置有预热保温组件(601)，所述预热保温组件(601)对各个渗透膜管进行包覆，保证其初始温度和工作温度。

6.根据权利要求5所述的nmp废液精馏提纯系统，其特征在于：所述预热保温组件(601)通过换热盘管回收利用所述第二精馏塔(5)输出的电子级nmp溶剂的热量。

技术总结
本技术公开了一种NMP废液精馏提纯系统包括NMP废液罐、第一精馏塔和第二精馏塔，还包括膜分离组件，所述NMP废液罐输送废液到所述第一精馏塔进行轻组分脱出，所述膜分离组件连接在所述第一精馏塔塔顶管道上对气态轻组分进行分子膜渗透分离，渗透气排走，非渗透气再次进入所述第一精馏塔的第一冷凝器冷凝回流；所述第一精馏塔的重组分塔底管路输入到第二精馏塔进行精馏，从塔顶冷凝得到电子级NMP溶剂。本技术NMP废液精馏提纯系统，采用膜分离组件对蒸馏轻组分进行二次分离，渗透气排放，非渗透气再次冷凝回流，提高了分离效率，两级精馏提纯即可获得电子级NMP溶剂。

技术研发人员：高晶,解成龙
受保护的技术使用者：河北捷恩新能源科技有限公司
技术研发日：20230616
技术公布日：2024/1/15