一种锂电池生产双塔NMP回收提纯系统及其回收提纯方法技术方案

本发明专利技术提供一种锂电池生产双塔NMP回收提纯系统及其回收提纯方法，回收提纯方法包括水吸收NMP废气得到NMP废液；NMP废液输入隔壁精馏塔进行一次精馏；将隔壁精馏塔中部及塔釜采出NMP及重杂质输入精馏塔中进行二次精馏，塔顶采出轻组分NMP浓度不低于99.9％。本发明专利技术的有益效果是：采用隔壁精馏塔+精馏塔的新型双塔精馏工艺，可对锂电池生产过程中产生的NMP废气进行吸收、精馏提纯，最终回收得到电子级NMP产品，可在锂电池生产中重新利用，显著提高NMP利用率，有利于保护环境，具有极高的社会效益和经济效益，利于推广应用。

Recovery and purification system of Twin Towers NMP for lithium battery production and its recovery and purification method

The invention provides a double-tower NMP recovery and purification system for lithium battery production and a recovery and purification method thereof. The recovery and purification method includes water absorbing NMP waste gas to obtain NMP waste liquid; NMP waste liquid is input into the next-wall rectification tower for one-step rectification; NMP is extracted from the middle of the next-wall rectification tower, and heavy impurities are input into the rectification tower for secondary rectification. The top component of light component NMP concentration is not less than 99.9%. The invention has the beneficial effect that the new double-tower distillation process of the next-wall distillation tower and the distillation tower can absorb and distillate the NMP waste gas produced in the production process of the lithium battery, and eventually recover and obtain the electronic-grade NMP product, which can be reused in the production of the lithium battery, and the utilization ratio of the NMP can be significantly improved, and the environment can be protected. It has high social and economic benefits and is conducive to popularization and application.

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池生产双塔NMP回收提纯系统及其回收提纯方法
本专利技术属于精馏分离
，尤其是涉及一种锂电池生产双塔NMP回收提纯系统及其回收提纯方法。
技术介绍
用于汽车和紧凑型电力供给的大功率、高能量密度的锂离子二次电池的需求量呈爆发式的增长。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(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。面对其高昂的价格和环境问题，回收利用生产过程中产生的含NMP废液是主流方向，但回收液的组成相对复杂，直接回收得到的NMP包含其他种类杂质，无法直接利用。因此，寻找一种能获得极高纯度的NMP产品，且高效节能的NMP提纯系统及其方法成为当务之急。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种将锂电池生产过程中产生的NMP废气回收提纯为高纯度NMP产品、符合绿色环保理念的锂电池生产双塔NMP回收提纯系统及其回收提纯方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种锂电池生产双塔NMP回收提纯系统，包括依次连通的吸收装置、储液罐、隔壁精馏装置和精馏装置，所述吸收装置包括吸收塔和吸收回流泵，所述吸收塔上部设有贫液进液口，所述吸收塔下部设有废气进气口，所述吸收塔顶部设有气体排出口，所述吸收塔富液出液口一路通过所述吸收回流泵与所述吸收塔回流入口连接，另一路连接所述储液罐进液口；所述储液罐的出液口与所述隔壁精馏装置进料口连接，所述隔壁精馏装置的塔釜采出口与所述精馏装置的进料口连接，所述隔壁精馏装置塔顶采出口与所述吸收装置的贫液进液口连接，所述隔壁精馏装置中部采出口与所述储液罐进液口连通。技术方案中，优选的，所述隔壁精馏装置包括隔壁精馏塔、第一塔顶回流管路及第一塔釜再沸管路，所述第一塔顶回流管路依次通过第一冷凝器、第一回流罐、第一回流泵将所述隔壁精馏塔塔顶采出口及塔上部回流入口连通，所述第一冷凝器出口还与所述吸收装置的吸收剂入口连接；所述第一塔釜再沸管路依次通过第一塔釜泵、第一再沸器将所述隔壁精馏塔塔釜采出口和塔下部回流入口连通，所述隔壁精馏塔中部采出口与所述储液罐进液口连通。技术方案中，优选的，所述精馏装置包括精馏塔、第二塔顶回流管路及第二塔釜再沸管路，所述第一塔釜泵出口与所述精馏塔进料口连接，所述第二塔顶回流管路依次通过第二冷凝器、第二回流罐、第二回流泵将所述精馏塔塔顶采出口及塔上部回流入口连通，所述第二回流泵出口连接轻组分管线；所述第二塔釜再沸管路依次通过第二塔釜泵、第二再沸器将所述隔壁精馏塔塔釜采出口和塔下部回流入口连通，所述第二塔釜泵出口连接重组分管线。技术方案中，优选的，所述隔壁精馏塔塔顶采出口与所述第一冷凝罐之间设置第一换热器，所述吸收装置出料口与所述隔壁精馏装置进料口通过所述第一换热器连接；所述精馏塔塔顶采出口与所述第二冷凝罐之间设置第二换热器，所述第一塔釜泵出口、隔壁精馏塔中部采出口分别与所述精馏塔进料口通过所述第二换热器连接。技术方案中，优选的，所述隔壁精馏塔公用提馏段和精馏段。一种锂电池生产双塔NMP回收提纯方法，包括以下步骤：(1)将锂电池生产过程中的NMP废气利用水进行吸收，获得净化后的气体和含NMP及重组分杂质的NMP回收液；(2)将NMP回收液输入隔壁精馏塔进行一次精馏，使隔壁精馏塔塔顶采出轻组分中NMP浓度不大于400mg/L，将隔壁精馏塔中部采出组分输入隔壁精馏塔进料口进行重新精馏；(3)将步骤(2)中隔壁精馏塔塔釜采出的重组分杂质及NMP输入精馏塔进行二次精馏，精馏塔采出轻组分中NMP浓度不小于99.9％。技术方案中，优选的，步骤(2)(3)中，将隔壁精馏塔、精馏塔塔顶轻组分的余热分别用于隔壁精馏塔及精馏塔的进料预热。技术方案中，优选的，步骤(2)中隔壁精馏塔塔顶采出的轻组分经液化用于步骤(1)中NMP废气的吸收。技术方案中，优选的，所述隔壁精馏塔的理论板数为45-60块，操作压力为10-100kpa，塔顶温度为60-100℃，塔釜温度为135-175℃、质量回流比为0.1-1。技术方案中，优选的，步骤(3)中，所述精馏塔的理论板数为35-50块，操作压力为10-50kpa，塔顶温度为140-170℃，塔釜温度为145-175℃、质量回流比为0.5-3。本专利技术具有的优点和积极效果是：1、采用隔壁精馏塔+精馏塔的新型双塔精馏工艺，可对锂电池生产过程中产生的NMP废气进行吸收、精馏提纯，最终回收得到电子级NMP产品，可在锂电池生产中重新利用，显著提高NMP利用率，有利于保护环境，具有极高的社会效益和经济效益，利于推广应用；2、将分离出的水分重新应用于NMP废气吸收，系统内部形成闭合循环，除NMP产品外只排放含少量NMP的气体及部分重组分残留物，减少危险物排出，对危险物进行资源化利用，符合绿色化工的理念；3、通过设置换热器储存部分液化释放的热能用于对原料进行预热，提高热能的有效利用，降低能源消耗；4、新型双塔精馏工艺与传统三塔工艺相比，减少一套塔设备，减少了占地面积，节约了设备投资。附图说明图1是本专利技术实施例的结构示意图。图中：1、吸收装置2、储液罐3、隔壁精馏装置4、精馏装置5、吸收塔6、吸收回流泵7、隔壁精馏塔8、换热器9、冷凝器10、回流罐11、回流泵12、塔釜泵13、再沸器14、精馏塔15、换热器16、冷凝器17、回流罐18、回流泵19、塔釜泵20、再沸器具体实施方式如图1所示，本实施例提供一种锂电池生产双塔NMP回收提纯系统，包括依次连通的吸收装置1、储液罐2、隔壁精馏装置3和精馏装置4，吸收装置1的富液出液口与储液罐2的进液口连接，储液罐2的出液口与隔壁精馏装置3进料口连接，隔壁精馏装置3的塔釜采出口与精馏装置4的进料口连接，隔壁精馏装置3塔顶采出口与吸收装置1的贫液进液口连接，隔壁精馏装置3中部采出口与储液罐2进液口连通。吸收装置1包括吸收塔5和吸收回流泵6，吸收塔5上部设有贫液进液口，吸收塔5下部设有废气进气口，吸收塔5顶部设有气体排出口，吸收塔5富液出液口一路通过吸收回流泵6与吸收塔5回流入口连接，另一路连接储液罐2进液口。隔壁精馏装置3包括隔壁精馏塔7、第一塔顶回流管路及第一塔釜再沸管路，第一塔顶回流管路依次通过冷凝器9、回流罐10、回流泵11将隔壁精馏塔7塔顶采出口及塔上部回流入口连通，冷凝器9出口还与吸收装置1的吸收剂入口连接；第一塔釜再沸管路依次通过塔釜泵12、再沸器13将隔壁精馏塔7塔釜采出口和塔下部回流入口连通。隔壁精馏塔7塔顶采出口与第一冷凝罐之间设置换热器8，吸收装置1出料口与隔壁精馏装置3进料口通过换热器8连接，隔壁精馏塔7中部采出口与储液罐2进液口连通。隔壁精馏塔7公用提馏段和精馏段。隔壁精馏塔7(DividingWallColumn，简称DWC)是在精馏塔中设置一垂直壁，也可将垂直壁延伸至塔顶或塔底，DWC塔被分隔壁分开的两部分可以有共同的精馏段或提馏段，或同时有共同的精馏段和提馏段。DWC塔是热力学上较理想的系统结构，在分离3组分混合物时，用相同的理论板数，完成同样的分离任务，采用DWC塔比传统的两塔流程需更少的再沸热量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池生产双塔NMP回收提纯系统，其特征在于：包括依次连通的吸收装置、储液罐、隔壁精馏装置和精馏装置，所述吸收装置包括吸收塔和吸收回流泵，所述吸收塔上部设有贫液进液口，所述吸收塔下部设有废气进气口，所述吸收塔顶部设有气体排出口，所述吸收塔富液出液口一路通过所述吸收回流泵与所述吸收塔回流入口连接，另一路连接所述储液罐进液口；所述储液罐的出液口与所述隔壁精馏装置进料口连接，所述隔壁精馏装置的塔釜采出口与所述精馏装置的进料口连接，所述隔壁精馏装置的的中部采出口与所述储液罐进液口连通，所述隔壁精馏装置塔顶采出口与所述吸收装置的贫液进液口连接。

【技术特征摘要】
1.一种锂电池生产双塔NMP回收提纯系统，其特征在于：包括依次连通的吸收装置、储液罐、隔壁精馏装置和精馏装置，所述吸收装置包括吸收塔和吸收回流泵，所述吸收塔上部设有贫液进液口，所述吸收塔下部设有废气进气口，所述吸收塔顶部设有气体排出口，所述吸收塔富液出液口一路通过所述吸收回流泵与所述吸收塔回流入口连接，另一路连接所述储液罐进液口；所述储液罐的出液口与所述隔壁精馏装置进料口连接，所述隔壁精馏装置的塔釜采出口与所述精馏装置的进料口连接，所述隔壁精馏装置的的中部采出口与所述储液罐进液口连通，所述隔壁精馏装置塔顶采出口与所述吸收装置的贫液进液口连接。2.根据权利要求1所述的锂电池生产双塔NMP回收提纯系统，其特征在于：所述隔壁精馏装置包括隔壁精馏塔、第一塔顶回流管路及第一塔釜再沸管路，所述第一塔顶回流管路依次通过第一冷凝器、第一回流罐、第一回流泵将所述隔壁精馏塔塔顶采出口及塔上部回流入口连通，所述第一冷凝器出口还与所述吸收装置的吸收剂入口连接；所述第一塔釜再沸管路依次通过第一塔釜泵、第一再沸器将所述隔壁精馏塔塔釜采出口和塔下部回流入口连通，所述隔壁精馏塔的的中部采出口与所述储液罐进液口连通。3.根据权利要求2所述的锂电池生产双塔NMP回收提纯系统，其特征在于：所述精馏装置包括精馏塔、第二塔顶回流管路及第二塔釜再沸管路，所述第一塔釜泵出口与所述精馏塔进料口连接，所述第二塔顶回流管路依次通过第二冷凝器、第二回流罐、第二回流泵将所述精馏塔塔顶采出口及塔上部回流入口连通，所述第二回流泵出口连接轻组分管线；所述第二塔釜再沸管路依次通过第二塔釜泵、第二再沸器将所述隔壁精馏塔塔釜采出口和塔下部回流入口连通，所述第二塔釜泵出口连接重组分管线。4.根据权利要求3所述的锂电池生产双塔NMP回收提纯系统，其特征在于：所述隔壁精馏塔塔顶采出口与所述第一冷凝罐之...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈德辉，陆丁丁，丁树生，杨程乐，
申请(专利权)人：天津中福环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12