一种NMP回收系统及基于NMP回收系统的锂电池涂布系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种NMP回收系统及基于该系统的锂电池涂布系统。NMP回收系统包括：涂布烘干装置、换热装置、吸脱附装置和热泵装置；涂布烘干装置与换热装置通过待分离气管线和回流气管线连接，换热装置、吸脱附装置和热泵装置依次连接成闭环。通过采用本实用新型专利技术提供的NMP回收系统和锂电池涂布系统既能够有效回收系统中的NMP，又能有效提升系统的热量回收效能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种NMP回收系统及基于NMP回收系统的锂电池涂布系统


[0001]本技术属于资源回收利用
，更具体的涉及一种NMP回收系统及基于NMP回收系统的锂电池涂布系统。

技术介绍

[0002]锂离子电池生产中关于正极涂布机的工作过程，需要在电池的正极材料上涂布一层聚合物，该聚合物材料需要通过有机溶剂溶解后涂布在电极片材料的表面，然后经过干燥，以使有机溶剂由正极片上脱离出，有机溶剂广泛使用N
‑
甲基吡咯烷酮(NMP)。
[0003]在烘干过程中，若不将其进行回收，NMP将变为气体排至空气中，这会造成NMP溶剂大量的消耗。由于NMP价格昂贵，对生产厂家的成本控制带来极大损害，同时也会造成挥发性有机物污染，无法满足环保排放要求。再加上涂布机排出的烘干废气有较高的温度，直接排放也是能源的巨大浪费，所以NMP回收以及热量回收是锂离子电池生产过程中有着重要意义的一个环节。
[0004]现有NMP回收装置通常采用如下方式进行处理：首先，将含有NMP的高温废气(温度通常为：100℃～130℃)，经过换热器换热后，得到初步降温气（通常降到50℃～70℃）；然后，采用一级表冷器对初步降温气进行冷却，初步降温气的温度降到40℃以下，初步降温气中的部分NMP析出，得到一级表冷气；然后，将一级表冷气引入二级表冷器进行深度降温，得到二级表冷气，二级表冷气温度为15～20℃，深度降温的过程中进一步析出NMP；最后，将约90vol%的二级表冷气引入换热器进行换热升温（升温后温度可达60℃～70℃），升温后的气体送回涂布机，由涂布机的加热装置加热到工艺温度后循环使用。将约10vol%的二级表冷气输入转轮中进行处理，处理得到排放气，排放气中NMP浓度降到20～30ppm，浓度可满足有机废气排放标准。
[0005]但转轮中需要进行脱附处理，脱附时消耗较大电能或热能，导致整套NMP回收装置自身能耗偏高。
[0006]例如专利CN215996142U，公开了一种用于NMP回收的废气处理系统，该系统包括涂布机烘箱、热回收器、VOC转轮、第一换热器、第二换热器、存储罐以及过滤器，第二换热器的热源出口与第三换热器冷源入口连接，第三换热器的冷源出口连接有循环风机，循环风机的输出端与VOC转轮的处理区连接，循环风机的输出端连接到热回收器的冷源入口，第一换热器的冷源入口、冷源出口分别连接有冷却水进管和冷却水出管，第二换热器的冷源入口、冷源出口分别连接有冷冻水进管和冷冻水出管，第三换热器的热源入口、热源出口均连接到冷却水出管。该系统通过增加第三换热器进行回温加热，避免因气流温度较低在管道和风机中产生冷凝、提高VOC转轮对NMP去除效率，但是该系统并未解决VOC转轮高能耗的技术问题。
[0007]因此，亟待提供一种NMP回收系统，在满足NMP排放标准的情况下，提升NMP回收系统的热量回收能力。

技术实现思路

[0008]针对上述现有技术中存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种NMP回收系统及基于NMP回收系统的锂电池涂布系统，既能够有效回收NMP回收系统和锂电池涂布系统中的NMP，又能有效提升系统的热量回收效能。
[0009]本技术第一方面提供一种NMP回收系统，所述NMP回收系统包括：涂布烘干装置、换热装置、吸脱附装置和热泵装置；所述涂布烘干装置与所述换热装置通过待分离气管线和回流气管线连接，所述换热装置、所述吸脱附装置和所述热泵装置依次连接成闭环；所述换热装置上设置有回料口、换热物料出口和换热NMP回收管线，所述吸脱附装置上设置有吸脱附气入口、外排气体管线和脱附气出口，所述吸脱附气入口与所述换热物料出口连接，所述热泵装置上设置有热泵入口、热泵出口和第一NMP回收管线，所述热泵入口与所述脱附气出口连接，所述热泵出口与所述回料口连接。
[0010]作为一种优选技术方案，所述换热装置包括：第一换热装置，具有：热源入口、热源出口、冷源入口和冷源出口，所述热源入口连接至所述待分离气管线，所述冷源出口连接至所述回流气管线，所述冷源入口连接至所述回料口；以及，一级表冷器，具有：第一入口和第一出口，所述第一入口与所述热源出口连接；二级表冷器，具有：第二入口和第二出口，所述第二入口与所述第一出口连接，所述第二出口与所述冷源入口和所述换热物料出口连接。
[0011]作为一种优选技术方案，所述换热NMP回收管线包括第二NMP回收管线和第三NMP回收管线，所述第二NMP回收管线设置于所述一级表冷器上，所述第三NMP回收管线设置于所述二级表冷器上。
[0012]作为一种优选技术方案，所述热泵装置包括依次连接的热泵蒸发器和热泵冷凝器，所述热泵入口设置于所述热泵蒸发器上，所述热泵出口设置于所述热泵冷凝器上，所述热泵蒸发器上设置有第一NMP回收管线。
[0013]作为一种优选技术方案，所述吸脱附装置包括转轮吸附组件、转轮冷却组件和转轮脱附组件；其中，所述转轮吸附组件上设置有吸脱附气入口和吸附气出口，所述吸附气出口与所述外排气体管线连接；
[0014]所述转轮冷却组件上设置有冷却入口和冷却出口，所述冷却入口与所述吸附气出口连接，所述转轮脱附组件上设置有脱附气入口和脱附气出口，所述脱附气入口与所述冷却出口连接。
[0015]作为一种优选技术方案，所述NMP回收系统还包括再生加热装置，所述再生加热装置分别与所述冷却出口和所述脱附气入口连接。
[0016]作为一种优选技术方案，所述NMP回收系统还包括涂布机烘箱补充加热器，所述涂布机烘箱补充加热器包括加热器入口和加热器出口，所述加热器入口与所述冷源出口连接，所述加热器出口与所述涂布烘干装置连接；所述NMP回收系统还包括涂布机烘箱循环风机，设置于所述回流气管线上、并且一端与所述加热器入口连接。
[0017]作为一种优选技术方案，所述NMP回收系统还包括NMP回收储罐，所述第一NMP回收管线和所述换热NMP回收管线均与所述NMP回收储罐连接。
[0018]作为一种优选技术方案，所述NMP回收系统还包括：第一风机组件，设置于所述待分离气管线上；第二风机组件，与所述第二出口、所述冷源入口和所述吸脱附气入口连接；第三风机组件，与所述吸附气出口、所述外排气体管线和所述冷却入口连接；第四风机组
件，与所述脱附气出口和所述热泵入口连接；第五风机组件，设置于所述回流气管线上、并且一端与所述冷源出口连接。
[0019]第二方面，本技术提供一种包括上述NMP回收系统的锂电池涂布系统。
[0020]与现有技术相比，本技术提供的一种NMP回收系统及基于NMP回收系统的锂电池涂布系统，具有以下有益效果：
[0021]（1）本技术中通过在吸脱附装置的脱附气出口后连接热泵装置，热泵装置的蒸发器可进一步对脱附气进行冷凝处理，能够进一步分离NMP产物，提升NMP的回收率。
[0022]（2）热泵蒸发器将去除NMP的气体引入热泵冷凝器中进行升温处理，升温后气体通过热泵冷凝器排出，送入回料口，并于第二出口排出的气体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种NMP回收系统，其特征在于，所述NMP回收系统包括：涂布烘干装置（100）、换热装置（200）、吸脱附装置（300）和热泵装置（500）；所述涂布烘干装置（100）与所述换热装置（200）通过待分离气管线（101）和回流气管线（102）连接，所述换热装置（200）、所述吸脱附装置（300）和所述热泵装置（500）依次连接成闭环；所述换热装置（200）上设置有回料口（201）、换热物料出口（202）和换热NMP回收管线，所述吸脱附装置（300）上设置有吸脱附气入口（301）、外排气体管线和脱附气出口（302），所述吸脱附气入口（301）与所述换热物料出口（202）连接，所述热泵装置（500）上设置有热泵入口（501）、热泵出口（502）和第一NMP回收管线，所述热泵入口（501）与所述脱附气出口（302）连接，所述热泵出口（502）与所述回料口（201）连接。2.如权利要求1所述的NMP回收系统，其特征在于，所述换热装置（200）包括：第一换热装置（210），具有：热源入口（211）、热源出口（212）、冷源入口（213）和冷源出口（214），所述热源入口（211）连接至所述待分离气管线（101），所述冷源出口（214）连接至所述回流气管线（102），所述冷源入口（213）连接至所述回料口（201）；以及，一级表冷器（220），具有：第一入口（221）和第一出口（222），所述第一入口（221）与所述热源出口（212）连接；二级表冷器（230），具有：第二入口（231）和第二出口（232），所述第二入口（231）与所述第一出口（222）连接，所述第二出口（232）与所述冷源入口（213）和所述换热物料出口（202）连接。3.如权利要求2所述的NMP回收系统，其特征在于，所述换热NMP回收管线包括第二NMP回收管线和第三NMP回收管线，所述第二NMP回收管线设置于所述一级表冷器（220）上，所述第三NMP回收管线设置于所述二级表冷器（230）上。4.如权利要求2所述的NMP回收系统，其特征在于，所述热泵装置（500）包括依次连接的热泵蒸发器（510）和热泵冷凝器（520），所述热泵入口（501）设置于所述热泵蒸发器（510）上，所述热泵出口（502）设置于所述热泵冷凝器（520）上，所述热泵蒸发器（510）上设置有第一NMP回收管线。5.如权利要求2所述的N...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐先华，程星华，宋宣，刘书倾，李雅萱，
申请(专利权)人：中国电子工程设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：