一种含N-甲基吡咯烷酮的废气回收处理方法及装置制造方法及图纸

本申请涉及一种含N

【技术实现步骤摘要】
一种含N
‑
甲基吡咯烷酮的废气回收处理方法及装置


[0001]本申请属于有机废气回收
，具体涉及一种含N
‑
甲基吡咯烷酮的废气回收处理方法及装置。

技术介绍

[0002]N
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甲基吡咯烷酮(NMP)是一种溶解性极强的非质子溶剂，其属于无色透明油状液体，微有胺的味道。N
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甲基吡咯烷酮的挥发度低，热稳定性和化学稳定性均较佳，因其具有良好的性能，而被广泛应用于锂电、医药、农药、电子、石油化工等行业，N
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甲基吡咯烷酮在锂电池生产制造过程中本身不进入最终的锂电产品中，而是作为分散粘结剂的溶剂，在一定温度下通过烘干工序挥发，NMP以废气的形式从生产设备中排出，若该废气不经回收处理直接排入大气，既造成环境污染又造成资源的浪费。因而对该废气的回收提纯处理有重要意义。
[0003]目前相关技术中提出了一些回收N
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甲基吡咯烷酮的方法。例如，有研究者采用三塔串联并经吸附塔精密处理，将锂电池生产中NMP废气回收提纯为电子级NMP溶剂，可直接用作锂电池生产中正负极材料的溶剂。但该方法失活吸附剂会变成固废，且多塔精馏工艺蒸发能耗高。此外，还有研究人员采用多孔陶瓷过滤膜分离器结合渗透汽化膜，实现NMP与水的分离，回收过程中操作温度在NMP回收液的沸点以下，但该方法中水的不断循环导致吸收过程后期吸收塔顶尾气排放不达标，膜脱水过程中产生的渗透废水和真空尾气需要二次处理，存在诸多问题。

技术实现思路

[0004]本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种含N
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甲基吡咯烷酮的废气回收处理方法及装置，该种处理方法及装置，所使用的能耗较低，处理效果好，尾气可实现超净排放，且无需进行二次污染物处理。
[0005]根据本申请的第一方面，提供一种含N
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甲基吡咯烷酮的废气回收处理方法，包括如下步骤：
[0006]将含一定量N
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甲基吡咯烷酮的废气经过吸收单元进行处理，获得处理液；
[0007]将所述处理液经过分子筛膜脱水单元进行脱水操作处理，获得电子级N
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甲基吡咯烷酮以及尾气，其中，所述尾气输送至所述吸收单元进行处理后排放，所述电子级N
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甲基吡咯烷酮经过冷却处理备用。
[0008]其中，本申请实施例的废气回收处理方法，将含N
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甲基吡咯烷酮的废气经过吸收单元进行处理后，采用吸收的方式将废气中的N
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甲基吡咯烷酮从气相转移到液相中，并采用分子筛膜脱水技术进行深度脱水纯化处理，其分离的尾气通过吸收单元进行处理，全过程产生的水从吸收单元以饱和水的形式排出，实现了过程零污染排放处理，并最后获得电子级的N
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甲基吡咯烷酮。可以理解的是，本申请所指的电子级的N
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甲基吡咯烷酮，是指N
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甲基吡咯烷酮的含量达到99.9wt％。
[0009]根据本申请的一些实施例，所述将含一定量N
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甲基吡咯烷酮的废气经过吸收单元进行处理，包括如下步骤：
[0010]将所述废气先经过换热设备进行换热处理，然后进行相分离，将所述相分离后的凝液收集备用；
[0011]将所述相分离得到的不凝气相物质，输送至吸收设备中进行吸收处理，经过所述吸收处理后，获得液相物质和气相物质，其中，所述液相物质中75
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95％的富液返回至所述吸收设备的中部处理进行循环，5
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25％的富液进行缓存备用，所述缓存备用的富液经过增压后获得所述处理液；
[0012]其中，所述气相物质进入换热设备中作为换热介质。
[0013]可以理解的是，通过相分离的方式将含N
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甲基吡咯烷酮的废气分离为不凝气相物质和凝液，不凝气相物质将进入吸收设备中进行吸收处理，而凝液进行收集后，可输送至分子筛膜单元中进行进一步处理。
[0014]根据本申请的一些实施例，所述获得处理液后，还包括如下过程：
[0015]将所述处理液加热到100
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140℃后进入分子筛膜脱水单元中进行脱水操作处理。
[0016]可以理解的是，相分离后获得的凝液，也可以通过加热到100
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140℃后进入分子筛膜脱水单元中进行脱水操作处理。
[0017]根据本申请的一些实施例，所述换热处理，包括两次换热过程，其中，第一次换热过程在80
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120℃下进行，第二次换热过程在10
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40℃下进行。
[0018]可以理解的是，本申请设置两次换热过程，是由于第一次换热过程是吸收塔顶设备顶部废气与原料气进行换热，使排放气升温至不饱和状态，起到“消白”的作用，而第二次换热过程是降低进入其他设备的废气温度，保护其他设备。
[0019]根据本申请的一些实施例，脱水操作处理，包括如下步骤：
[0020]将所述处理液在多个分子筛膜组件中进行串联操作处理，所述串联操作处理包含一级渗透和二级渗透，其中，将所述一级渗透处理获得的气体经过冷凝处理，然后将所述冷凝处理后的凝液输送至吸收单元的吸收剂循环入口，将所述二级渗透处理获得的气体直接返回吸收单元。
[0021]需要说明的是，分子筛膜组件的深度脱水可分为两级，包含一级渗透和二级渗透，可进一步加强深度脱水的效率。
[0022]根据本申请的一些实施例，所述一级渗透的操作压力为0.1～3kPaA，所述二级渗透的操作压力为0.1～5kPaA。
[0023]根据本申请的一些实施例，所述串联操作处理后，在物料液相出口一侧排出的电子级N
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甲基吡咯烷酮物料，经过换热回收能量后，进行冷却处理备用。
[0024]根据本申请的一些实施例，所述一级渗透处理获得的气体经过冷凝处理后，将含有0.1～2wt％N
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甲基吡咯烷酮的尾气抽出，输送至吸收单元进行处理后排放；和/或，所述二级渗透处理获得的气体中含有0.01～1wt％N
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甲基吡咯烷酮的尾气抽出，输送至吸收单元进行处理后排放。
[0025]可以理解的是，分子筛膜组件的深度脱水包含了一级渗透和二级渗透过程，其中一级渗透处理获得气体因含水量较高、气量较大而经过冷凝器冷凝处理，将处理后的凝液输送至吸收单元的吸收剂循环入口，可以提高物料的重复利用率。而二级渗透处理的气体
因含水量较低、气量较小而直接返回至吸收单元的气相进口进行吸收处理，二者相辅相成，无渗透废水和真空尾气外排，可实现工艺过程的自循环和零污染排放处理。
[0026]根据本申请的第一方面，提供一种用于上述含N
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甲基吡咯烷酮的废气回收处理方法的回收处理装置，所述处理装置包括：
[0027]吸收单元，包括依次连接的换热设备、相分离装置、吸收设备，
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含N
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甲基吡咯烷酮的废气回收处理方法，其特征在于，所述废气回收处理方法包括如下步骤：将含一定量N
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甲基吡咯烷酮的废气经过吸收单元进行处理，获得处理液；将所述处理液经过分子筛膜脱水单元进行脱水操作处理，获得电子级N
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甲基吡咯烷酮以及尾气，其中，所述尾气输送至所述吸收单元进行处理后排放，所述电子级N
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甲基吡咯烷酮经过冷却处理备用。2.根据权利要求1所述的废气回收处理方法，其特征在于，所述将含一定量N
‑
甲基吡咯烷酮的废气经过吸收单元进行处理，包括如下步骤：将所述废气先经过换热设备进行换热处理，然后进行相分离，将所述相分离后的凝液收集备用；将所述相分离得到的不凝气相物质，输送至吸收设备中进行吸收处理，经过所述吸收处理后，获得液相物质和气相物质，其中，所述液相物质中75
‑
95％的富液返回至所述吸收设备的中部处理进行循环，5
‑
25％的富液进行缓存备用，所述缓存备用的富液经过增压后获得所述处理液；其中，所述气相物质进入换热设备中作为换热介质。3.根据权利要求1所述的废气回收处理方法，其特征在于，所述获得处理液后，还包括如下过程：将所述处理液加热到100
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140℃后进入分子筛膜脱水单元中进行脱水操作处理。4.权利要求2所述的废气回收处理方法，其特征在于，所述换热处理，包括两次换热过程，其中，第一次换热过程在80
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120℃下进行，第二次换热过程在10
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40℃下进行。5.根据权利要求1至4任一项所述的废气回收处理方法，其特征在于，脱水操作处理，包括如下步骤：将所述处理液在多个分子筛膜组件中进行串联操作处...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：浙江汇甬新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：