【技术实现步骤摘要】
本申请涉及锂电池生产废液处理，尤其是涉及一种二塔耦合精馏工艺。
技术介绍
1、n-甲基吡咯烷酮(nmp)是锂电池行业生产中一种重要的涂敷溶剂，是无色透明油状液体，微有胺的气味。能与水、醇、醚、酯、酮、卤代烃、芳烃互溶。有着挥发度低，热稳定性、化学稳定性强的优点，是农药、工程塑料、涂料、合成纤维、集成电路等生产中的重要工业溶剂，尤其是电池行业。
2、近几年，随着电动汽车市场的扩大，锂电池行业稳步发展，nmp作为锂电池正极配料中一种必不可少的溶剂，其使用量也显著增加。但是，nmp因其毒性，若不能及时采取有效的方法进行回收，将会对环境产生不良影响。且nmp是一种较为高价的溶剂，若不进行有效回收利用，会造成资源的浪费。如何有效对锂电池生产废液中的nmp回收再利用，降低锂电池生产的成本，同时避免其对环境产生危害，是人们在不断探索和优化的课题。
3、现有的nmp回收方式主要包括吸附回收、膜分离回收和精馏回收。吸附回收方法，吸附剂的选择和制备是关键，但目前缺乏高效、选择性好、易再生的吸附剂，且处理效果受废液组分影响大。膜分离回收方法，膜污染问题严重，膜通量下降快，需要频繁更换或清洗膜，且膜的制备成本较高。
4、精馏回收方法适用性广、可连续操作，且回收纯度高。但存在能耗高，操作复杂的问题。
5、因此，亟需开发一种能耗低，操作成本低，效率高，提纯效果好的精馏工艺。
技术实现思路
1、为了解决上述至少一种技术问题，开发一种能耗低，操作成本低，效率高，提纯
2、一方面，本申请提供的一种二塔耦合精馏工艺，包括以下步骤：
3、s1、对罐区废液进行预热；
4、s2、进入精馏一塔进行预脱轻、脱水处理，控制精馏一塔塔顶压力为5～15kpa，塔顶温度为40～60℃，塔釜压力为10～15kpa，塔釜温度为120～140℃，精馏一塔塔顶采出气相物料a导入精馏二塔上部，精馏一塔塔釜采出气相物料b导入精馏二塔下部，精馏一塔塔釜液相物料排入釜残罐；
5、s3、精馏二塔塔顶压力为5～10kpa，塔顶温度为30～50℃，精馏二塔塔顶采出气相物料c，将所述气相物料c进行冷凝处理，得到的冷凝液回流至精馏二塔塔顶；
6、s4、精馏二塔中部侧线采出nmp产品，精馏二塔塔釜采出重组分送入釜残罐。
7、通过采用上述技术方案，一方面，本申请通过两个精馏塔的结合，简化了工艺流程，提高了分离效率，达到更好的提纯效果。另一方面，本申请合理利用热能、优化回流比，减少了能源消耗，降低了生产成本和设备投资，回收nmp，实现资源的循环利用，减少对环境的负面影响。
8、可选的，所述步骤s1中，所述罐区废液包括如下质量分数的组分：nmp 70～75wt％，水10～15wt％，轻组分1～2wt％，余量为重组分。
9、通过采用上述技术方案，本申请提供的二塔耦合精馏工艺对上述特定组分废液的提纯效果较佳。
10、可选的，所述步骤s1中，所述预热包括一次预热和二次预热，所述一次预热的热源为精馏二塔中部侧线采出的nmp产品，所述二次预热的热源为精馏一塔塔釜再沸器凝结水。
11、通过采用上述技术方案，预热能够提高进料的温度，使其更接近塔内的操作温度，从而提高精馏效率。本申请利用精馏二塔中部侧线采出的nmp产品和精馏一塔塔釜再沸器凝结水的热量进行两次预热，充分利用热量，减少废热排放，降低能耗。
12、可选的，所述步骤s2中，气相物料a为8～15wt％的nmp、水以及轻组分；气相物料b为70～78wt％的nmp和重组分。
13、可选的，所述步骤s3中，气相物料c包括水和轻组分。
14、可选的，所述步骤s3中，冷凝处理包括一级冷凝和二级再冷，一级冷凝至温度为50～55℃，二级再冷至温度为20～30℃。
15、通过采用上述技术方案，本申请采用一级冷凝和二级再冷，能降低冷凝过程中的能耗，达到更高的回收率。
16、可选的，所述步骤s3中，回流比为0.5～1.5。
17、通过采用上述技术方案，本申请合适的回流比能够提高分离效率。
18、可选的，所述步骤s4中，侧线采出温度为150～180℃。
19、可选的，所述步骤s4中，精馏二塔中部侧线采出nmp产品的纯度≥99.9wt％。
20、通过采用上述技术方案，本申请侧线采出nmp，温度范围为150～180℃，可得到纯度更高的nmp。采出nmp的纯度≥99.9wt％。
21、第二方面，本申请提供了上述二塔耦合精馏工艺在锂电池生产废液处理领域的应用。
22、通过采用上述技术方案，本申请高效回收锂电池生产废液中的nmp，实现资源的循环利用，减少对环境的负面影响。
23、综上所述，本专利技术包括以下至少一种有益技术效果：
24、1.本申请的二塔耦合精馏工艺，简化了工艺流程，提高了分离效率，达到更好的提纯效果。
25、2.本申请合理利用热能，减少了能源消耗，降低了生产成本和设备投资。
26、3.本申请高效回收锂电池生产废液中的nmp，实现资源的循环利用，减少对环境的负面影响。
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1.一种二塔耦合精馏工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的二塔耦合精馏工艺，其特征在于，所述步骤S1中，所述罐区废液包括如下质量分数的组分：NMP 70~75 wt%，水10~15 wt%，轻组分1~2 wt%，余量为重组分。
3.根据权利要求1所述的二塔耦合精馏工艺，其特征在于，所述步骤S1中，所述预热包括一次预热和二次预热，所述一次预热的热源为精馏二塔中部侧线采出的NMP产品，所述二次预热的热源为精馏一塔塔釜再沸器凝结水。
4.根据权利要求1所述的二塔耦合精馏工艺，其特征在于，所述步骤S2中，气相物料A为8~15 wt%的NMP、水以及轻组分；气相物料B为70~78 wt%的NMP和重组分。
5.根据权利要求1所述的二塔耦合精馏工艺，其特征在于，所述步骤S3中，气相物料C包括水和轻组分。
6.根据权利要求1所述的二塔耦合精馏工艺，其特征在于，所述步骤S3中，冷凝处理包括一级冷凝和二级再冷，一级冷凝至温度为50~55℃，二级再冷至温度为20~30℃。
7.根据权利要求1所述的二塔耦合精馏
8.根据权利要求1所述的二塔耦合精馏工艺，其特征在于，所述步骤S4中，侧线采出温度为150~180℃。
9.根据权利要求1所述的二塔耦合精馏工艺，其特征在于，所述步骤S4中，精馏二塔中部侧线采出NMP产品的纯度≥99.9 wt%。
10.一种权利要求1~9任一项所述的二塔耦合精馏工艺在锂电池生产废液处理领域的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种二塔耦合精馏工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的二塔耦合精馏工艺，其特征在于，所述步骤s1中，所述罐区废液包括如下质量分数的组分：nmp 70~75 wt%，水10~15 wt%，轻组分1~2 wt%，余量为重组分。
3.根据权利要求1所述的二塔耦合精馏工艺，其特征在于，所述步骤s1中，所述预热包括一次预热和二次预热，所述一次预热的热源为精馏二塔中部侧线采出的nmp产品，所述二次预热的热源为精馏一塔塔釜再沸器凝结水。
4.根据权利要求1所述的二塔耦合精馏工艺，其特征在于，所述步骤s2中，气相物料a为8~15 wt%的nmp、水以及轻组分；气相物料b为70~78 wt%的nmp和重组分。
5.根据权利要求1所述的二塔耦合...
【专利技术属性】
技术研发人员：谈如豪，那驰，
申请(专利权)人：江苏塔塔资源再生有限公司，
类型：发明
国别省市：
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