[实用新型]一种N-甲基吡咯烷酮纯化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池生产设备技术领域，具体涉及一种N-甲基吡咯烷酮纯化装置。

背景技术

N-甲基吡咯烷酮（NMP）的吸湿性强，一般采用镀锌铁桶或塑料桶运输及储存，容易出现密封不良，水分增多，使得NMP的等级下降。纯度≥99.9%试剂级NMP含有≤0.01%的微量水分，纯度≥99.9%的电子级NMP中含有≤0.02%的微量水分，纯度≥99.8%普通级NMP含有≤0.03%的微量水分。NMP中的微量水分会劣化电池粉料分散和PVDF的粘接性，同时NMP制备过程中带入的重金属离子（如Fe、Na、Mg、Cu等离子）会影响电池的循环性能和安全性能。锂离子电池配料过程中使用的NMP等级越高，性能越好。目前，电子级基本可以满足电池生产要求，但试剂级的NMP成本太高。

鉴于此，锂电生产企业迫切需要一种防止NMP运输或存储过程中发生意外、并提升NMP等级，使之接近或达到试剂级的装置。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种N-甲基吡咯烷酮纯化装置。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种N-甲基吡咯烷酮纯化装置，包括前处理罐、第一过滤罐、第二过滤罐和成品罐，前处理罐的底部与第一过滤罐的底部、第一过滤罐的顶部与第二过滤罐的顶部、以及第二过滤罐的底部与成品罐的顶部分别通过管道连接，前处理罐填充有分子筛。

进一步的，所述第一过滤罐内设置有填充有活性炭的400目不锈钢筒状过滤网；所述第二过滤罐内设置有填充有活性炭的10μm不锈钢筒状过滤网。

进一步的，所述分子筛为4A分子筛、5A分子筛和锂化分子筛中的至少一种；所述活性炭为果壳炭、椰壳炭和柱状炭中的至少一种。

进一步的，所述前处理罐的顶部设置有氮气压料口。

进一步的，所述前处理罐的顶部通过管道连接有隔膜泵，隔膜泵的另一端连接有进料管道。

进一步的，所述进料管道设置有第一进料阀，隔膜泵与所述前处理罐的顶部之间的管道设置有第二进料阀。

进一步的，所述前处理罐的底部与所述第一过滤罐的底部之间的管道设置有第一出料阀，所述第二过滤罐的底部与所述成品罐的顶部之间的管道设置有第二出料阀。

进一步的，所述第一过滤罐的底部设置有第一排料阀。

进一步的，所述成品罐的底部通过管道连接有称重传感器。

进一步的，所述成品罐的底部与称重传感器之间的管道依次设置有第二排料阀和取料阀，第二排料阀和取料阀之间的管道连接有取料管道。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的纯化装置通过采用前处理罐、第一过滤罐、第二过滤罐和成品罐，前处理罐填充有分子筛，第一过滤罐和第二过滤罐填充有活性炭，利用分子筛与活性炭的吸附作用和活性炭的多级过滤效果，将N-甲基吡咯烷酮中的微量水分和重金属离子浓度降低，从而提高N-甲基吡咯烷酮的纯度。

本实用新型的纯化装置可以防止NMP运输或存储过程中发生意外，并提升NMP等级，使之接近或达到试剂级；且该纯化装置适合批量生产作业，同时该纯化装置的制造和使用成本低廉。

本实用新型的纯化装置可以降低N-甲基吡咯烷酮中的水分含量，水分由0.099%降低到0.035%，有效提高电池浆料的分散性和粘结性，提高电池极片的活性物质含量；还能降低N-甲基吡咯烷酮中的重金属离子浓度，铁离子浓度1.3ppb降低到0.5pbb，钠离子浓度8.4ppb降低到3.5pbb；色度由18降低8；PVDF用量由原来的2%降低到1.8%。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

附图标记为：1—前处理罐、11—氮气压料口、12—第一出料阀、2—第一过滤罐、21—第一排料阀、3—第二过滤罐、31—第二出料阀、4—成品罐、41—第二排料阀、5—隔膜泵、51—进料管道、52—第一进料阀、53—第二进料阀、6—称重传感器、61—取料阀、62—取料管道。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

见图1，一种N-甲基吡咯烷酮纯化装置，包括前处理罐1、第一过滤罐2、第二过滤罐3和成品罐4，前处理罐1的底部与第一过滤罐2的底部、第一过滤罐2的顶部与第二过滤罐3的顶部、以及第二过滤罐3的底部与成品罐4的顶部分别通过管道连接，前处理罐1填充有分子筛。优选的，前处理罐1填充有半罐分子筛。