[发明专利]一种用于水溶性溶剂回收的新型填料

说明书

技术领域

本发明涉及废弃回收领域，尤其涉及一种用于水溶性溶剂回收的新型填料。

背景技术

N-甲基吡咯烷酮(NMP)能与水、醇、醚、酯、酮、卤代烃、芳烃互溶，具有沸点高、溶解力强、不易燃等特点，是一种具有良好选择性和优秀稳定性的极性溶剂。在锂离子电池生产中，NMP被用作正极浆料(镍钴锰酸锂、导电炭黑、溶剂NMP、粘结剂PVDF的混合物)的溶剂。在正极涂布在基材表面后，需要通过烘干和烘烤等脱除NMP有机溶剂，此时会产生大量的NMP废气。近年来，随着可移动装备的快速发展，配套的锂电池行业得到大力发展，NMP废气的排放量也大大增加。

随着国内大气污染的严峻形势和社会环保意识的增强，相关行业和地方已经对大气中的VOC类污染物浓度提出了明确要求。其中在《电池行业清洁生产评价指标体系(试行)》中，废气污染物指标NMP的基准值为1.5mg/m³；《电池工业污染物排放标准》则规定了NMP废气有组织排放浓度的限值为50mg/m³。在此情况下，电池行业的尾气回收成为电池企业实现绿色化生产的关键所在。

目前国内的NMP废气回收工艺主要有两种，分别为分子筛法和沸石浓缩转轮法。其中分子筛法直接将干燥设备来的NMP废气冷却至10℃以下，回收部分NMP凝液，尾气再通过分子筛吸收。其优点在于一次性设备投资费用低，但也存在能耗大、尾气中NMP含量高(>50ppm)、噪音大、维护费用高等缺点。沸石浓缩转轮法则采用疏水性沸石作为吸附剂，通过变温吸附-脱附等方法，把大风量低浓度的含NMP废气浓缩成小风量高浓度的气体。其具有能耗低(涂布机加热能耗下降约40％左右)，废气中的NMP回收率高(95％左右)，经处理后的气体中NMP含量能控制在50PPM以下等特点。但同时也具有设备 一次性投资大、运转设备复杂、设备维修费用高和运转能耗高等明显缺点。

采用塔设备可以有效处理NMP废气，但高的塔压降和不均匀的润湿接触表面，限制了近常压工业废气处理。

发明内容

本发明提供一种用于水溶性溶剂回收的新型填料，解决现有技术中高的塔压降和不均匀的润湿接触表面，限制了近常压工业废气处理的技术问题

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于水溶性溶剂回收的新型填料，具有亲水性表面，所述亲水性表面的构成成分为带有阴离子表面活性剂的亲水基团、阳离子表面活性剂的亲水基团、由含氧基团组成的非离子表面活性剂的亲水基团中一种或多种基团的化合物。

有益效果：

本发明公开了一种用于水溶性溶剂回收的新型填料，通过具有功能性亲水表面的新型填料，可以利用亲水性表面实现液相在填料表面的充分浸润和铺展，在相同液量情况下，可以实现液相在填料表面的均匀分布，有效降低填料表面液相层的厚度，从而可以实现如下有益效果：

(1)避免液体在填料层的局部聚集，避免了偏流及沟流等问题；

(2)增大了气相的流通通道，降低了填料层压降；

(3)减少及避免了填料干表面现象，增大了气液相接触中液相表面的有效表面积，从而提高了填料的效率。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

本发明实施例提供了一种用于水溶性溶剂回收的新型填料，具有亲水性表面，所述亲水性表面的构成成分为带有阴离子表面活性剂的亲水基团、阳离子表面活性剂的亲水基团、由含氧基团组成的非离子表面活性剂的亲水基团中一种或多种基团的化合物。

其中，亲水表面可以通过构成成分的调整来获得，也可以通过表面微观形貌的调整来获得，还可以通过表面构成成分和表面微观形貌的共同调整来获得。

阴离子表面活性剂的亲水基团包括羧酸基、磺酸基、硫酸基与磷酸基，所述阳离子表面活性剂的亲水基团包括氨基、季铵基，所述含氧基团组成的非离子表面活性剂的亲水基团醚基、羟基、醛基，羰基、嵌段聚醚。

所述新型填料的微观形貌可以是具有微孔道的粒子堆积形貌，也可也是具有不规则突起的沟壑式形貌，还可以是具有管状结构的毛细孔状形貌。

所述新型填料的基体结构形式可以为拉西环、鲍尔环、θ环等散堆填料，也可以为打包的整装填料或规整填料。

所述新型填料的局部外观形状可以为光滑平面或曲面，也可以具有由不规则表面构成的复杂结构外观形状。

所述新型填料的材质可以为纯的金属及合金、金属氧化物、硅酸盐、陶瓷、有机高分子材料，也可以为上述材料的混合物或复合物。