[发明专利]一种低能耗NMP气体回收塔及系统

说明书

本发明涉及废气环保处理技术领域，针对现有技术的采用吸附再生单元吸附能耗高、处理工艺复杂和安全性差的问题，公开了一种低能耗NMP气体回收塔及系统，包括依次连接的气‑气换热器、一级水冷器、NMP水系喷淋回收塔及NMP回收液储罐，气‑气换热器上连接有NMP高温气体排放口，NMP水系喷淋回收塔包括相互连通的下塔和上塔，所述上塔顶部设有气体排放口。本发明采用上下二塔合一及NMP‑水系喷淋系统，实现梯度浓度NMP溶液膜来高效吸附NMP气体，无需额外脱附及后续处理，上下二塔之间通过内部设升气孔及外侧设置连通管道，实现上塔废液可排入下塔再利用，避免多余废液产生，提高回收液NMP浓度。

技术领域

本发明涉及废气环保处理技术领域，尤其涉及一种低能耗NMP气体回收塔及系统。

背景技术

N-甲基呲咯烷酮(NMP)分子式为C5H9NO，常温下无色透明油状液体，沸点204℃，闪点95℃，粘度低、稍有氨味，化学稳定性和热稳定性好，极性高，挥发性低，能与水以任意比互溶等特点。由于NMP具有闪点高、安全性好，且能够溶解PVDF等诸多优点，常作为锂离子电池制造过程中非常重要的辅助材料，NMP在正负极浆料中质量百分比含量大，一般为20％～25％，涂布烘烤阶段烤箱气体排放口温度高，一般为100℃～130％，因此大量NMP以挥发性气体被排放，如不对其回收不仅造成环境污染，还会造成原材料的大量浪费。现有专利中，NMP气体在回收工艺流程中一般设有吸附再生单元，吸附脱吸附能耗高，脱吸附后根据亨利定律在大气压为101.325kPa，工况条件0℃～50℃，不同温度条件下纯NMP的饱和蒸气压计算得知，排放废气的浓度在260mg/m³～9200mg/m³，不能满足GB30484-2013《电池工业污染物排放标准》对新建企业污染物排放限值中规定的非甲烷总烃排放限值50mg/m³的要求，仍需进一步处理。

授权公告号CN105797420A，发明专利公开了一种NMP气体回收系统及其工艺，包括依次连接的预冷换单元、冷凝单元、吸附再生单元和NMP废液回收罐，系统设备简单，工艺流程短，没有活性炭吸附填料的使用和淋洗塔废水的产生。授权公告号CN108479304A，发明专利公开了一种NMP回收净化方法及系统，包括该方法首先经板式交换器热量预交换，其次再结合常温水表冷器二次热交换和冷冻水表冷器三次热交换，最后通过转轮吸附，吸附后经脱附回收单元脱附，脱附回收单元设置有冷却区、脱附加热区和脱附区，经脱附区脱附后的气体回流至常温水表冷器，往复循环。授权公告号CN 108479304A，实用新型专利中公开了一种全回收型的NMP废气回收装置。包括有涂布设备端、粗回收设备端以及喷淋塔组件组成，其中，喷淋塔组件包括2～4个串联设置的喷淋塔单元；每个喷淋单元内部包括由上而下的除雾区域、喷淋区域以及存水区域，所述喷淋区域设置有喷淋头，采用纯水喷淋。

其不足之处在于，上述方案中均是采用吸附再生单元吸附，能耗高，有爆炸风险，吸附再脱吸附同样存在排放尾气中污染物浓度高等问题，而多级喷淋塔占地面积大，投资高，如实现NMP废气达标排放，回收液浓度低。

发明内容

本发明是为了克服现有技术的采用吸附再生单元吸附能耗高、处理工艺复杂和安全性差的问题，提供一种低能耗NMP气体回收塔及系统，本发明采用上下二塔合一及NMP-水系喷淋系统，实现梯度浓度NMP溶液膜来高效吸附NMP气体，无需额外脱附及后续处理，上下二塔之间通过内部设升气孔及外侧设置连通管道，实现上塔废液可排入下塔再利用，避免多余废液产生、提高NMP回收液浓度和废气达标排放。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种低能耗NMP气体回收塔及系统，包括依次连接的气-气换热器、一级水冷器、NMP-水系喷淋回收塔及NMP回收液储罐，气-气换热器上连接有NMP高温气体排放口，NMP-水系喷淋回收塔包括相互连通的下塔和上塔，所述上塔顶部设有气体排放口。