[发明专利]一种电解液设备清洗富氮有机尾气的近零排放产品化回收方法及系统

说明书

本发明属于尾气处理技术领域，尤其涉及一种电解液设备清洗富氮有机尾气的近零排放产品化回收方法及系统。本发明提供的近零排放回收方法，将电解液设备清洗富氮有机尾气和回收系统的循环气混合后进行第一膜分离，得到一级渗余气体和一级渗透气体；将所述一级渗透气体进行冷凝，得到冷凝气体和冷凝液；所述冷凝的温度≥25℃；将所述冷凝气体进行第二膜分离，得到二级渗余气体和二级渗透气体，所述二级渗透气体为循环气。本发明提供的近零排放回收方法能够在室温条件下回收有机尾气中的氮气，使其达到吹扫气的要求循环利用，同时对有机尾气中的油脂回收作为清洗剂循环利用，实现了电解液设备清洗富氮有机尾气低成本近零排放产品化回收循环利用。

技术领域

本发明属于尾气处理技术领域，尤其涉及一种电解液设备清洗富氮有机尾气的近零排放产品化回收方法及系统。

背景技术

随着新能源电池产业的迅速发展，电池电解液的需求量大规模增加。而用于生产电解液的装置和包装电解液的电解液桶需求量也随之增加。电解液对生产装置和电解液桶品质的要求极高，杂质要求为百万分之级(即ppm级)。因此，为了达到循环使用电解液生产装置和电解液桶，同时保证电解液品质的目的，必须对电解液生产装置以及电解液桶进行清洗，以降低电解液设备中的杂质含量，防止上一批电解液残留对下一批电解液的品质产生影响。

目前，常用的电解液桶和生产电解液装置的清洗剂为碳酸甲乙酯和碳酸二甲酯等环保型化工原料，吹扫气体为高压氮气。在电解液设备清洗过程中会有大量含有油脂的富氮有机尾气产生，有机尾气中油脂类组分(碳酸甲乙酯和碳酸二甲酯)约为0.5～2vol％，氮气含量约为98～99.5vol％。这些有机尾气直接排放，不仅造成大量的氮气资源浪费而且会对环境造成污染。

现有技术中通常采用吸附剂吸附或冷凝+膜分离工艺处理电解液桶清洗富氮有机尾气；但是采用吸附剂吸附方法分离有机尾气，尾气中的油脂类组分吸附后很难有效脱附，成本高；而由于有机尾气中氮气浓度较高，很难在室温或大于室温的状态冷凝尾气中的油脂组分，采用冷凝+膜分离工艺时需要在冷凝过程中使用丙烷等制冷剂，成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种电解液设备清洗富氮有机尾气的近零排放产品化回收方法及系统，通过优化设计膜分离与压缩冷凝的耦合过程，并通过逐级对分离过程的富氮油脂尾气中的氮气和油脂进行双向逐步富集，使本发明提供的近零排放产品化回收方法能够在室温或大于室温条件下回收电解液设备清洗富氮有机尾气中的氮气，达到吹扫气的要求循环利用，同时对电解液清洗尾气中的油脂(碳酸甲乙酯和碳酸二甲酯)回收作为清洗剂循环利用，实现了电解液设备清洗富氮有机尾气低成本近零排放产品化回收。

本发明提供了一种电解液设备清洗富氮有机尾气的近零排放产品化回收方法，包括以下步骤：

将电解液设备清洗富氮有机尾气和循环气混合后进行第一膜分离，得到富含N₂的一级渗余气体和富含碳酸甲乙酯和碳酸二甲酯的一级渗透气体；所述一级渗余气体作为电解液设备清洗吹扫气体回用；

将所述一级渗透气体进行冷凝，得到富含N₂的冷凝气体和富含碳酸甲乙酯和碳酸二甲酯的冷凝液；所述冷凝时一级渗透气体的温度≥25℃；所述冷凝液作为电解液设备清洗剂回用；

将所述冷凝气体进行第二膜分离，得到富含N₂的二级渗余气体和富含碳酸甲乙酯和碳酸二甲酯的二级渗透气体；所述二级渗透气体为循环气，所述二级渗余气体作为电解液设备清洗吹扫气体回用。

优选的，所述第一膜分离前还包括：将所述混合得到的混合气体依次进行第一压缩、第一精密过滤、第二精密过滤和第一加热，所述第二精密过滤的精度大于第一精密过滤的精度。

优选的，所述第一精密过滤的精度为0.05～0.15μm，所述第二精密过滤的精度为0.005～0.015μm。