[发明专利]一种NMP废液回收用脱水塔

说明书

本发明涉及化工设备技术领域，具体公开了一种NMP废液回收用脱水塔，包括依次固定连接的塔座、塔釜、塔体和塔顶，所述塔釜底部连通有出料管，塔釜的侧壁上连通有蒸汽管，塔顶连通有出气口，塔体内设有填料，所述塔体包括精馏段和提馏段，精馏段位于提馏段的上方，精馏段的直径为提馏段直径的0.65～0.7倍，提馏段上设有进料管，进料管处设有位于塔体内的液体分布器，精馏段的上部设有回流管，所述回流管处设有位于塔体内的回流分布器。采用本专利中技术方案既可以保证NMP废液的分离要求，得到满足纯度要求的产品，又可以优化设备的尺寸，降低设备投资。

技术领域

本发明涉及化工设备技术领域，特别涉及一种NMP废液回收用脱水塔。

背景技术

随着全球经济的快速发展，石油、煤炭等不可再生资源开采量的不断加大，迫使人们寻找新的能源。而锂电池由于其体积小，电压高、质量轻、无记忆效应、无污染、比能量高和使用寿命长等优点，现已被广泛用于各个领域。近几年，由于锂电池的快速发展，N-甲基吡咯烷酮(简称NMP)作为正极的辅助材料被大量使用。

在锂电池中，NMP主要用于溶解PVDF来制作电极、隔膜等结构材料；制备锂离子电池过程中，NMP常作为正极材料、粘结剂及与其他物质混合液的优良有机溶剂。NMP中的含水量及颗粒含量影响锂电池电极材料和电解质的性能，金属离子易导致锂电池在使用过程中发生击穿效应。因此，使用高品质的NMP对锂电池充放电次数及使用寿命有着重要的影响。一般在锂电池生产厂中会用水洗冷凝回收NMP，水洗冷凝回收后的NMP废液需提纯至成分99.9wt％才能再次应用，某些电子行业要求的纯度会更高，因此，稳定高效的废液精馏过程对NMP的回收利用有极其重要的作用，但现有的精馏塔得到的NMP纯度不足，且效率较低。

发明内容

本发明提供了一种NMP废液回收用脱水塔，以解决现有的脱水塔得到的NMP纯度不足，且效率较低的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种NMP废液回收用脱水塔，包括依次固定连接的塔座、塔釜、塔体和塔顶，所述塔釜底部连通有出料管，塔釜的侧壁上连通有蒸汽管，塔顶连通有出气口，塔体内设有填料，所述塔体包括精馏段和提馏段，精馏段位于提馏段的上方，精馏段的直径为提馏段直径的0.65～0.7倍，提馏段上设有进料管，进料管处设有位于塔体内的液体分布器，精馏段的上部设有回流管，所述回流管处设有位于塔体内的回流分布器。

本技术方案的技术原理和效果在于：

1、采用本方案处理废液时，再沸器产生的高温蒸汽通过蒸汽管送入塔釜中，废液通过进料管被泵入塔体内，在液体分布器的作用下，被均匀的分散开，同时向下流动在提馏段内与高温蒸汽接触，废液中轻组分物料受高温蒸汽作用快速蒸发，并向上流动进入到精馏段内，并从顶部出气口进入到外部设置的冷凝器内，在冷凝器内被冷凝后，部分冷凝液以重力流或者增压泵的作用下再次回到设置在脱水塔外部的回流罐内，再经回流罐与回流管在回流分布器的作用下再次进入脱水塔中，这个过程为保证脱水塔内气液传质和传热；另外重组分物料向下掉落进入塔釜内，并从塔釜底部的出料管排出，这样就实现了废液中NMP的高效回收。

2、一般NMP废液中，与有效组分NMP的含量相比，杂质水的含量明显较少。由于脱水塔中轻组分水从塔顶蒸出，因此脱水塔提馏段(下半段)的负荷明显高于精馏段(上半段)的负荷，若脱水塔的精馏段和提馏段的塔径相同，就会出现因保证提馏段满足水力学要求而选择的塔径，对于精馏段则有较大的余量。而本方案中根据提馏段和精馏段的最大气液负荷确定了上小下大的异径脱水塔，既可以保证NMP废液的分离要求，得到满足纯度要求的产品，又可以优化设备的尺寸，降低设备投资。

假定未改造之前的脱水塔对废液的处理量为2.5t/h，在满足水力学的条件下，所需塔径为1m，那么设备净重为2.4t。而采用本方案，处理量仍为2.5t/h，提馏段的塔径仍为1m，在满足水力学的前提下，精馏段塔径可缩减为0.7m，设备净重1.8t，设备净重降低25％，降低了设备的投资。