[实用新型]低NMP浓度低露点回风循环回收系统

说明书

本实用新型公开了低NMP浓度低露点回风循环回收系统。该系统包括涂布机、余热回收装置、冷却装置、轮转装置、高塔喷淋装置和NMP废液储罐，其中轮转装置包括壳体和转轮，转轮内沿其转动方向形成处理区和再生区，并且处理区和再生区之间设有挡板，转轮内沿其转动方向设有多个吸附组件，每个吸附组件包括中空本体和贴附于中空本体表面的活性炭纤维层，处理区设有冷却风入口和洁净风出口；再生区设有洁净风入口和再生区气体出口，洁净风入口通过再生加热器与洁净风出口相连；该系统结构简单，能充分回收NMP并满足NMP环保排放标准，回风露点低且NMP浓度低。

技术领域

本实用新型属于锂电池领域，具体而言，涉及低NMP浓度低露点回风循环回收系统。

背景技术

NMP(N-甲基吡咯烷酮)为无色透明油状液体，熔点-24.4℃，沸点203℃，闪点95℃；其具有闪点高、腐蚀性小、溶解度大、粘度低、挥发度低、热稳定性和化学稳定性高等优点。NMP因其良好的理化性能，在各个行业里被广泛应用，目前使用NMP更为广泛的是锂电池行业，在锂离子电池生产过程中，NMP常被用作正极混料时的溶剂，在后续的涂布工序中，NMP需要被烘烤去除。但研究发现，NMP是一种对生育能力有害的物质，其受热易分解放出毒性物NOx，早在2001年，加利福尼亚州一科研机构就提出NMP对身体有害，2003年欧盟将其列为影响生育的有毒物质，因此，如果将NMP气体直接排放到空气中不仅会造成资源浪费，还会污染环境，危害人的身体健康。

为了减少NMP对工作人员身体健康的潜在影响，世界各国对工作环境中NMP的最低溶度值有严格界定：日本限定为≤1ppm，南非限定为≤100ppm，欧盟和美国限定为≤10ppm，而目前我国对于新建锂电池项目NMP排放标准规定为≤12ppm，某些发达区域地方排放标准甚至要求≤6ppm；NMP回收是锂离子电池企业必须解决的问题。现行的NMP回收系统，工艺气体(从涂布烘箱出来的热出风，其中含有大量的NMP蒸汽)首先与进风、回风进行换热，以充分利用余热；对换热降温后的工艺气体再进行冷凝，以实现大部分NMP回收；冷凝后的工艺气体再进入喷淋塔进行冷水喷淋，最终实现NMP几乎完全回收。但随着新能源汽车市场对汽车里程越来越高的要求，市场对锂离子电池比能量的期望越来越高，正极活性材料使用高能量密度的材料成为一种新趋势，高能量密度的正极活性材料的使用越来越广泛。但这些高能量密度的正极活性材料通常呈碱性、易吸水，吸水后正极活性材料部分失去电化学活性，导致电池性能劣化，同时正极涂布时要确保极片上尽量少的NMP残留，NMP残留在电池体系中的有集残留产物在化成阶段会影响到电解液溶剂正常的成膜反应，对电池性能造成严重影响。当生产使用高能量密度正极活性材料的锂离子电池时，需要严格控制水分，涂布工序又是制作正极片关键工序，既要保证极片涂布过程中水分控制，同时又要控制极片上NMP残留。现行的NMP回收系统大多从室外进风，其进风中水含量不可控；又由于使用冷水喷淋，其回风中不可避免的含有大量水分；又或者从冷凝以后进行回风，其回风中NMP浓度较高。

在此背景下，有必要开发新的NMP回收系统，以满足锂电池正极涂布对水分及NMP残留的严格控制和严格的环保排放问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出低NMP浓度低露点回风循环回收系统，该系统轮转装置的结构更为简单，且处理区的吸附能力更强，不仅可以有效解决极片上NMP残留问题，提升电池的能量密度，还能充分回收工艺风中的NMP并显著降低对空排放气体中的NMP浓度，既能满足NMP环保排放标准，有效改善生产环境，避免危害员工身体健康，还能降低企业耗材成本，提高资源利用率。

根据本实用新型的第一个方面，本实用新型提出了一种低NMP浓度低露点回风循环回收系统。根据本实用新型的实施例，该系统包括：

涂布机，所述涂布机具有工艺风出口和回风入口，所述工艺风出口处设有排风过滤器，所述回风入口处设有回风过滤器；