專利名稱：鋰電池工業(yè)廢氣處理中n－甲基吡咯烷酮的回收工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池制造業(yè)的廢氣處理，特別是一種鋰電池工業(yè)廢氣處理中N-甲基吡咯烷酮的回收工藝。
N-甲基吡咯烷酮(代號(hào)NMP)的物性數(shù)據(jù)如下分子式 分子量 沸點(diǎn) 密度 溶解性閃點(diǎn) 爆炸下限(℃) 克/米325℃水中 ℃(體積％)C5H2NO99.13 202 1.026可溶 862.18N-甲基吡咯烷酮為無色液體，具有胺味，微毒，易溶于水，受熱易分解放出毒性物NOx。
在鋰電池生產(chǎn)中，排放的廢氣的主要成分為NMP，含量為0.06％-0.5％，其余為空氣和水分。在德國，N-甲基吡咯烷酮被定為三級(jí)危險(xiǎn)物，且德國環(huán)保局規(guī)定其排放濃度為100PPM。目前雖然在我國國家《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中，尚未對(duì)N-甲基吡咯烷酮制定排放標(biāo)準(zhǔn)，在《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中的《生產(chǎn)車間空氣有害物質(zhì)最高允許濃度》，也未規(guī)定N-甲基吡咯烷酮的濃度，但NMP實(shí)際上早已成為受限制的化合物，一方面，其味道令人難以接受，同時(shí)，NMP的價(jià)格很高，因此直接排放不僅對(duì)環(huán)境造成破壞，對(duì)人類健康造成傷害，同時(shí)又是資源的浪費(fèi)，對(duì)企業(yè)也造成雙重經(jīng)濟(jì)的負(fù)擔(dān)，既有環(huán)保的罰款壓力，也有溶劑使用的消耗費(fèi)用，所以回收處理NMP有機(jī)廢氣，即可以解決環(huán)保問題，同時(shí)還可將大部分溶劑回收再用。
本發(fā)明的目的是提供一種在鋰電池工業(yè)廢氣處理中可使排放廢氣達(dá)到排放要求、NMP的回收率高、投資少、見效快的鋰電池工業(yè)廢氣處理中N-甲基吡咯烷酮的回收工藝。
本發(fā)明的鋰電池工業(yè)廢氣處理中N-甲基吡咯烷酮的回收工藝包括使鋰電池工業(yè)廢氣中的60-90℃的有機(jī)廢氣在常壓下，經(jīng)冷卻器降溫至10-30℃，再經(jīng)冷凝器降溫至-10—0℃，得到含有NMP的溶液；降溫后的氣體再經(jīng)活性碳纖維的吸附，當(dāng)吸附達(dá)到飽和時(shí)，用惰性氣體進(jìn)行脫附回收NMP，經(jīng)碳纖維吸附后的凈化氣直接排入大氣。
其中，所述經(jīng)冷卻、冷凝后得到的NMP的溶液純度為80-90％，含水份1-5％。
所述吸附過程的溫度為10-30℃。
所述當(dāng)吸附達(dá)到飽和時(shí)，即凈化氣中NMP的含量高于100PPM時(shí)，停止排放，并通入惰性氣體對(duì)活性碳纖維進(jìn)行脫附，此時(shí)的廢氣經(jīng)冷卻后與最初排放的廢氣混合，重新進(jìn)入回收過程；所述惰性氣體溫度為150-220℃；所述凈化氣排出溫度為10-40℃；所述脫附后排氣溫度為80-120℃，經(jīng)冷卻后溫度為20-40℃。
本發(fā)明的鋰電池工業(yè)廢氣處理中N-甲基吡咯烷酮的回收工藝結(jié)合碳吸附技術(shù)和冷凝技術(shù)，使用冷凝方法作為前處理，回收廢氣中的大部分N-甲基吡咯烷酮，再采用碳吸附法回收剩余的NMP；當(dāng)吸附達(dá)到飽和后，用惰性氣體脫附，再生的活性碳循環(huán)使用；經(jīng)吸附器吸附后的凈化氣直接排入大氣；脫附劑惰性氣體將吸附在碳上的有機(jī)物脫附濃縮并帶出吸附器，并與最初的廢氣混合，重新進(jìn)入回收過程。
經(jīng)過本工藝處理后的凈化氣中的N-甲基吡咯烷酮的含量達(dá)到100PPM以下，廢氣凈化率為95％，NMP的回收率為80-98％，既達(dá)到了環(huán)保要求，又達(dá)到了回收的目的，科學(xué)合理，簡單易行，投資少，見效快。
下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明。
實(shí)施例一種鋰電池工業(yè)廢氣處理中N-甲基吡咯烷酮的回收工藝，它包括使鋰電池工業(yè)廢氣處理中的60-90℃的有機(jī)廢氣在常壓下，經(jīng)冷卻器降溫至20℃，再經(jīng)冷凝器降溫至-6℃，得到含有NMP的溶液；降溫后的氣體進(jìn)入設(shè)有活性碳纖維的碳吸附器，經(jīng)碳纖維吸附后的氣體直接排入大氣；當(dāng)吸附達(dá)到飽和時(shí)，即碳吸附器頂端出氣中NMP的含量超過100PPM后，吸附過程自動(dòng)停止，通入氮?dú)?，脫附再生開始；此時(shí)，從碳吸附器底部出來的氣體經(jīng)冷卻后，重新回到廢氣進(jìn)料口重復(fù)上述回收步驟。
其中，所述經(jīng)冷卻、冷凝后得到的NMP的溶液純度為80-90％，含水份1-5％。
所述吸附過程的溫度為15℃；所述氮?dú)鉁囟葹?00℃；所述吸附后的氣體排出溫度為20-30℃；所述脫附后從碳吸附器底部出來的氣體溫度為80-120℃，經(jīng)冷卻后溫度為20-40℃。
權(quán)利要求
1.鋰電池工業(yè)廢品處理中N-甲基吡咯烷酮的回收工藝，其特征是包括使鋰電池工業(yè)廢氣中的60-90℃的有機(jī)廢氣在常壓下，經(jīng)冷卻器降溫至10-30℃，再經(jīng)冷凝器降溫至-10—0℃，得到含有NMP的溶液；降溫后的氣體再經(jīng)活性碳纖維的吸附，當(dāng)吸附達(dá)到飽和時(shí)，用惰性氣體進(jìn)行脫附回收NMP，經(jīng)碳纖維吸附后的凈化氣直接排入大氣。
2.如權(quán)利要求1所述的回收工藝，其特征是所述吸附溫度為10-30℃。
3.如權(quán)利要求1所述的回收工藝，其特征是所述所述當(dāng)吸附達(dá)到飽和時(shí)，即凈化氣中NMP的含量高于100PPM時(shí)，停止排放，并通入惰性氣體對(duì)活性碳纖維進(jìn)行脫附，此時(shí)的廢氣經(jīng)冷卻后與最初排放的廢氣混合，重新進(jìn)入回收過程。
4.如權(quán)利要求1所述的回收工藝，其特征是所述惰性氣體溫度為150-220℃。
5.如權(quán)利要求1所述的回收工藝，其特征是凈化氣排出溫度為10-40℃。
6.如權(quán)利要求1所述的回收工藝，其特征是所述脫附后排氣溫度為80-120℃，經(jīng)冷卻后溫度為20-40℃。
全文摘要
本發(fā)明為一種鋰電池工業(yè)廢品處理中N－甲基吡咯烷酮的回收工藝。它包括將有機(jī)廢氣在常壓下,經(jīng)冷卻器、冷凝器降溫,得到高濃度的NMP溶液;降溫后的氣體再經(jīng)活性碳纖維將剩余的NMP吸附后直接排入大氣。本發(fā)明的回收工藝科學(xué)合理,簡單易行,投資少,見效快;廢氣凈化率為95%,N－甲基吡咯烷酮的回收率為80—98%,既達(dá)到了環(huán)保要求,又達(dá)到了回收的目的。
文檔編號(hào)C07D207/00GK1285347SQ0012378
公開日2001年2月28日 申請(qǐng)日期2000年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月6日
發(fā)明者蔡躍明, 閆勇 申請(qǐng)人:北京邁勝普技術(shù)有限公司