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湿法锂电隔膜装置二氯甲烷回收系统的制作方法

831   编辑:中冶有色技术网   来源:济南佳士德环境技术有限公司  
2023-10-19 16:49:22
湿法锂电隔膜装置二氯甲烷回收系统的制作方法

1.本实用新型属于分离技术领域,具体是用压缩冷凝膜分离和树脂吸附技术实现湿法锂电隔膜装置中二氯甲烷回收和达标排放。

背景技术:

2.湿法锂电池隔膜生产过程干燥工段会产生大量的含二氯甲烷废气,按照每条线40m/s-50m/s计算,二氯甲烷排放量约400kg/h,目前国内国外的厂家通常采用活性炭吸附解析技术或碳纤维吸附解析技术,将干燥箱排出的含二氯甲烷废气经过排气风机进入活性炭或碳纤维吸附塔,吸附二氯甲烷的塔用蒸汽进行解析,解析出的含二氯甲烷和水蒸气的气体进入冷凝器,用7℃水冷凝回收二氯甲烷,未冷凝的二氯甲烷气体回到入口重新进行吸附,但是存在以下不足:

3.1、因为从干燥箱出来的废气中二氯甲烷含量高,因此经过半年到一年后活性炭或碳纤维的吸附解析效率大幅度降低,排气中二氯甲烷严重超标,大量二氯甲烷排放到大气中,需要更换活性炭或碳纤维;

4.2、吸附、解析的过程中需要消耗大量的蒸汽,而冷凝器需要大量的冷冻水,因此该系统能耗高,运行费用高,1000元/h/线;

5.3、解析的蒸汽冷凝后成为废水;

6.4、从干燥箱出来的废气量4000m3/h、线,经过稀释风机和干燥风机补风后排气量增大为8000m3/h/线。

技术实现要素:

7.本实用新型目的在于提供压缩冷凝膜分离树脂吸附技术实现湿法锂电隔膜二氯甲烷回收和达标排放工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。

8.为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

9.压缩冷凝膜分离树脂吸附技术实现湿法锂电隔膜二氯甲烷回收和达标排放工艺,包括干燥箱排风机、压缩机一、压缩机二、气液分离器、冷却器、回气管、水冷器、储罐一、预冷器、冷凝器、制冷机组一、膜组件、吸附塔一、吸附塔二、吸附塔三、分层槽、曝气槽和排气烟囱,所述干燥箱排风机的排放气体经过过滤器进入到压缩机一和压缩机二,所述压缩机一与压缩机二出口的气液混合物进入到气液分离器,所述气液分离器的液相经过换热器冷却后返回到压缩机,所述气液分离器的气相进入到水冷器,大量二氯甲烷在水冷器冷凝下来进入到二氯甲烷储罐一,未冷凝气体经过预热器进入到冷凝器,大量二氯甲烷在所述冷凝器冷凝下来进入到二氯甲烷储罐二,未冷凝气体作为冷媒进入到预冷器,经过换热后进入膜组件,透过膜组件的气体返回到压缩机入口,未透过膜组件的气体中二氯甲烷含量极低,进入到吸附塔一、吸附塔二,经过吸附后达标排放,吸附塔三用水蒸气解析后循环使用,解析出的二氯甲烷和水进入分层槽分离,分离出的水进入曝气槽处理。

10.作为本实用新型再进一步的方案:所述排风管道上设置有二氯甲烷浓度检测仪

一,且在排空管道设置有二氯甲烷浓度检测仪二。

11.作为本实用新型再进一步的方案:所述气液分离器的液体经过换热器冷却后返回到压缩机一和压缩机二循环使用。

12.作为本实用新型再进一步的方案:所述水冷器液体输出端通过管道连接在储液罐一上。

13.作为本实用新型再进一步的方案:所述膜组件一出口气体分两路,一路返回压缩机入口,一路进入树脂吸附塔一、吸附塔二。

14.作为本实用新型再进一步的方案:所述吸附塔三液体进入到分层槽

15.作为本实用新型再进一步的方案:所述压缩机采用了低温高效单螺杆压缩机,水起到冷却和润滑作用,近似于等温压缩,压缩机出口温升20℃左右,压缩机材质采用不锈钢。

16.作为本实用新型再进一步的方案:所述气膜分离器采用气体溶解渗透膜。

17.作为本实用新型再进一步的方案:所述吸附塔采用高分子树脂。

18.作为本实用新型再进一步的方案:所述吸附塔解析采用水蒸气。

19.本实用新型的有益效果:本实用新型所发明二氯甲烷回收系统,采用压缩+冷凝+膜分离+树脂吸附的复合技术,将干燥箱排出的废气中的二氯甲烷回收下来重新利用,而气体中的二氯甲烷含量小于20mg/nm3,符合达标排放要求,通过实验数据具体表现为:

20.1、运行费用大幅度降低,与目前进口碳纤维装置相比,运行费用减少92%,从2300元/h降低到180元/h;

21.2、解决了大量废气排放问题,排放气体总量由16000m3/h减少到4000m3/h;

22.3、实现了二氯甲烷的回收利用,回收率达到99.9%以上;

23.4、实现了排放气体中二氯甲烷含量达到国家排放标准20mg/nm3;

24.5、装置无其他废水、废液、废渣等环境污染物的产生;

附图说明

25.为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

26.图1为压缩冷凝膜分离技术实现湿法锂电隔膜二氯甲烷回收装置的流程图。

27.图中:干燥箱排风机1、压缩机一2、压缩机二3、换热器4、气液分离器5、水冷器6、储罐一7、预冷器8、冷凝器9、储罐二10、制冷机组11、膜组件12、吸附塔一13、吸附塔二14、吸附塔三15、分层槽16、曝气槽17、排气烟囱18。

具体实施方式

28.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

29.请参阅图1,本实用新型实施例中,压缩冷凝膜分离技术实现湿法锂电隔膜二氯甲烷回收装置,包括干燥箱排风机1、压缩机一2、压缩机二3、气液分离器5、冷却器4、水冷器6、储罐一7、预冷器8、冷凝器9、储罐二10、制冷机组11、膜组件12、吸附塔13、吸附塔14、吸附塔

15、分层槽16、曝气槽17和排风烟囱18,干燥箱排风机1的排放气体经过过滤器进入到压缩机一2和压缩机二3,压缩机一2与压缩机二3出口的气液混合物进入到气液分离器5,气液分离器5的液相经过换热器4冷却后返回到压缩机2,气液分离器5的气相进入到水冷器6,大量二氯甲烷在水冷器6冷凝下来进入到二氯甲烷储罐一7,未冷凝气体经过预热器8进入到冷凝器9,大量二氯甲烷在冷凝器9冷凝下来进入到二氯甲烷储罐二10,未冷凝气体作为冷媒进入到预冷器8,预冷器8出口气体进入膜组件12,透过膜组件12的气体返回到压缩机2入口,未透过膜组件12的气体进入到吸附塔一13、吸附塔二14、吸附塔三15,气体经过吸附后排放到排气烟囱18,吸附塔解析出的二氯甲烷和冷凝水进入到分层槽16,分离出的水进入到曝气槽17,曝气后排至污水处理

30.上述系统中的排风管道中设置有二氯甲烷浓度检测仪一,排空管道中设置有二氯甲烷浓度检测仪二。

31.气液分离器5的液体经过换热器4冷却后返回到压缩机一2和压缩机二3循环使用。

32.水冷器8液体输出端通过管道连接在储罐一7上。

33.膜组件12出口气体分两路,一路返回压缩机一2入口,一路进入到吸附塔一13,吸附塔二14,以及吸附塔三15。

34.吸附塔一13,吸附塔二14,以及吸附塔三15的出口进入分层槽16曝气槽17。

35.压缩机一2和压缩机二3采用了低温高效单螺杆压缩机,近似于等温压缩,压缩机出口温升18~22℃,大多在20℃左右,压缩机材质采用不锈钢,膜组件12采用气体溶解渗透膜,吸附塔一13,吸附塔二14,以及吸附塔三15采用高分子吸附树脂,吸附塔一13,吸附塔二14,以及吸附塔三15的解析采用水蒸汽解析。

36.工作原理:从干燥箱排气风机1出来的含二氯甲烷废气进入压缩机一2和压缩机二3的入口,压缩机一2和压缩机二3自动运转并将工作频率自适应到与进气气量平衡,并保持入口压力稳定在微正压,废气经压缩机压力提升至0.85mpag后进入水冷器6,大量二氯甲烷冷凝下来进入储罐,未冷凝气体经过预冷器8后进入冷凝器9,大量的二氯甲烷在冷凝器9可以冷凝下来进入储罐二10,不凝气体作为冷源进入预冷器8被进气加热一定温升后进入气膜组件12做进一步分离,透过气富含二氯甲烷返回压缩机2和压缩机3入口重新压缩回收,未透过气体进入到吸附塔13、14、15,经过吸附后的气体二氯甲烷浓度小于20mg/nm3,达标排放到烟囱18.用水蒸气对吸附塔解析,解析出的二氯甲烷和冷凝水进入分层槽16,分离出的水进入曝气槽17,经过曝气后排至污水系统。

37.以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本实用新型的保护范围。技术特征:

1.湿法锂电隔膜装置二氯甲烷回收系统,其特征在于:包括干燥箱排风机(1),所述干燥箱排风机(1)的外部连接有压缩机一(2)与压缩机二(3),且所述压缩机一(2)与所述压缩机二(3)均与外部的气液分离器(5)相连接,且所述气液分离器(5)与所述压缩机二(3)之间设置有换热器(4);所述气液分离器(5)的外部与水冷器(6)相连接,所述水冷器(6)的一端连接有用于存储冷凝后的二氯甲烷的储罐一(7),另一端与外部的预冷器(8)相连接,所述预冷器(8)的外部连接有冷凝器(9),所述冷凝器(9)的外部连接有储罐二(10);所述预冷器(8)的出口连接有膜组件(12),且所述膜组件(12)与外部相互并联的吸附塔一(13),吸附塔二(14),吸附塔三(15)相连接;所述吸附塔一(13),所述吸附塔二(14)以及所述吸附塔三(15)的气相出口与外部的排气烟囱(18)相连接,用于排放达标的气体,而所述吸附塔一(13),所述吸附塔二(14)以及所述吸附塔三(15)的液相出口与分层槽(16)以及曝气槽(17)相连接,用于处理解析出的二氯甲烷和水。2.根据权利要求1所述的湿法锂电隔膜装置二氯甲烷回收系统,其特征在于所述气液分离器(5)的液体经过换热器(4)冷却后返回到压缩机一(2)和压缩机二(3)循环使用。3.根据权利要求1所述的湿法锂电隔膜装置二氯甲烷回收系统,其特征在于所述预冷器(8)液体输出端通过管道连接在储罐一(7)的进口处。4.根据权利要求1所述的湿法锂电隔膜装置二氯甲烷回收系统,其特征在于,所述膜组件(12)出口气体管道设置有两组,其中一组与所述压缩机一(2)的入口相连接,另外一组与所述吸附塔一(13),所述吸附塔二(14)以及所述吸附塔三(15)的入口相连接。5.根据权利要求1所述的湿法锂电隔膜装置二氯甲烷回收系统,其特征在于,所述吸附塔一(13),所述吸附塔二(14)以及所述吸附塔三(15)的出口与所述分层槽(16)的入口相连接。6.根据权利要求1所述的湿法锂电隔膜装置二氯甲烷回收系统,其特征在于,所述压缩机一(2)和压缩机二(3)采用了低温高效单螺杆压缩机,压缩机出口温升18~22℃,压缩机材质采用不锈钢。7.根据权利要求1所述的湿法锂电隔膜装置二氯甲烷回收系统,其特征在于,所述膜组件(12)为气体溶解渗透膜。8.根据权利要求1所述的湿法锂电隔膜装置二氯甲烷回收系统,其特征在于,所述吸附塔一(13),所述吸附塔二(14)以及所述吸附塔三(15)内部为高分子吸附树脂。9.根据权利要求1所述的湿法锂电隔膜装置二氯甲烷回收系统,其特征在于,上述系统中的排风管道中设置有二氯甲烷浓度检测仪一,排空管道中设置有二氯甲烷浓度检测仪二。10.根据权利要求1所述的湿法锂电隔膜装置二氯甲烷回收系统,其特征在于,所述冷凝器(9)的外部设置有制冷机组(11)。

技术总结

本实用新型公开了湿法锂电隔膜装置二氯甲烷回收系统,包括干燥箱排风机,干燥箱排风体的外部连接有压缩机一与压缩机二,且压缩机一与压缩机二均与外部的气液分离器相连接,且气液分离器与压缩机二之间设置有换热器;气液分离器的外部与水冷器相连接,预冷器的出口连接有膜组件,且膜组件与外部相互并联的吸附塔一,吸附塔二,吸附塔三相连接;吸附塔一,吸附塔二以及吸附塔三的气相出口与外部的烟囱相连接,而吸附塔一,吸附塔二以及吸附塔三的的液相出口与分层槽以及曝气槽相连接。该系统的运行成本大幅度降低,且二氯甲烷的回收率可达99.9%以上,且无其他废水、废液、废渣等环境污染物的产生。染物的产生。染物的产生。

技术研发人员:任继敏 韩穗奇

受保护的技术使用者:济南佳士德环境技术有限公司

技术研发日:2022.05.24

技术公布日:2022/9/9
声明:
“湿法锂电隔膜装置二氯甲烷回收系统的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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