N - метилпирролидон (NMP) является высокополярнымПротонная передачаРастворитель, внешний вид бесцветной прозрачной или слегка желтой маслянистой жидкости, запах микроамина, имеет легкое раздражение кожи.

NMP обладает высокой точкой кипения, сильной полярностью, низкой вязкостью, высокой способностью к растворению, отсутствием коррозии, низкой токсичностью, низкой летучестью, негорючими, хорошей химической и тепловой стабильностью, разлагаемыми, рециркулируемыми характеристиками, легко растворимыми в воде, этаноле, ацетоне,Этилацетат уксусной кислотыХлороформ и бензол растворяют большинство органических и неорганических соединений, полярные газы, природные и合成高分子化合物А.

В настоящее время в основном используется в красках, литиевых батареях, пластмассах, химикатах, агрохимикатах, пигментах, моющих средствах,Изоляционные материалыВ таких отраслях, как. Здесь мы рассказываем о применении NMP в производстве литиевых батарей.

Применение NMP в области литиевых батарей

Литий - ионные батареи в настоящее время широко используются во многих областях, в дополнение к повседневной жизни ноутбуков, мобильных телефонов, электрических велосипедов, электромобилей, литий - ионные батареи также имеют важное применение в области хранения энергии.

Согласно данным отраслевых исследований, в целом доля NMP в стоимости производства литий - ионных батарей составляет около 3% - 6%, по сравнению с положительными, отрицательными полюсами, электролитом и диафрагмой, стоимость относительно мала, но роль нельзя игнорировать. Масштабы рынка и спрос на NMP также растут с ростом литий - ионных батарей, особенно аккумуляторов для хранения энергии и силовых батарей.

Важная роль NMP в производстве литиевых батарей

Применение NMP при производстве литиевых батарей заключается в растворении / растворении PVDF и в то же время используется для разбавления суспензии, концентрация, как правило, составляет 99,9%. NMP, как один из основных вспомогательных материалов в процессе производства литий - ионных батарей, напрямую влияет на качество покрытия литий - ионных батарей и экологические требования.

NMP - положительный связующий агент для литиевых батарей.Комплектующий растворитель, также необходимый для PVDF (полиметилфторэтилен). НМП может работать с водой, PVDF、 Положительные и отрицательные материалыТакие вещества взаимно растворяются, поэтому широко используются в подготовке литиевых батарей, при изготовлении электродных пластин, NMP в качестве растворителя, может слить связующее вещество, положительное активное вещество, проводник и другие необходимые вещества для различных электродов вместе, так что связующее вещество полностью контактирует с другими веществами, равномерно распределены.

Анализ экономических и экологических выгод НМП

Благодаря быстрому развитию автомобильной промышленности на новых источниках энергии в 2021 году цены на NMP продолжают расти, увеличившись с 15 000 юаней за тонну в начале 2021 года до более чем 40 000 юаней за тонну в настоящее время.

В процессе производства литиевых батарей NMP, как дорогостоящий растворитель, производит высокотемпературные выхлопные газы NMP во время нанесения покрытия. Без эффективной рециркуляции это не только приводит к отходам сырья, но и к серьезному загрязнению окружающей среды. Китай также имеет соответствующие требования к контролю выбросов NMP, « Система показателей оценки чистого производства в аккумуляторной промышленности»(Испытание) Базовое значение NMP для индикатора загрязнителей выхлопных газов 1,5 мг / м3. Стандарты выбросов загрязняющих веществ для аккумуляторной промышленностиПредельный уровень концентрации организованных выбросов NMP в выхлопных газах установлен на уровне 50 мг / м3. Таким образом, усиление контроля выбросов NMP в процессе производства литиевых батарей и рециркуляция имеют большие экономические и экологические выгоды.

Контроль производства и рециркуляции NMP при производстве литиевых батарей

Анализ процесса производства литиевых батарейА.

Как видно из приведенной выше диаграммы, основное использование и выбросы NMP происходят в процессе подготовки к положительному полюсу, где основные процессы с использованием NMP являются следующими:

Покрытие:: Положительная паста (никель, кобальт, марганат лития) с помощью краскиЭлектропроводящая сажа, смесь растворителя NMP, связующего вещества PVDF) равномерно наносится на обе стороны алюминиевой фольги;

В сушилке используется закрытая вытяжная сушилка с отрицательным давлением (канал сушки). В процессе нанесения небольшое количество НМП испаряется только на входе и выходе краски, а выхлопные газы в сушилке направляются в выхлопные газы через вентиляторb) выбросы на больших высотах после обработки на объекте; Выбросы NMP в очень небольших количествах неорганизованно испаряются в цехах из - за недостаточной сушки.

Выпекание: После нанесения покрытия, в вакуумной сушилкеВнутренняя выпечка положительных пластин, температура выпечки 120 ± 5 °C; Удаление компонентов NMP на электроде. Высушенный газ поступает в установку NMP для рекуперации.

Подводя итог, NMP в процессе производства литиевых батарей, в основном используется в покрытии, за которым следует контроль утилизации NMP.

Меры контроля за рециркуляцией

Принцип процесса рекуперации NMP: газ NMP, мутный в машине для нанесения покрытий в цехе окраски, откачивается в вентиляторе, поступает в оборудование для рекуперации NMP по трубопроводу, конденсируется NMP из воздуха (температура охлаждения около 5°C) с использованием охлаждающей воды и змеевика охлаждающей воды, а затем путем сбора и очистки достигает цели рекуперации.

Процесс переработки NMP показан на рисунке ниже:

В процессе производства литий - ионных аккумуляторов NMP в выхлопных газах, выпускаемых покрытием, имеет более высокую температуру, в передней части используется водяной газ, газообразный теплообмен и т. Д. Для охлаждения и конденсации выхлопных газов рекуперации подавляющее большинство NMP, остаточные выхлопные газы входят в систему обработки задней части, после обработки соответствуют стандарту выбросов.

Технологический процесс: после охлаждения выхлопных газов, использование технологической воды для увлажнения наполнителя башни, 304 нержавеющей стали наполнитель имеет большую площадь поверхностиВыхлопные газы и технологическая вода на наполнителе при полном контакте слияния вниз до дна для завершения рекуперации, выхлопные газы продолжают подаваться с увеличением количества циклов слияния, концентрация отходов NMP продолжает расти, в конечном итоге достигая заданной концентрации (≥80%) в резервуар для хранения; Часть выхлопных газов подается в вторичную абсорбционную колонну где промывка выхлопных газов с низкой концентрацией технологической воды в конечном итоге соответствует стандарту.

В рамках широко используемого в настоящее время процесса рекуперации NMP продукты датчика концентрации жидкости NMP устанавливаются на циркуляционных трубопроводах в спринклерных башнях для мониторинга концентрации растворов NMP в режиме реального времени в режиме онлайн.

Определение концентрации раствора NMP играет важную роль в процессе окраски литиевых батарей

NMP В процессе производства электродов литиевых батарей растворитель NMP в суспензии краски после нагрева образует газообразное состояние, газ NMP токсичен. Кроме того, NMP является легковоспламеняющейся и взрывоопасной жидкостью, которая может взорваться, когда NMP смешивается с воздухом. Таким образом, это звено требует, в частности, устройства для автоматического обнаружения концентрации NMP для обеспечения безопасности рабочих.

Онлайновый концентратор раствора NMP использует принцип преломления для измерения скорости преломления раствора NMP, которая соответствует концентрации раствора NMP и дает точное значение концентрации раствора путем пересчета.

Текущий принцип технологической рекуперации заключается в охлаждении высокотемпературного воздуха, содержащего NMP, с помощью водяного и газового теплообменника охлаждающей воды, так что NMP в выхлопных газах отделяется от воздуха в жидком состоянии и восстанавливается, а концентрация NMP в реальном времени контролируется в режиме реального времени с помощью онлайнового датчика концентрации, что значительно повышает эффективность рекуперации и автоматизированную технологическую производительность. Воздух, отделенный от NMP, рециркулируется путем теплообмена через газо - газовые теплообменники и соответствует стандартам энергосбережения и охраны окружающей среды.

Выхлопные газы производственных установок адсорбируются абсорбционными единицами, в соответствии с NMP в выхлопных газах в основном растворяются в воде или водяном паро, после разделения жидкости, дрейфа, чтобы адсорбировать NMP в выхлопных газах.

Оборотные насосы на базе перерабатывающих устройств.， Онлайновые датчики концентрации NMP, установленные в трубопроводах циркуляционных насосов для обнаружения концентрации жидкостей NMP в режиме реального времени, могут эффективно сократить отходы водных ресурсов и контролировать выбросы переработанной жидкости NMP.

Онлайновые датчики концентрации раствора NMP обычно устанавливаются в цепи фазового цикла (внутреннего цикла), абсорбирующий растворитель (например, вода) в этом сегменте происходит из второго контура, растворитель уже поглощает целевые компоненты в выхлопных газах во втором цикле, после дальнейшего поглощения в цикле фазового цикла способность растворителя к поглощению снижается, концентратор мгновенно контролирует концентрацию целевого компонента в растворителе, определяет абсорбционную способность растворителя к целевому компоненту, принимает решение о том, следует ли выводить раствор внутренней циркуляции добавлять ли свежий абсорбирующий растворитель для повышения эффективности рекуперации.

Сетевой датчик концентрации раствора NMP Преимущества применения:

1. Повышение точности измеренийУменьшение погрешности измерения (±0,5%): онлайновый концентратор раствора NMP с точной автоматической температурной компенсациейФункция обеспечивает точное измерение концентрации раствора NMP в различных измерительных средах.

2. Повышение точности контроля:: Контроль выключателя клапана дренажной жидкости с помощью выходного стандартного управляющего сигнала, постоянное обнаружение и контроль замкнутого цикла для обеспечения стабильности и точности концентрации раствора NMP.

3. Повышение эффективности рекуперации: избегайте высокой концентрации внутренних рециркулированных сточных вод в процессе рекуперации, снижая способность обмениваться и разбавлять с выхлопными газами, что приводит к недостаточной рекуперации NMP в выхлопных газах и выходу из башни, снижает эффективность рекуперации и приводит к отходам NMP.

4. Обеспечение круглосуточного непрерывного мониторингаПовышение степени автоматизации, снижение интенсивности труда, сокращение затрат на рабочую силу.