工業廠房環境治理專家
專注工業煙塵廢氣治理20余年
鋰電行業廢氣治理解決方案
行業概況
新能源汽車已成為未來汽車工業的主要發展方向之一，是應對氣候變化、實現“碳中和”的重要戰略舉措。鋰離子電池具有可充電、體積小、質量輕、能量高、循環壽命長、充電快、綠色環保等優點，是新能源汽車理想的能量載體。
目前，國內鋰離子電池工業發展迅速，鋰電池、鋰電池材料、電解液及粘結劑等輔助材料的生產企業在生產過程中都會產生粉塵、廢氣、廢水等污染環境;銅箔、鋁箔等的生產要求在無塵環境下完成;這就需要采取有效的防治技術減輕對環境的負面影響，同時也確保產品質量。
廢氣特點
1)注液/化成/烘烤廢氣特點
烘干和注液廢氣的來源主要就是電解液，電解液是由電解質鹽和稀釋劑組成，為無色液體，其中主要組分為六氟磷酸鋰(10～30%)、碳酸乙烯酯(0～30%)、碳酸二甲酯(0～30%)、乙基碳酸甲酯(0～30%)，其中六氟磷酸鋰容易發生水解產生氫氟酸，此外由于前端生產工藝中使用了NMP后端廢氣中也含有少量的NMP。烘干和注液廢氣的主要成分見下表：
注液/化成/烘烤廢氣濃度特點
根據某鋰電池工廠實測數據，烘干和注液廢氣的排放濃度在100-500mg/m3，且隨著不同生產過程波動--早晚濃度低、中午偏高。
2)NMP廢氣特點
鋰電池的生產的極板工程中攪拌制漿和涂布過程中會產生大量的NMP廢氣，該部分廢氣的濃度相對高、風量大、溶劑組分單一回收再利用價值較高。
N-甲基吡咯烷酮簡稱NMP，是一種無色透明液體，沸點202℃，閃點95℃，可與水混溶，溶于乙醚，丙酮及各種有機溶劑，稍有氨味，化學性質穩定，熱穩定性好，極性高，揮發性低。
NMP是生產工藝中的一種輔助添加劑，是優良高級溶劑，廣泛用于鋰電池、石油化工、衣藥、醫藥、電子材料等領域。
目前，對NMP氣體處理一般采用轉輪回收、冷凝回收或噴淋回收三種。
治理工藝
1)注液/化成/烘烤廢氣治理工藝選擇
由于廢氣濃度是波動的，且最高值達500mg/m3以上，單一的廢氣治理工藝很難滿足排放要求。根據航天凱天環保多年廢氣治理經驗，針對此部分廢氣推薦采用以下組合式處理工藝：預處理+活性炭吸附+催化燃燒(或冷凝回收)、預處理+轉輪吸附+RTO(或冷凝回收)，預處理一般為堿液洗滌塔、水洗塔、濾筒除油裝置、除霧器等。
對于注液循環過程產生的廢氣可采用：收集系統+過濾+活性炭吸附+堿液洗滌塔+風機+煙囪治理工藝;
對于烘烤/注液/化成真空泵排氣可采用：收集系統+濾筒除油裝置+堿液洗滌塔+水洗塔+除霧器+風機+RTO+煙囪治理工藝，以便去除廢氣中的酸堿和油煙。
隔膜拉伸擠出廢氣、實驗室廢氣治理參照以上治理工藝。
2)NMP廢氣回收治理工藝選擇
轉輪吸收技術
采用轉輪回收+深度處理或者吸收塔回收+精餾+深度處理的處理工藝，航天凱天環保的轉輪回收設備分為三個工作區，吸附區、脫附區和預熱回收區，其中脫附區也稱為再生區。沸石濃縮轉輪是處理原理是基于疏水性沸石對揮發性有機物氣體的高效率吸收能力，含NMP廢氣經風機引至轉輪處理區，轉輪上的沸石分子篩可吸附廢氣中的NMP，達標空氣經煙囪排入大氣中。冷凝回收治理是采用低溫水，流經冷凝旁管對濃縮含NMP的廢氣進行降溫，低溫冷凝水帶走廢氣的顯熱以及水及冷凝液的潛熱，從而將廢氣中的NMP從氣態凝結為液態，氣液分離達到對NMP的回收治理。
冷凝回收技術
航天凱天環保推薦采用"零"排放閉路循環冷凝回收工藝對NMP廢氣回收包括以下步驟：(1)將含NMP烘烤廢氣80%通過離心風機返回涂布機循環使用，20%廢氣排出;(2)將經步驟(1)排出的20%的廢氣，經余熱回收器、水冷凝器及冷水機冷水冷凝器，使廢氣中NMP蒸汽及水蒸氣冷卻、冷凝，再回余熱回收器與剛排出的廢氣換熱提升其溫度后，重新返回涂布機中循環使用。封閉式循環冷凝回收NMP凝液是一個行之有效值得推廣的處理工藝,冷凝回收NMP，必須考慮空氣中水蒸汽的存在，NMP被冷凝同時水蒸汽也會凝成水，形成NMP水溶液,溶液含水愈多則精餾分離耗能愈大，采用"零"排放閉路循環工藝，可避免這一問題,得到比較純凈的NMP凝液。
噴淋回收技術
是指將NMP廢氣經風機增壓送入噴淋吸收塔底部，在噴淋吸收塔內自上而下與水逆流接觸后，脫除廢氣中的NMP，吸收NMP的液體從塔釜抽出送至NMP廢液回收裝置。航天凱天環保噴淋回收技術將經過冷卻的尾氣送入尾氣吸收水塔，使NMP在吸收水塔中得到充分吸收，塔頂排出空氣。
案例分享
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