NMP俗稱甲基,是一種高極性非質(zhì)子傳遞溶劑,外觀為無色透明或微黃色油狀液體,微有胺的氣味,對皮膚有輕度刺激。NMP具有高沸點(diǎn)、強(qiáng)極性、低粘度、強(qiáng)溶解能力、無腐蝕、毒性小、揮發(fā)度低,不易燃,化學(xué)及熱穩(wěn)定性好,可降解,可回收利用的特點(diǎn),易溶于水、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿和苯,能溶解大多數(shù)有機(jī)與無機(jī)化合物、極性氣體、天然及合成高分子化合物。目前主要應(yīng)用于涂料、鋰電池、塑膠、化學(xué)生產(chǎn)藥劑、農(nóng)用化學(xué)制品、顏料、清洗劑、絕緣材料等行業(yè)。
NMP溶液是生產(chǎn)鋰離子電池電極非常重要的輔助材料,在鋰離子電池前端配料過程中被使用的溶劑,NMP是鋰電池正極粘結(jié)劑PVDF(聚偏氟乙烯)的配套溶劑,也是PVDF(聚偏氟乙烯)必需的配套溶劑。NMP能與水、PVDF、正、負(fù)極材料等物質(zhì)互溶,因此被廣泛運(yùn)用于鋰電池制備中,制作電極片時,NMP作為溶劑,可以將粘結(jié)劑、正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑等各種電極所需物質(zhì)融合在一起,使粘結(jié)劑與其他物質(zhì)充分接觸,均勻分布。
一般需要對NMP溶液濃度監(jiān)測,主要體現(xiàn)在兩個環(huán)節(jié):
① NMP回收控制環(huán)節(jié)——將涂布車間涂布機(jī)內(nèi)渾發(fā)的NMP氣體用抽風(fēng)機(jī)抽走,通過管道進(jìn)入NMP回收設(shè)備內(nèi),利用冷卻水和冷凍水盤管使得NMP從空氣中冷凝出來(冷卻溫度約5℃),然后通過收集提純達(dá)到回收目的。廢液回收的濃度控制在75~85%之間,到達(dá)設(shè)定的濃度值后通過控制排液球閥,將廢液排到儲液罐內(nèi),以方便進(jìn)入下道工序進(jìn)行精餾形成高純度NMP溶液,直接用于生產(chǎn)用的溶劑。
當(dāng)前最新的工藝回收原理是用冷卻水經(jīng)水一氣換熱器將含有NMP的高溫空氣冷卻,使廢氣中的NMP以液態(tài)的形式從空氣中分離后回收,用在線濃度傳感器實(shí)時控制NMP實(shí)時濃度值,大幅度提高了回收效率和自動化科技生產(chǎn)率。已分離NMP的空氣經(jīng)過氣-氣換熱器進(jìn)行熱能交換再循環(huán)利用,達(dá)到節(jié)省能源環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
生產(chǎn)裝置廢氣經(jīng)過吸收單元吸附,根據(jù)廢氣中的NMP基本上都溶于水或者水蒸汽,經(jīng)過氣液分離、漂洗使廢氣中的NMP被吸附。基于回收裝置都有組裝循環(huán)泵,NMP在線濃度傳感器安裝在循環(huán)泵的管道中實(shí)時檢測NMP液體濃度,可有效減少水資源的浪費(fèi)及監(jiān)測成品NMP回收液排放。
NMP溶液在線濃度傳感器通常安裝在第一段循環(huán)(內(nèi)循環(huán))回路上,這一段的吸收溶劑(如水)來自于第二段回路,溶劑已經(jīng)在第二段循環(huán)回路吸收過廢氣中的目標(biāo)組分,經(jīng)過在第一段循環(huán)回路進(jìn)一步吸收,溶劑的吸收能力將降低,濃度儀即時監(jiān)測溶劑中目標(biāo)組分的濃度、判斷溶劑對目標(biāo)組分的吸收能力、決定是否排出內(nèi)循環(huán)溶液以及是否增加新鮮的吸收溶劑來提高回收效率。
② 電池涂布機(jī)工藝環(huán)節(jié)——NMP在鋰電池電極制造過程中,涂布機(jī)漿料中的溶劑NMP經(jīng)加熱后會形成氣態(tài),NMP氣體有毒。而且NMP還是一種易燃易爆的液體,NMP與空氣混合時有爆炸的可能。因此,這個環(huán)節(jié)特別需要一種設(shè)備來實(shí)現(xiàn)NMP濃度的自動檢測,以保證作業(yè)工人的人身安全。
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