熱泵與分子篩吸附轉(zhuǎn)輪聯(lián)合循環(huán)有機(jī)溶劑回收裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及熱泵與分子篩吸附轉(zhuǎn)輪聯(lián)合循環(huán)有機(jī)溶劑回收裝置，包括內(nèi)循環(huán)管路，包括氣體入口、內(nèi)循環(huán)風(fēng)機(jī)、氣體加熱器及氣體出口，氣體入口連通涂布機(jī)出氣口，氣體出口連通涂布機(jī)進(jìn)氣口；一支路，包括涂布機(jī)出氣口、排放風(fēng)機(jī)、氣-氣換熱器的熱氣進(jìn)出氣口、空氣冷卻器、高溫?zé)岜弥舭l(fā)器、低溫?zé)岜弥舭l(fā)器、低溫?zé)岜弥淠鳌⒏邷責(zé)岜弥淠?、?氣換熱器的冷氣進(jìn)出氣口、氣體入口；一分路，包括分路進(jìn)氣口、分子篩濃縮轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū)、處理風(fēng)機(jī)、分路出氣口，分路進(jìn)氣口連接低溫?zé)岜弥舭l(fā)器出氣口，分路出氣口連通涂布機(jī)的機(jī)頭與機(jī)尾。本發(fā)明利用熱泵回收有機(jī)溶劑的同時(shí)使氣體溫度升高達(dá)到了能源節(jié)約的目的，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了節(jié)約涂布能源條件下的零排放。
【專利說明】熱泵與分子篩吸附轉(zhuǎn)輪聯(lián)合循環(huán)有機(jī)溶劑回收裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及從涂布過程排氣中回收有機(jī)溶劑的裝置，具體為熱泵與分子篩吸附轉(zhuǎn) 輪聯(lián)合循環(huán)有機(jī)溶劑回收裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 將一種材料利用涂布的方式涂覆到另外一種基材上是常用的工藝操作，鋰電池正 極極片的制造過程就是將電池正極材料與黏結(jié)極、導(dǎo)電劑與有機(jī)溶劑制成漿料后涂覆在鋁 泊上，然后烘干而成。
[0003] 圖1是典型的涂布操作工作原理圖。
[0004] 圖1中含溶劑的漿料在加熱后，漿料中的有機(jī)溶劑會揮發(fā)，為了保證涂布過程的 安全，涂布操作中必須有一個(gè)排放含有機(jī)溶劑氣體的過程。圖1中1-7就是排放風(fēng)機(jī)，圖1 中1-8是涂布過程內(nèi)循環(huán)風(fēng)機(jī)。
[0005] 圖1中b點(diǎn)是新鮮氣體補(bǔ)入口，a是含有機(jī)溶劑氣體的排放口。為了保證涂布過 程中產(chǎn)生的含有機(jī)溶劑的氣體不從漿料槽附近位置以及收卷裝置所在位置逸出，a點(diǎn)排放 的氣體量通常大于從b點(diǎn)補(bǔ)充進(jìn)涂布過程的氣體量，部分氣體從d點(diǎn)和c點(diǎn)進(jìn)人涂布裝置。 從d點(diǎn)與c點(diǎn)進(jìn)入涂布裝置的氣體也從a點(diǎn)排向大氣。
[0006] 涂布過程要求在一定的溫度與濕度的條件下進(jìn)行，同時(shí)，涂布過程也需要在氣體 潔凈的條件下進(jìn)行。所以，從d點(diǎn)和c點(diǎn)進(jìn)入涂布機(jī)的空氣的溫度、濕度以及潔凈度必須嚴(yán) 格控制。
[0007] 例如，鋰電池正極制片要求在溫度25°C左右，相對濕度20%左右的環(huán)境下進(jìn)行，為 了保證涂布車間的正壓，必須向涂布車間補(bǔ)充溫度25°C，相對濕度20%左右的干燥空氣。在 南方的夏天環(huán)境溫度通常在35°C，相對濕度80%左右，將這溫度與濕度條件下的空氣調(diào)節(jié) 成溫度25°C，相對濕度20%，是需要消耗能源的，所以，減少涂布過程干燥氣體的消耗是降 低涂布過程能源消耗的重要手段。
[0008] 另外，鋰電池極片制造要求極片中水分含量低，從b點(diǎn)補(bǔ)充進(jìn)涂布機(jī)氣體中的含 水量是影響極片中水分的重要因數(shù)，所以，從b點(diǎn)補(bǔ)充進(jìn)涂布機(jī)氣體最好也是干燥的。
[0009] 最后，從a點(diǎn)排出的氣體中含一定數(shù)量的有機(jī)溶劑，如果直接排放會造成資源浪 費(fèi)和污染環(huán)境。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的在于針對上述存在的問題和不足，提供一種在節(jié)約涂布過程整體能 源消耗的前提下，實(shí)現(xiàn)了涂布過程的零排放的熱泵與分子篩吸附轉(zhuǎn)輪聯(lián)合循環(huán)有機(jī)溶劑回 收裝置。
[0011] 本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)： 熱泵與分子篩吸附轉(zhuǎn)輪聯(lián)合循環(huán)有機(jī)溶劑回收裝置，包括內(nèi)循環(huán)管路，內(nèi)循環(huán)管路依 序連接氣體入口、內(nèi)循環(huán)風(fēng)機(jī)、氣體加熱器及氣體出口，氣體入口連通涂布機(jī)出氣口，氣體 出口連通涂布機(jī)進(jìn)氣口；內(nèi)循環(huán)風(fēng)機(jī)可以是多個(gè)，根據(jù)涂布機(jī)的大小數(shù)量不受到限制，其功 能是使氣體在通過氣體加熱器后先進(jìn)入氣體靜壓箱，然后經(jīng)過噴嘴吹向需要干燥的物料， 氣體加熱器功能是加熱循環(huán)氣體。
[0012] 一支路，依序連接涂布機(jī)出氣口、排放風(fēng)機(jī)、氣-氣換熱器的熱氣進(jìn)出氣口、空氣 冷卻器、高溫?zé)岜谜舭l(fā)器、低溫?zé)岜谜舭l(fā)器、低溫?zé)岜美淠?、高溫?zé)岜美淠鳌?氣換熱 器的冷氣進(jìn)出氣口、氣體入口，氣體經(jīng)氣體入口進(jìn)入內(nèi)循環(huán)管路最終回流至涂布機(jī)進(jìn)氣口。
[0013] 一分路，依序連接分路進(jìn)氣口、分子篩濃縮轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū)、處理風(fēng)機(jī)、分路出氣口， 分路進(jìn)氣口連接低溫?zé)岜谜舭l(fā)器出氣口，分路出氣口連通涂布機(jī)的涂布機(jī)的機(jī)頭與機(jī)尾； 此分路氣體約為支路氣體的20%。
[0014] 高溫?zé)岜谜舭l(fā)器、高溫?zé)岜脡嚎s機(jī)、高溫?zé)岜美淠?、高溫?zé)岜弥评渑蛎涢y組成一 個(gè)完整的高溫?zé)岜醚b置，制冷劑為R142b或者含R142B的混合劑。
[0015] 低溫?zé)岜谜舭l(fā)器、低溫?zé)岜脡嚎s機(jī)、低溫?zé)岜美淠鳌⒌蜏責(zé)岜弥评渑蛎涢y組成一 個(gè)完整的低溫?zé)岜醚b置，制冷劑為R22或R134a或R407或R410常溫制冷劑。
[0016] 分子篩濃縮轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū)進(jìn)氣口的氣體部分經(jīng)分子篩濃縮轉(zhuǎn)輪的冷卻區(qū)、再生加 熱器、分子篩濃縮轉(zhuǎn)輪的再生區(qū)、氣體冷卻器、再生風(fēng)機(jī)回流至分路進(jìn)氣口。氣體冷卻器功 能是冷卻再生氣體，使氣體中的有機(jī)溶劑冷凝。
[0017] 本發(fā)明通過上述的結(jié)構(gòu)設(shè)置，具有如下優(yōu)點(diǎn)： 1、 經(jīng)過分子篩濃縮轉(zhuǎn)輪處理的氣體量只有總排氣量的的1/4,轉(zhuǎn)輪再生消耗的能源大 幅度下降； 2、 經(jīng)過熱泵裝置處理后的氣體溫度大幅度提高，涂布機(jī)能源消耗大幅度下降； 3、 沒有氣體向外界排放，涂布過程不消耗干燥空氣，干燥空氣處理成本為零； 4、 進(jìn)分子篩濃縮轉(zhuǎn)輪前氣體溫度低由此氣體中有機(jī)溶劑含量低，所以經(jīng)過轉(zhuǎn)輪處理后 的空氣中有機(jī)溶劑含量在l_3mg/m3,該部分氣體可以作為直接送到涂布機(jī)的機(jī)頭與機(jī)尾。
[0018] 5、根據(jù)熱泵工作原理，含有機(jī)溶劑的氣體經(jīng)過熱泵裝置時(shí)獲得的熱量等于溶劑冷 凝釋放的冷凝潛熱和壓縮機(jī)工作消耗的功率，利用熱泵回收有機(jī)溶劑時(shí)，雖然壓縮機(jī)消耗 電功率，但是，熱泵可以獲得比壓縮機(jī)消耗的電功率更加多的熱量，所以，利用熱泵回收有 機(jī)溶劑以實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約。
[0019] 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了節(jié)約涂布能源條件下的零排放。
[0020] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1為現(xiàn)有的傳統(tǒng)的涂布裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 本發(fā)明為熱泵與分子篩吸附轉(zhuǎn)輪聯(lián)合循環(huán)有機(jī)溶劑回收裝置，如圖2所示，包括 漿料槽1-1、放卷裝置1-2、涂漿裝置1-3、涂布機(jī)1、收卷裝置1-6、熱風(fēng)噴嘴1-4、氣體靜壓 箱1-5,涂布機(jī)1下部設(shè)有出氣口 11，上部設(shè)有進(jìn)氣口 12,涂布機(jī)的物料進(jìn)口 d與出口 c，一 內(nèi)循環(huán)管路依序連接氣體入口 81、內(nèi)循環(huán)風(fēng)機(jī)8、氣體加熱器9及氣體出口 91，氣體入口 81 連通涂布機(jī)出氣口 11，氣體出口 91連通涂布機(jī)進(jìn)氣口 12，內(nèi)循環(huán)風(fēng)機(jī)8可以是多個(gè)，根據(jù) 涂布機(jī)的大小數(shù)量不受到限制，氣體加熱器9功能是加熱循環(huán)氣體。
[0023] -支路，依序連接涂布機(jī)出氣口 11、排放風(fēng)機(jī)7、氣-氣換熱器23的熱氣進(jìn)出氣 口、空氣冷卻器11、高溫?zé)岜谜舭l(fā)器12、低溫?zé)岜谜舭l(fā)器13、低溫?zé)岜美淠?5、高溫?zé)岜?冷凝器16、氣-氣換熱器23的冷氣進(jìn)出氣口、氣體入口 81 ;此支路上的氣體經(jīng)排放風(fēng)機(jī)7 排出、排出的氣體先經(jīng)過氣-氣換熱器23降溫后，再經(jīng)過空氣冷卻器11，冷卻后的氣體中 含一定數(shù)量的有機(jī)溶劑，經(jīng)過高溫?zé)岜谜舭l(fā)器12、低溫?zé)岜谜舭l(fā)器13進(jìn)一步冷卻，氣體中 的有機(jī)溶劑會部分冷凝，經(jīng)過冷卻后的氣體被分成兩個(gè)部分，約80%左右的氣體經(jīng)過低溫 熱泵冷凝器15、高溫?zé)岜美淠?6加熱，氣體溫度最高可以達(dá)到80°C左右后，再經(jīng)氣-氣 換熱器23進(jìn)一步加熱由內(nèi)循環(huán)風(fēng)機(jī)8送入涂布機(jī)進(jìn)氣口 12。
[0024] 一分路，依序連接分路進(jìn)氣口 29、分子篩濃縮轉(zhuǎn)輪22的吸附區(qū)、處理風(fēng)機(jī)10、分路 出氣口 30,分路進(jìn)氣口 29連接低溫?zé)岜谜舭l(fā)器13出氣口，分路出氣口 30連通涂布機(jī)的物 料進(jìn)口與出口；約20%左右的氣體經(jīng)過分子篩濃縮轉(zhuǎn)輪22的吸附區(qū)理后作為潔凈空氣從d 與c點(diǎn)送入涂布機(jī)的機(jī)頭與機(jī)尾。
[0025] 熱泵裝置可以是多個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的熱泵組成，圖2中是含兩個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的熱泵的組 成，其中一個(gè)是高溫?zé)岜?，另外一個(gè)是低溫?zé)岜谩?br> [0026] 高溫?zé)岜糜筛邷責(zé)岜谜舭l(fā)器12、高溫?zé)岜脡嚎s機(jī)14、高溫?zé)岜美淠?6、高溫制 冷膨脹閥17組成，制冷劑為R142b或者含R142B的混合劑。
[0027] 低溫?zé)岜糜傻蜏責(zé)岜谜舭l(fā)器13、低溫?zé)岜脡嚎s機(jī)19、低溫?zé)岜美淠?5、低溫制 冷膨脹閥18組成，制冷劑為R22或R134a或R407或R410常溫制冷劑。
[0028] 分子篩濃縮轉(zhuǎn)輪22的吸附區(qū)進(jìn)氣口的氣體部分經(jīng)分子篩濃縮轉(zhuǎn)輪22的冷卻區(qū)、 再生加熱器21、分子篩濃縮轉(zhuǎn)輪22的再生區(qū)、氣體冷卻器20、再生風(fēng)機(jī)24回流至分路進(jìn)氣 口 29。氣體冷卻器20功能是冷卻再生氣體，使氣體中的有機(jī)溶劑冷凝。
[0029] 根據(jù)熱泵工作原理，含有機(jī)溶劑的氣體經(jīng)過熱泵裝置時(shí)獲得的熱量等于溶劑冷凝 釋放的冷凝潛熱和壓縮機(jī)工作消耗的功率，利用熱泵回收有機(jī)溶劑時(shí)，雖然壓縮機(jī)消耗電 功率，但是，熱泵可以獲得比壓縮機(jī)消耗的電功率更加多的熱量，所以，利用熱泵回收有機(jī) 溶劑可以實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約。
[0030] 上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的 限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.熱泵與分子篩吸附轉(zhuǎn)輪聯(lián)合循環(huán)有機(jī)溶劑回收裝置，其特征在于：包括內(nèi)循環(huán)管 路，所述內(nèi)循環(huán)管路依序連接氣體入口（81)、內(nèi)循環(huán)風(fēng)機(jī)（8)、氣體加熱器（9)及氣體出口 (91)，氣體入口（81)連通涂布機(jī)出氣口（11)，氣體出口（91)連通涂布機(jī)進(jìn)氣口（12); 一支路，所述支路依序連接涂布機(jī)出氣口（ 11 )、排放風(fēng)機(jī)（7 )、氣-氣換熱器（23 )的熱 氣進(jìn)出氣口、空氣冷卻器（11)、高溫?zé)岜谜舭l(fā)器（12)、低溫?zé)岜谜舭l(fā)器（13)、低溫?zé)岜美淠?器（15 )、高溫?zé)岜美淠鳎?6 )、氣-氣換熱器（23 )的冷氣進(jìn)出氣口、氣體入口（ 81 )，氣體經(jīng) 氣體入口（81)進(jìn)入內(nèi)循環(huán)管路最終回流至涂布機(jī)進(jìn)氣口（12); 一分路，所述分路依序連接分路進(jìn)氣口（29)、分子篩濃縮轉(zhuǎn)輪（22)的吸附區(qū)、處理風(fēng) 機(jī)（10 )、分路出氣口（ 30 )，分路進(jìn)氣口（ 29 )連接低溫?zé)岜谜舭l(fā)器（13)出氣口，分路出氣口 (30)連通涂布機(jī)的機(jī)頭與機(jī)尾； 高溫?zé)岜谜舭l(fā)器（12)、高溫?zé)岜脡嚎s機(jī)（14)、高溫?zé)岜美淠鳎?6)、高溫?zé)岜弥评渑?脹閥（17)組成一個(gè)完整的高溫?zé)岜醚b置，制冷劑為R142b或者含R142B的混合劑； 低溫?zé)岜谜舭l(fā)器（13)、低溫?zé)岜脡嚎s機(jī)（19)、低溫?zé)岜美淠鳎?5)、低溫?zé)岜弥评渑?脹閥（18)組成一個(gè)完整的低溫?zé)岜醚b置，制冷劑為R22或R134a或R407或R410常溫制冷 劑； 分子篩濃縮轉(zhuǎn)輪（22)的吸附區(qū)進(jìn)氣口的氣體部分經(jīng)分子篩濃縮轉(zhuǎn)輪（22)的冷卻區(qū)、 再生加熱器（21)、分子篩濃縮轉(zhuǎn)輪（22)的再生區(qū)、氣體冷卻器（20)、再生風(fēng)機(jī)（24)回流至 分路進(jìn)氣口（29)。
【文檔編號】B05C11/10GK104084357SQ201410332899
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】馬軍 申請人:馬軍