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NMP 回收過程中的在線 N-甲基-2-吡咯烷酮濃度測量

2024/1/24 10:58:14

1 NMP，鋰離子電池生產(chǎn)的首選溶劑

在鋰離子電池的生產(chǎn)過程中，會大量使用 N-甲基-2-吡咯烷酮或 N-甲基-吡咯烷酮（簡稱 NMP）。由于 NMP 在溶解性以及化學(xué)和熱穩(wěn)定性方面的優(yōu)異性能，該液體是生產(chǎn)鋰離子電池時(shí)的首選溶劑。由于電動(dòng)汽車的繁榮發(fā)展，預(yù)計(jì)未來對 NMP 的需求將會增加。

NMP 被用于電極板涂層用鎳、錳、鈷粉的溶劑。不僅在鋰離子電池生產(chǎn)中會大規(guī)模使用 NMP，而且該物質(zhì)還被用于回收石化工業(yè)中產(chǎn)生的某些碳?xì)浠衔铮糜谠谒嵝詺怏w處理裝置中吸收 H2S 或用于溶解某些聚合物，例如 PVDF。

NMP 是一種昂貴的原材料。因此，特別是在電池生產(chǎn)中，需要回收使用過的 NMP。為了控制并監(jiān)控回收流程，安東帕提供了由 SST 1.4404 作為浸液部件的在線聲速傳感器 L-Sonic 5100，這是一款強(qiáng)大且高成本效益的組合，適用于儲罐和管道中 NMP 液體的持續(xù)濃度控制。

2 NMP 的回收過程

在鋰離子電池電極涂層的生產(chǎn)過程中，NMP 會產(chǎn)生廢氣和廢料。這些都需要事后處理以滿足全球和當(dāng)?shù)氐呐欧艠?biāo)準(zhǔn)。由于 NMP 還是一種昂貴的原材料，對該物質(zhì)的處理能夠極大減少溶劑向環(huán)境中的排放，同時(shí)最大限度地降低了新購 NMP 的成本。

圖 1 中所示為一個(gè)典型的 NMP 回收廠方案。

此類裝置通常作為下游裝置安裝在大型電池生產(chǎn)廠中，在其中收集到的富含 NMP 的廢物將得到處理和回收?；厥者^程本身是一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。NMP 將經(jīng)過脫水、濃縮、收集并送回電池生產(chǎn)中。這一步驟一方面極大減少了電池制造過程中對新購 NMP 材料的投資，另一方面也極大減少了排放。

安東帕精確且耐用的聲速傳感器 L-Sonic 5100 已成功應(yīng)用于此類全自動(dòng)回收裝置。傳感器有助于精確測量 NMP 濃度，從而提高了過程的產(chǎn)量。此外，聲速傳感器可用于通過有針對性地對執(zhí)行控制閥和/或泵機(jī)，來控制回收單元的生產(chǎn)管理。

通過在此類回收裝置中標(biāo)準(zhǔn)采用 L-Sonic 5100 聲速傳感器，其通過全天候監(jiān)管過程控制，取代了成本和時(shí)間密集型實(shí)驗(yàn)室測量?？梢栽趯Ｓ脷v史文件中隨時(shí)訪問所有測量數(shù)據(jù)。因此，可以隨時(shí)跟蹤和檢查與目標(biāo)濃度的偏差或與所需 NMP 質(zhì)量的偏差。

安東帕的 L-Sonic 5100 的 SST 版本可應(yīng)用于電池生產(chǎn)中的所有 NMP 濃度測量，以及其他行業(yè)的 N-甲基-2-吡咯烷酮處理流程。與收益相比，該傳感器能快速安裝，且采購成本低廉。

3 用于在線 NMP 濃度測量的安東帕的傳感器溶液

在電池生產(chǎn)和化學(xué)工業(yè)的各種應(yīng)用中準(zhǔn)確測量 NMP 的濃度是充分發(fā)揮回收過程和盡量減少新原材料使用的關(guān)鍵參數(shù)。

安東帕的 L-Sonic 5100 在線聲速傳感器，是一款全自動(dòng)免維護(hù)輔助裝置，能夠控制正確的 NMP 濃度并幫助確保連續(xù)且合格的產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)優(yōu)化過程控制。其浸液部件由 1.4404 不銹鋼制成，安東帕采用了久經(jīng)考驗(yàn)的材料，抗性強(qiáng)、耐久性好，且能夠承受不斷變化的過程狀況。

L-Sonic 5100 的優(yōu)點(diǎn)在于（圖 2）其能夠輕松且高成本效益的與現(xiàn)有或新設(shè)施集成。該傳感器可以安裝在收集罐中，或直接安裝在需要連續(xù)在線監(jiān)測或濃度測量的任何管道中。

安東帕的 N-甲基-2-吡咯烷酮控制系統(tǒng)由久經(jīng)考驗(yàn)的 L-Sonic 5100 聲速傳感器和可選的 Pico 3000（無論是否配備 HMI）或 mPDS 5 評估單元組成。