一种降低NMP中游离胺和金属离子的装置的制作方法

本技术涉及nmp生产加工，具体涉及一种降低nmp中游离胺和金属离子的装置。

背景技术：

1、n-甲基吡咯烷酮(nmp)属于氮杂环化合物，具有一系列优异的物理、化学性质，是一种无毒性、沸点高、极性强、粘度低，腐蚀性小、溶解度大，挥发度低、稳定性好，易回收的高效选择性溶剂。广泛应用于石油化工、农药、医药、电子材料等领域。

2、随着国家新能源汽车的快速发展，nmp作为锂电池生产过程中的必要化学品，得到越来越广泛的应用，但同时也对nmp的品质也提出了新的要求，nmp生产过程中有甲胺的加入，为使nmp的合成反应更加彻底，通常需要提供过量的甲胺反应，最终导致nmp产品中含有残留胺，呈现碱性，由于碱性的存在导致导电浆料中分散剂pvdf分子发生消除反应生成c＝c双键使溶液显色，随着游离胺含量的增加，溶液的颜色逐渐变深，在搅拌过程中双键不稳定发生断裂进而和相邻的链发生交联，产生凝胶；制成电池后，胺类在充放电过程中会发生聚合作用，降低电解液的电导率，同时这些物质与lipf6反应生成hf，影响电池的使用寿命。

3、nmp生产过程中主要可能导入的金属杂质有fe2+、fe3+、cr2+、ni+、cu2+、zn2+、ca2+、mg2+、na+等。金属杂质离子的还原电位比锂离子低，因此在充电过程中，金属杂质离子将首先嵌入碳负极中，占据了锂离子嵌入的位置，因此减少了锂离子电池的可逆容量。

4、目前主流的国内nmp生产工艺，游离胺和金属离子的去除，都是通过精馏工艺，如公开号cn115465988a一种废旧锂电池中的nmp回收工艺及其制品、公开号cn116178238a一种电子级nmp提纯的方法，此方法能去除大部分的游离胺和金属离子，但对于微量的游离胺和金属离子效果不明显，国内nmp产品中的游离胺普遍在10-15ppm之间，金属离子通常大于20ppb，只能达到普通的电子级级别，在高端电子行业特别是集成电路领域应用受限。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种降低nmp中游离胺和金属离子的装置，以达到有效减少nmp产品中的游离胺和金属离子含量，产品质量达到微电子级级别。能在高端电子行业推广应用的目的。

2、本实用新型通过以下技术方案实现：

3、一种降低nmp中游离胺和金属离子的装置，包括在精馏塔和成品罐之间连通设置的吸附组件，精馏塔与吸附组件之间设有总进料管，成品罐与吸附组件之间设有总出料管，吸附组件用于将精馏塔精馏后的nmp中游离胺和金属离子吸附去除。

4、进一步优选的，所述吸附组件包括用于吸附交换游离胺的离子交换树脂床和用于配位吸附金属离子的螯合树脂床。

5、进一步优选的，所述离子交换树脂床和螯合树脂床在总进料管和总出料管之间串联或并联连接。

6、进一步优选的，总进料管上设有与离子交换树脂床进口连通的第一进料管，以及与螯合树脂床进口连通的第二进料管，在离子交换树脂床的出口设有与总出料管连通的第一出料管，螯合树脂床的出口设有与总出料管连通的第二出料管。

7、进一步优选的，所述在离子交换树脂床和螯合树脂床之间的总进料管和总出料管上设有连接管，在第一进料管和第一出料管上均设有第一阀门，第二进料管和第二出料管上均设有第二阀门，在第一进料管和连接管之间的总进料管上设有第三阀门，在第一出料管和连接管之间的总出料管上设有第四阀门，在第二出料管和连接管之间的总出料管上设有第五阀门，在连接管上设有第六阀门。

8、进一步优选的，所述离子交换树脂床和螯合树脂床均设置有差压变送器，用于监测离子交换树脂及螯合树脂是否吸附饱和堵塞。

9、进一步优选的，所述在第二出料管后的总出料管上设有在线分析仪，用于监测nmp中游离胺和金属离子含量。

10、本实用新型的有益效果：

11、本实用新型通过新增两个固定树脂反应床，分别装填离子交换树脂和螯合树脂，将nmp产品中的游离胺和金属离子含量去除，使nmp产品质量达到微电子级级别，该方法简单有效，容易实施，投资较少。

12、下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

技术特征：

1.一种降低nmp中游离胺和金属离子的装置，其特征在于：包括在精馏塔和成品罐之间连通设置的吸附组件(100)，精馏塔与所述吸附组件(100)之间设有总进料管(1)，成品罐与所述吸附组件(100)之间设有总出料管(2)，所述吸附组件(100)用于将精馏塔精馏后的nmp中游离胺和金属离子吸附去除；

2.根据权利要求1所述的一种降低nmp中游离胺和金属离子的装置，其特征在于：所述离子交换树脂床(110)和所述螯合树脂床(120)在所述总进料管(1)和所述总出料管(2)之间串联或并联连接。

3.根据权利要求2所述的一种降低nmp中游离胺和金属离子的装置，其特征在于：所述总进料管(1)上设有与所述离子交换树脂床(110)进口连通的第一进料管(111)，以及与所述螯合树脂床(120)进口连通的第二进料管(121)，在所述离子交换树脂床(110)的出口设有与所述总出料管(2)连通的第一出料管(112)，所述螯合树脂床(120)的出口设有与所述总出料管(2)连通的第二出料管(122)。

4.根据权利要求3所述的一种降低nmp中游离胺和金属离子的装置，其特征在于：所述离子交换树脂床(110)和所述螯合树脂床(120)之间的所述总进料管(1)和所述总出料管(2)上设有连接管(130)，在所述第一进料管(111)和所述第一出料管(112)上均设有第一阀门(113)，所述第二进料管(121)和所述第二出料管(122)上均设有第二阀门(123)，在所述第一进料管(111)和所述连接管(130)之间的所述总进料管(1)上设有第三阀门(140)，在所述第一出料管(112)和所述连接管(130)之间的所述总出料管(2)上设有第四阀门(150)，在所述第二出料管(122)和所述连接管(130)之间的所述总出料管(2)上设有第五阀门(160)，在所述连接管(130)上设有第六阀门(131)。

5.根据权利要求2或4所述的一种降低nmp中游离胺和金属离子的装置，其特征在于：所述离子交换树脂床(110)和所述螯合树脂床(120)均设置有差压变送器(180)，用于监测离子交换树脂及螯合树脂是否吸附饱和堵塞。

6.根据权利要求4所述的一种降低nmp中游离胺和金属离子的装置，其特征在于：在所述第二出料管(122)后的所述总出料管(2)上设有在线分析仪(170)，用于监测nmp中游离胺和金属离子含量。

技术总结本技术涉及NMP生产加工技术领域，具体涉及一种降低NMP中游离胺和金属离子的装置，包括在精馏塔和成品罐之间连通设置的吸附组件，精馏塔与吸附组件之间设有总进料管，成品罐与吸附组件之间设有总出料管，吸附组件用于将精馏塔精馏后的NMP中游离胺和金属离子吸附去除，吸附组件包括用于吸附交换游离胺的离子交换树脂床和用于配位吸附金属离子的螯合树脂床，本申请通过在精馏塔和成品罐之间新增两个固定树脂反应床，分别装填离子交换树脂和螯合树脂，将NMP产品中的游离胺和金属离子含量去除，使NMP产品质量达到微电子级级别，该方法简单有效，容易实施，投资较少。技术研发人员：蒋小强,俞鸿儒,邓玉才受保护的技术使用者：重庆中润新材料股份有限公司技术研发日：20231127技术公布日：2024/7/23