[發明專利]一種用于水溶性溶劑回收的新型填料

在審

• 申請號: 201710376143.6
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107020064A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 王龍耀;朱俊;王嵐
• 申請（專利權）人: 常州大學;深圳市鑫嘉能科技有限公司
• 主分類號: B01J19/30
• 分類號: B01J19/30;B01D46/30
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙)11548
• 代理人: 李靜

技術領域

本發明涉及廢棄回收領域，尤其涉及一種用于水溶性溶劑回收的新型填料。

背景技術

N-甲基吡咯烷酮(NMP)能與水、醇、醚、酯、酮、鹵代烴、芳烴互溶，具有沸點高、溶解力強、不易燃等特點，是一種具有良好選擇性和優秀穩定性的極性溶劑。在鋰離子電池生產中，NMP被用作正極漿料(鎳鈷錳酸鋰、導電炭黑、溶劑NMP、粘結劑PVDF的混合物)的溶劑。在正極涂布在基材表面后，需要通過烘干和烘烤等脫除NMP有機溶劑，此時會產生大量的NMP廢氣。近年來，隨著可移動裝備的快速發展，配套的鋰電池行業得到大力發展，NMP廢氣的排放量也大大增加。

隨著國內大氣污染的嚴峻形勢和社會環保意識的增強，相關行業和地方已經對大氣中的VOC類污染物濃度提出了明確要求。其中在《電池行業清潔生產評價指標體系(試行)》中，廢氣污染物指標NMP的基準值為1.5mg/m³；《電池工業污染物排放標準》則規定了NMP廢氣有組織排放濃度的限值為50mg/m³。在此情況下，電池行業的尾氣回收成為電池企業實現綠色化生產的關鍵所在。

目前國內的NMP廢氣回收工藝主要有兩種，分別為分子篩法和沸石濃縮轉輪法。其中分子篩法直接將干燥設備來的NMP廢氣冷卻至10℃以下，回收部分NMP凝液，尾氣再通過分子篩吸收。其優點在于一次性設備投資費用低，但也存在能耗大、尾氣中NMP含量高(>50ppm)、噪音大、維護費用高等缺點。沸石濃縮轉輪法則采用疏水性沸石作為吸附劑，通過變溫吸附-脫附等方法，把大風量低濃度的含NMP廢氣濃縮成小風量高濃度的氣體。其具有能耗低(涂布機加熱能耗下降約40％左右)，廢氣中的NMP回收率高(95％左右)，經處理后的氣體中NMP含量能控制在50PPM以下等特點。但同時也具有設備 一次性投資大、運轉設備復雜、設備維修費用高和運轉能耗高等明顯缺點。

采用塔設備可以有效處理NMP廢氣，但高的塔壓降和不均勻的潤濕接觸表面，限制了近常壓工業廢氣處理。

發明內容

本發明提供一種用于水溶性溶劑回收的新型填料，解決現有技術中高的塔壓降和不均勻的潤濕接觸表面，限制了近常壓工業廢氣處理的技術問題

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種用于水溶性溶劑回收的新型填料，具有親水性表面，所述親水性表面的構成成分為帶有陰離子表面活性劑的親水基團、陽離子表面活性劑的親水基團、由含氧基團組成的非離子表面活性劑的親水基團中一種或多種基團的化合物。

有益效果：

本發明公開了一種用于水溶性溶劑回收的新型填料，通過具有功能性親水表面的新型填料，可以利用親水性表面實現液相在填料表面的充分浸潤和鋪展，在相同液量情況下，可以實現液相在填料表面的均勻分布，有效降低填料表面液相層的厚度，從而可以實現如下有益效果：

(1)避免液體在填料層的局部聚集，避免了偏流及溝流等問題；

(2)增大了氣相的流通通道，降低了填料層壓降；

(3)減少及避免了填料干表面現象，增大了氣液相接觸中液相表面的有效表面積，從而提高了填料的效率。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

實施例1

本發明實施例提供了一種用于水溶性溶劑回收的新型填料，具有親水性表面，所述親水性表面的構成成分為帶有陰離子表面活性劑的親水基團、陽離子表面活性劑的親水基團、由含氧基團組成的非離子表面活性劑的親水基團中一種或多種基團的化合物。

其中，親水表面可以通過構成成分的調整來獲得，也可以通過表面微觀形貌的調整來獲得，還可以通過表面構成成分和表面微觀形貌的共同調整來獲得。

陰離子表面活性劑的親水基團包括羧酸基、磺酸基、硫酸基與磷酸基，所述陽離子表面活性劑的親水基團包括氨基、季銨基，所述含氧基團組成的非離子表面活性劑的親水基團醚基、羥基、醛基，羰基、嵌段聚醚。

所述新型填料的微觀形貌可以是具有微孔道的粒子堆積形貌，也可也是具有不規則突起的溝壑式形貌，還可以是具有管狀結構的毛細孔狀形貌。

所述新型填料的基體結構形式可以為拉西環、鮑爾環、θ環等散堆填料，也可以為打包的整裝填料或規整填料。

所述新型填料的局部外觀形狀可以為光滑平面或曲面，也可以具有由不規則表面構成的復雜結構外觀形狀。

所述新型填料的材質可以為純的金屬及合金、金屬氧化物、硅酸鹽、陶瓷、有機高分子材料，也可以為上述材料的混合物或復合物。