熱泵與分子篩吸附轉輪聯合循環有機溶劑回收裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及熱泵與分子篩吸附轉輪聯合循環有機溶劑回收裝置，包括內循環管路，包括氣體入口、內循環風機、氣體加熱器及氣體出口，氣體入口連通涂布機出氣口，氣體出口連通涂布機進氣口；一支路，包括涂布機出氣口、排放風機、氣-氣換熱器的熱氣進出氣口、空氣冷卻器、高溫熱泵之蒸發器、低溫熱泵之蒸發器、低溫熱泵之冷凝器、高溫熱泵之冷凝器、氣-氣換熱器的冷氣進出氣口、氣體入口；一分路，包括分路進氣口、分子篩濃縮轉輪的吸附區、處理風機、分路出氣口，分路進氣口連接低溫熱泵之蒸發器出氣口，分路出氣口連通涂布機的機頭與機尾。本實用新型利用熱泵回收有機溶劑的同時使氣體溫度升高達到了能源節約的目的，同時實現了節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輪聯合循環有機溶劑回收裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及從涂布過程排氣中回收有機溶劑的裝置，具體為熱泵與分子篩吸附轉輪聯合循環有機溶劑回收裝置。

【背景技術】
[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極、導電劑與有機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，漿料中的有機溶劑會揮發，為了保證涂布過程的安全，涂布操作中必須有一個排放含有機溶劑氣體的過程。圖1中1-7就是排放風機，圖1中1-8是涂布過程內循環風機。
[0005]圖1中b點是新鮮氣體補入口，a是含有機溶劑氣體的排放口。為了保證涂布過程中產生的含有機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點排放的氣體量通常大于從b點補充進涂布過程的氣體量，部分氣體從d點和c點進人涂布裝置。從d點與c點進入涂布裝置的氣體也從a點排向大氣。
[0006]涂布過程要求在一定的溫度與濕度的條件下進行，同時，涂布過程也需要在氣體潔凈的條件下進行。所以，從d點和c點進入涂布機的空氣的溫度、濕度以及潔凈度必須嚴格控制。
[0007]例如，鋰電池正極制片要求在溫度25°C左右，相對濕度20%左右的環境下進行，為了保證涂布車間的正壓，必須向涂布車間補充溫度25°C，相對濕度20%左右的干燥空氣。在南方的夏天環境溫度通常在35°C，相對濕度80%左右，將這溫度與濕度條件下的空氣調節成溫度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點補充進涂布機氣體中的含水量是影響極片中水分的重要因數，所以，從b點補充進涂布機氣體最好也是干燥的。
[0009]最后，從a點排出的氣體中含一定數量的有機溶劑，如果直接排放會造成資源浪費和污染環境。


【發明內容】

[0010]本實用新型的目的在于針對上述存在的問題和不足，提供一種在節約涂布過程整體能源消耗的前提下，實現了涂布過程的零排放的熱泵與分子篩吸附轉輪聯合循環有機溶劑回收裝置。
[0011]本實用新型的上述目的是通過以下技術方案予以實現:
[0012]熱泵與分子篩吸附轉輪聯合循環有機溶劑回收裝置，包括內循環管路，內循環管路依序連接氣體入口、內循環風機、氣體加熱器及氣體出口，氣體入口連通涂布機出氣口，氣體出口連通涂布機進氣口 ；內循環風機可以是多個，根據涂布機的大小數量不受到限制，其功能是使氣體在通過氣體加熱器后先進入氣體靜壓箱，然后經過噴嘴吹向需要干燥的物料，氣體加熱器功能是加熱循環氣體。
[0013]一支路，依序連接涂布機出氣口、排放風機、氣-氣換熱器的熱氣進出氣口、空氣冷卻器、高溫熱泵蒸發器、低溫熱泵蒸發器、低溫熱泵冷凝器、高溫熱泵冷凝器、氣-氣換熱器的冷氣進出氣口、氣體入口，氣體經氣體入口進入內循環管路最終回流至涂布機進氣口。
[0014]一分路，依序連接分路進氣口、分子篩濃縮轉輪的吸附區、處理風機、分路出氣口，分路進氣口連接低溫熱泵蒸發器出氣口，分路出氣口連通涂布機的涂布機的機頭與機尾；此分路氣體約為支路氣體的20%。
[0015]高溫熱泵蒸發器、高溫熱泵壓縮機、高溫熱泵冷凝器、高溫熱泵制冷膨脹閥組成一個完整的高溫熱泵裝置，制冷劑為R142b或者含R142B的混合劑。
[0016]低溫熱泵蒸發器、低溫熱泵壓縮機、低溫熱泵冷凝器、低溫熱泵制冷膨脹閥組成一個完整的低溫熱泵裝置，制冷劑為R22或R134a或R407或R410常溫制冷劑。
[0017]分子篩濃縮轉輪的吸附區進氣口的氣體部分經分子篩濃縮轉輪的冷卻區、再生加熱器、分子篩濃縮轉輪的再生區、氣體冷卻器、再生風機回流至分路進氣口。氣體冷卻器功能是冷卻再生氣體，使氣體中的有機溶劑冷凝。
[0018]本實用新型通過上述的結構設置，具有如下優點:
[0019]1、經過分子篩濃縮轉輪處理的氣體量只有總排氣量的的1/4，轉輪再生消耗的能源大幅度下降；
[0020]2、經過熱泵裝置處理后的氣體溫度大幅度提高，涂布機能源消耗大幅度下降；
[0021]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；
[0022]4、進分子篩濃縮轉輪前氣體溫度低由此氣體中有機溶劑含量低，所以經過轉輪處理后的空氣中有機溶劑含量在l_3mg/m3，該部分氣體可以作為直接送到涂布機的機頭與機尾。
[0023]5、根據熱泵工作原理，含有機溶劑的氣體經過熱泵裝置時獲得的熱量等于溶劑冷凝釋放的冷凝潛熱和壓縮機工作消耗的功率，利用熱泵回收有機溶劑時，雖然壓縮機消耗電功率，但是，熱泵可以獲得比壓縮機消耗的電功率更加多的熱量，所以，利用熱泵回收有機溶劑以實現能源節約。
[0024]本實用新型實現了節約涂布能源條件下的零排放。
[0025]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為現有的傳統的涂布裝置結構示意圖；
[0027]圖2為本實用新型的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0028]本實用新型為熱泵與分子篩吸附轉輪聯合循環有機溶劑回收裝置，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1、收卷裝置1-6、熱風噴嘴1-4、氣體靜壓箱1-5，涂布機I下部設有出氣口 11，上部設有進氣口 12，涂布機的物料進口 d與出口C，一內循環管路依序連接氣體入口 81、內循環風機8、氣體加熱器9及氣體出口 91，氣體入口 81連通涂布機出氣口 11，氣體出口 91連通涂布機進氣口 12，內循環風機8可以是多個，根據涂布機的大小數量不受到限制，氣體加熱器9功能是加熱循環氣體。
[0029]一支路，依序連接涂布機出氣口 11、排放風機7、氣-氣換熱器23的熱氣進出氣口、空氣冷卻器11、高溫熱泵蒸發器12、低溫熱泵蒸發器13、低溫熱泵冷凝器15、高溫熱泵冷凝器16、氣-氣換熱器23的冷氣進出氣口、氣體入口 81 ;此支路上的氣體經排放風機7排出、排出的氣體先經過氣-氣換熱器23降溫后，再經過空氣冷卻器11，冷卻后的氣體中含一定數量的有機溶劑，經過高溫熱泵蒸發器12、低溫熱泵蒸發器13進一步冷卻，氣體中的有機溶劑會部分冷凝，經過冷卻后的氣體被分成兩個部分，約80%左右的氣體經過低溫熱泵冷凝器15、高溫熱泵冷凝器16加熱，氣體溫度最高可以達到80°C左右后，再經氣-氣換熱器23進一步加熱由內循環風機8送入涂布機進氣口 12。
[0030]一分路，依序連接分路進氣口 29、分子篩濃縮轉輪22的吸附區、處理風機10、分路出氣口 30，分路進氣口 29連接低溫熱泵蒸發器13出氣口，分路出氣口 30連通涂布機的物料進口與出口 ；約20%左右的氣體經過分子篩濃縮轉輪22的吸附區理后作為潔凈空氣從d與c點送入涂布機的機頭與機尾。
[0031]熱泵裝置可以是多個獨立運行的熱泵組成，圖2中是含兩個獨立運行的熱泵的組成，其中一個是高溫熱泵，另外一個是低溫熱泵。
[0032]高溫熱泵由高溫熱泵蒸發器12、高溫熱泵壓縮機14、高溫熱泵冷凝器16、高溫制冷膨脹閥17組成，制冷劑為R142b或者含R142B的混合劑。
[0033]低溫熱泵由低溫熱泵蒸發器13、低溫熱泵壓縮機19、低溫熱泵冷凝器15、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。
[0034]分子篩濃縮轉輪22的吸附區進氣口的氣體部分經分子篩濃縮轉輪22的冷卻區、再生加熱器21、分子篩濃縮轉輪22的再生區、氣體冷卻器20、再生風機24回流至分路進氣口 29。氣體冷卻器20功能是冷卻再生氣體，使氣體中的有機溶劑冷凝。
[0035]根據熱泵工作原理，含有機溶劑的氣體經過熱泵裝置時獲得的熱量等于溶劑冷凝釋放的冷凝潛熱和壓縮機工作消耗的功率，利用熱泵回收有機溶劑時，雖然壓縮機消耗電功率，但是，熱泵可以獲得比壓縮機消耗的電功率更加多的熱量，所以，利用熱泵回收有機溶劑可以實現能源節約。
[0036]上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.熱泵與分子篩吸附轉輪聯合循環有機溶劑回收裝置，其特征在于:包括內循環管路，所述內循環管路依序連接氣體入口(81)、內循環風機(8)、氣體加熱器(9)及氣體出口(91)，氣體入口(81)連通涂布機出氣口(11)，氣體出口(91)連通涂布機進氣口(12)； 一支路，所述支路依序連接涂布機出氣口( 11)、排放風機(7 )、氣-氣換熱器(23 )的熱氣進出氣口、空氣冷卻器(11)、高溫熱泵蒸發器(12)、低溫熱泵蒸發器(13)、低溫熱泵冷凝器(15 )、高溫熱泵冷凝器(16 )、氣-氣換熱器(23 )的冷氣進出氣口、氣體入口( 81)，氣體經氣體入口(81)進入內循環管路最終回流至涂布機進氣口(12)； 一分路，所述分路依序連接分路進氣口(29)、分子篩濃縮轉輪(22)的吸附區、處理風機(1 )、分路出氣口( 30 )，分路進氣口( 29 )連接低溫熱泵蒸發器(13)出氣口，分路出氣口(30)連通涂布機的機頭與機尾； 高溫熱泵蒸發器(12)、高溫熱泵壓縮機(14)、高溫熱泵冷凝器(16)、高溫熱泵制冷膨脹閥(17)組成一個完整的高溫熱泵裝置，制冷劑為R142b或者含R142B的混合劑； 低溫熱泵蒸發器(13)、低溫熱泵壓縮機(19)、低溫熱泵冷凝器(15)、低溫熱泵制冷膨脹閥(18)組成一個完整的低溫熱泵裝置，制冷劑為R22或R134a或R407或R410常溫制冷劑； 分子篩濃縮轉輪(22)的吸附區進氣口的氣體部分經分子篩濃縮轉輪(22)的冷卻區、再生加熱器(21)、分子篩濃縮轉輪(22)的再生區、氣體冷卻器(20)、再生風機(24)回流至分路進氣口(29)。
【文檔編號】B05C11/10GK204052063SQ201420386567
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年7月14日 優先權日:2014年7月14日
【發明者】馬軍 申請人:馬軍