锂离子电池制造行业N-甲基吡咯烷酮排放量核算和污染控制技术指南

科技   2024-12-27 16:03   北京  

近年来,我国锂离子电池制造行业获得大力发展。N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为锂离子电池正极重要的辅助涂敷材料,预计2025年中国锂电用NMP市场需求量超260万吨。NMP充足、稳定地供应是保障我国锂离子电池行业持续、快速发展的重要条件之一。NMP作为较为溶剂的价格较高,若不进行有效回收利用,不仅会造成重要资源的浪费,还会对环境产生不良影响。如何有效提高NMP废气回收过程的稳定性和经济性,降低污染物排放,实现NMP废气回收利用的产业化、规模化和可持续化应用,对于发展低碳经济、重塑能源体系具有重要的战略意义。

日前,由中华环保联合会组织,河北科技大学牵头中华环保联合会VOCs污染防治专业委员会、上海盛剑科技股份有限公司、江苏中车云汇科技有限公司、东莞市鹏锦机械科技有限公司、盛禾(平潭)能源科技有限公司、北京国环汇智环境科技有限公司等企事业单位共同编制的《锂离子电池制造行业N-甲基吡咯烷酮排放量核算和污染控制技术指南》(T/ACEF 167-2024)于2024年11月28日在全国团体标准信息平台正式公开发布。

本项标准提出了锂离子电池制造行业N-甲基吡咯烷酮排放量核算方法和适用的大气污染控制技术。可作为锂离子电池制造行业企业建设项目环境影响评价、排污许可管理和污染控制技术选择的参考。

《标准》对NMP排放量核算方法及污染控制技术也作出了明确规定。

一、排放量核算方法

NMP排放量核算采用物料衡算法,按公式(1)计算:

式中:

E排放——NMP排放量,包括有组织和无组织排放量;

E输入——NMP输入量,按企业的NMP购入凭证为核定依据确定;

E回收——NMP回收量,按回收的NMP量计;

E去除——废气处理系统NMP去除量,按污染控制设施的实测去除量计。

二、回收技术

1.冷凝技术

该技术主要包括间接式和直接式技术。间接式技术采用气-气换热器与冷凝回收装置结合的降温方式,将NMP降温成液态;直接式技术采用气-气换热器与冷却塔喷淋结合的降温方式,将废气中NMP混合、冷凝、排出。

2.吸收技术

该技术宜采用水作为吸收剂对废气中的NMP进行吸收,吸收液再进行精馏回收NMP。经吸收回收后的废气再进行末端处理,可组合吸附技术。

三、治理技术

1.吸附技术

该技术采用活性炭、分子筛等吸附剂对经冷凝回收后的NMP废气进行物理吸附。常用吸附技术为固定床吸附技术和旋转式吸附技术。固定床吸附技术宜使用活性炭作为吸附材料,吸附剂可更换或通过解吸后循环利用。旋转式吸附技术宜使用分子筛作为吸附材料,脱附废气采用燃烧技术治理。

2.燃烧技术

该技术通过热力燃烧或催化燃烧方式,使废气中的VOCs转化为二氧化碳和水等物质。催化燃烧技术是在催化剂作用下将废气中NMP进行燃烧净化处理,进入催化燃烧装置的废气中不得含有引起催化剂中毒的物质。典型技术为“吸附浓缩+催化燃烧”。

该标准旨在为锂离子电池制造行业提供NMP废气排放量核算方法和管控技术的指导。未来,我们将做好《标准》应用效果跟进评估,面向行业开展标准宣贯工作,为我国锂离子电池制造行业NMP废气的污染治理提供有力的技术支撑,助力行业高质量发展。

【文件下载】

标准发布公告.pdf 

【标准文本】《锂离子电池制造行业N-甲基吡咯烷酮排放量核算和污染控制技术指南》.pdf 

【编制说明】《锂离子电池制造行业N-甲基吡咯烷酮排放量核算和污染控制技术指南》.pdf 



标准执笔人



段二红 教授,现任河北科技大学环境科学与工程学院副院长、挥发性有机物与恶臭污染防治技术国家地方联合工程中心主任、河北省碳计量中心副主任。

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供稿 | 河北科技大学





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