1、前言

隨著國家對環(huán)保的日趨重視，政策上對新能源項目的逐漸傾斜，新能源產業(yè)已經迎來了高速發(fā)展的最好時機。鋰電池作為新能源儲存和輸出緩沖的重要組成部分，必將在這一輪發(fā)展中占有及其重要的地位；而作為鋰電池重要組成部分的鋰離子電池隔膜，也將成為重要的一環(huán)。在鋰電池隔膜的生產工藝中，濕法隔膜技術需要在流程中使用易揮發(fā)物質洗脫殘留的溶劑，一般使用的易揮發(fā)物質為二氯甲烷，需要洗脫的溶劑為石蠟油。為將這兩種物質相溶后的混合物質分離以便重新回收利用，普遍采用二氯甲烷精餾回收裝置進行分離回收。

2、二氯甲烷精餾工藝簡介

在現有的二氯甲烷精餾回收裝置中，來自萃取的二氯甲烷和石蠟油的混合物進入精餾塔進行精餾處理，通過精餾回收裝置分離二氯甲烷和石蠟油。流程簡圖1如下：

3、存在的問題

現有工藝塔底溫度的設計過高；塔頂真空的設計可有可無；回收的石蠟油必須經過二次處理后方有可能繼續(xù)回用（國內目前并無回用先例，對此技術的研究正處于起步階段），說明原工藝的設計理念過于理想化，不適合現階段的實際情況；對精餾過程中產生的冷量、熱量未能充分利用，在能耗方面造成頗多浪費。

3.1塔底溫度、真空設計不合理

根據原設計內容，塔底溫度控制在304℃，塔頂壓力控制在-0.05 MPaG，利用了真空、高溫易于分離的工作原理，考慮了塔頂二氯甲烷產品及塔底石蠟油產品都可以回用。但在實際生產中，塔底石蠟油產品雖然濃度達到了99.5%以上，卻因種種原因無法進行回用，只能作為廢油處理。這些原因包括：色差較大、含固體雜質、二氯甲烷對制膜設備的影響等等。這些原因在二氯甲烷回收裝置中無法解決，只能通過后續(xù)系統(tǒng)解決，故原方案對塔底溫度和塔頂壓力的設計便成為可有可無。

3.2塔底供熱介質選取不合理

根據原設計內容，選取的塔底供熱介質為導熱油，通過導熱油爐供熱，而在實際生產中，導熱油的溫度最高達到120℃即可，導熱油爐并未充分利用。

3.3塔頂熱量與進料冷量利用不合理

二氯甲烷/石蠟油精餾裝置的作用是將經過萃取后含石蠟油油的二氯甲烷萃取液通過精餾方式對二氯甲烷及石蠟油進行分離后回收利用?，F有工藝技術中，其進料的二氯甲烷萃取液用導熱油爐進行供熱揮發(fā)，塔頂二氯甲烷氣體用冷凍水進行冷凝，塔頂二氯甲烷氣體的溫度為40℃，進料二氯甲烷萃取液的溫度為0-16℃。在這個過程中，塔頂二氯甲烷氣體的熱量和進料二氯甲烷萃取液的冷量未進行運用，并且利用外部供熱供冷，還額外多消耗了熱量與冷量。

4、優(yōu)化措施

4.1塔底溫度、塔頂真空優(yōu)化

在認識到上述問題后，立即停用真空、降低塔底溫度至40-100℃，通過實際生產來看，塔頂二氯甲烷無實質影響，塔底石蠟油采出后濃度達到98%，損失少部分二氯甲烷，但電耗、二氯甲烷損耗以及能源消耗大大降低。

4.2塔底供熱介質選取優(yōu)化

在濕法隔膜的生產中，尾氣通常采用氣體回收裝置進行處理，氣體回收裝置需要使用低壓蒸汽進行反脫處理，故一般都會配有低壓蒸汽鍋爐，考慮到回收系統(tǒng)塔底溫度達到40-100℃即可，那么同時采用低壓蒸汽為精餾裝置供應熱量便成為絕佳的選擇。

4.3冷量、熱量利用優(yōu)化

針對原技術方案中熱量與冷量的浪費，對流程修改如下：增加一換熱器，對塔頂二氯甲烷氣體及進料二氯甲烷萃取液進行換熱，冷卻后的塔頂二氯甲烷氣體去冷凝器繼續(xù)與冷凍水換熱至需要的溫度；進料二氯甲烷萃取液加熱后進入精餾塔內。

5、優(yōu)化效果

5.1經濟效果顯著

經計算，停止真空后，每年可少排二氯甲烷200噸，減少電耗5.5萬度，降低生產成本約80萬元；采用低壓蒸汽作為精餾塔底熱源之后，可以節(jié)省導熱油爐的一次性投資一百余萬元。

5.2社會效益明顯

停用真空后，每年少排二氯甲烷200噸，減少了對大氣環(huán)境的污染，起到了保護環(huán)境的作用。

6、結語

隨著新能源產業(yè)的不斷發(fā)展，濕法隔膜技術也會不斷進步和創(chuàng)新，今后很長的一段時間內，降低成本會成為企業(yè)的主要工作和贏利點，這就需要對石蠟油以及二氯甲烷的混合液體進行更為有效的處理，最終的目的是使石蠟油及二氯甲烷完全分離且均可回收利用，以減少資源浪費和降低企業(yè)成本。

（作者單位：蘇州捷力新能源材料有限公司）

作者簡介

李東（1982—），男，江蘇盱眙人，本科，中國礦業(yè)大學，工程師，研究方向：精細化工。