NMP 回收过程中的在线 N-甲基-2-吡咯烷酮浓度测量

• 关键词：电池,化学品,锂电池
• 摘要：在锂离子电池废料处理装置的回收过程中，对 N-甲基-2-吡咯烷酮浓度的控制和精确监测，确保了出色的 NMP 产能，以实现 经济再利用和全天候工艺和质量控制。安东帕出色的在线声速传感器 L-Sonic 5100，SST 版本非常适合进行 NMP 的连续在线浓度测量，和回收单元的过程控制。

1 NMP，锂离子电池生产的首选溶剂

在锂离子电池的生产过程中，会大量使用 N-甲基-2-吡咯烷酮或 N-甲基-吡咯烷酮（简称 NMP）。由于 NMP 在溶解性以及化学和热稳定性方面的优异性能，该液体是生产锂离子电池时的首选溶剂。由于电动汽车的繁荣发展，预计未来对 NMP 的需求将会增加。

NMP 被用于电极板涂层用镍、锰、钴粉的溶剂。不仅在锂离子电池生产中会大规模使用 NMP，而且该物质还被用于回收石化工业中产生的某些碳氢化合物，用于在酸性气体处理装置中吸收 H2S 或用于溶解某些聚合物，例如 PVDF。

NMP 是一种昂贵的原材料。因此，特别是在电池生产中，需要回收使用过的 NMP。为了控制并监控回收流程，安东帕提供了由 SST 1.4404 作为浸液部件的在线声速传感器 L-Sonic 5100，这是一款强大且高成本效益的组合，适用于储罐和管道中 NMP 液体的持续浓度控制。

2 NMP 的回收过程

在锂离子电池电极涂层的生产过程中，NMP 会产生废气和废料。这些都需要事后处理以满足全球和当地的排放标准。由于 NMP 还是一种昂贵的原材料，对该物质的处理能够极大减少溶剂向环境中的排放，同时最大限度地降低了新购 NMP 的成本。

图 1 中所示为一个典型的 NMP 回收厂方案。

此类装置通常作为下游装置安装在大型电池生产厂中，在其中收集到的富含 NMP 的废物将得到处理和回收。回收过程本身是一个闭环系统。NMP 将经过脱水、浓缩、收集并送回电池生产中。这一步骤一方面极大减少了电池制造过程中对新购 NMP 材料的投资，另一方面也极大减少了排放。

安东帕精确且耐用的声速传感器 L-Sonic 5100 已成功应用于此类全自动回收装置。传感器有助于精确测量 NMP 浓度，从而提高了过程的产量。此外，声速传感器可用于通过有针对性地对执行控制阀和/或泵机，来控制回收单元的生产管理。

通过在此类回收装置中标准采用 L-Sonic 5100 声速传感器，其通过全天候监管过程控制，取代了成本和时间密集型实验室测量。可以在专用历史文件中随时访问所有测量数据。因此，可以随时跟踪和检查与目标浓度的偏差或与所需 NMP 质量的偏差。

安东帕的 L-Sonic 5100 的 SST 版本可应用于电池生产中的所有 NMP 浓度测量，以及其他行业的 N-甲基-2-吡咯烷酮处理流程。与收益相比，该传感器能快速安装，且采购成本低廉。

3 用于在线 NMP 浓度测量的安东帕的传感器溶液

在电池生产和化学工业的各种应用中准确测量 NMP 的浓度是充分发挥回收过程和尽量减少新原材料使用的关键参数。

安东帕的 L-Sonic 5100 在线声速传感器，是一款全自动免维护辅助装置，能够控制正确的 NMP 浓度并帮助确保连续且合格的产品质量，同时优化过程控制。其浸液部件由 1.4404 不锈钢制成，安东帕采用了久经考验的材料，抗性强、耐久性好，且能够承受不断变化的过程状况。

L-Sonic 5100 的优点在于（图 2）其能够轻松且高成本效益的与现有或新设施集成。该传感器可以安装在收集罐中，或直接安装在需要连续在线监测或浓度测量的任何管道中。

安东帕的 N-甲基-2-吡咯烷酮控制系统由久经考验的 L-Sonic 5100 声速传感器和可选的 Pico 3000（无论是否配备 HMI）或 mPDS 5 评估单元组成。

4 为什么选择安东帕？- 您将获得的优势！

所有优势概览：

▪ 极大减少新购 NMP 原材料的使用

▪ 充分发挥 NMP 回收产能

▪ 全天候质量控制

▪ 减少耗费成本和时间的实验室测量

▪ 回收过程的监督和控制

▪ 免维护传感器系统

▪ 无需旁路、泵机或阀门

▪ 易于安装（直路或储罐）和操作

▪ 快速摊销项目成本并同时提高成品质量