n-甲基吡咯烷酮（nmp）浓度在线监测方案丨atago（爱拓）nmp在线浓度计
2022-10-31
nmp俗称甲基，是一种高极性非质子传递溶剂，外观为无色透明或微黄色油状液体，微有胺的气味，对皮肤有轻度刺激。nmp具有高沸点、强极性、低粘度、强溶解能力、无腐蚀、毒性小、挥发度低，不易燃，化学及热稳定性好，可降解，可回收利用的特点，易溶于水、乙醇、乙醚、丙酮、乙酸乙酯、氯仿和苯，能溶解大多数有机与无机化合物、极性气体、天然及合成高分子化合物。目前主要应用于涂料、锂电池、塑胶、化学生产药剂、农用化学制品、颜料、清洗剂、绝缘材料等行业。
nmp溶液是生产锂离子电池电极非常重要的辅助材料，在锂离子电池前端配料过程中被使用的溶剂，nmp是锂电池正极粘结剂pvdf（聚偏氟乙烯）的配套溶剂，也是pvdf（聚偏氟乙烯）必需的配套溶剂。nmp能与水、pvdf、正、负极材料等物质互溶，因此被广泛运用于锂电池制备中，制作电极片时，nmp作为溶剂，可以将粘结剂、正极活性物质、导电剂等各种电极所需物质融合在一起，使粘结剂与其他物质充分接触，均匀分布。
一般需要对nmp溶液浓度监测，主要体现在两个环节：
① nmp回收控制环节——将涂布车间涂布机内浑发的nmp气体用抽风机抽走，通过管道进入nmp回收设备内，利用冷却水和冷冻水盘管使得nmp从空气中冷凝出来(冷却温度约5℃)，然后通过收集提纯达到回收目的。废液回收的浓度控制在75~85%之间，到达设定的浓度值后通过控制排液球阀，将废液排到储液罐内，以方便进入下道工序进行精馏形成高纯度nmp溶液，直接用于生产用的溶剂。
当前最新的工艺回收原理是用冷却水经水一气换热器将含有nmp的高温空气冷却，使废气中的nmp以液态的形式从空气中分离后回收，用在线浓度传感器实时控制nmp实时浓度值，大幅度提高了回收效率和自动化科技生产率。已分离nmp的空气经过气-气换热器进行热能交换再循环利用，达到节省能源、零排放环保标准。
生产装置废气经过吸收单元吸附，根据废气中的nmp基本上都溶于水或者水蒸汽，经过气液分离、漂洗使废气中的nmp彻底被吸附。基于回收装置都有组装循环泵，nmp在线浓度传感器安装在循环泵的管道中实时检测nmp液体浓度，可有效减少水资源的浪费及监测成品nmp回收液排放。
nmp溶液在线浓度传感器通常安装在第一段循环（内循环）回路上，这一段的吸收溶剂（如水）来自于第二段回路，溶剂已经在第二段循环回路吸收过废气中的目标组分，经过在第一段循环回路进一步吸收，溶剂的吸收能力将降低，浓度仪即时监测溶剂中目标组分的浓度、判断溶剂对目标组分的吸收能力、决定是否排出内循环溶液以及是否增加新鲜的吸收溶剂来提高回收效率。
② 电池涂布机工艺环节——nmp在锂电池电极制造过程中，涂布机浆料中的溶剂nmp经加热后会形成气态，nmp气体有毒。而且nmp还是一种易燃易爆的液体，nmp与空气混合时有爆炸的可能。因此，这个环节特别需要一种设备来实现nmp浓度的自动检测，以保证作业工人的人身安全。
atago（爱拓）在线浓度计 cm-800α-nmp，安装在生产线上实施检测流过生产线管道或罐体的样品，操作简单、使用便捷，可对相关工艺过程中的nmp溶液浓度实施在线监测，保证生产工艺正常运行。通过在线仪器配合自动化生产设备，帮助企业提高生产效率、人工自动化程度，降低人工成本、降低生产成本，更可防止生产原料、能源的过度使用，减少废料的产生。
