ES3038444T3 - System and method for purifying recovered nmp - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un sistema (10) para limpiar NMP recuperado de la producción de baterías de iones de litio, que comprende una primera columna (16) para separar impurezas de bajo punto de ebullición, teniendo dicha primera columna una alimentación (16a) para el NMP recuperado en la parte central de la columna y siendo calentable mediante el suministro de energía térmica mediante un primer evaporador (18); y una segunda columna (38) para separar impurezas de alto punto de ebullición, en donde se proporciona una línea de conexión (36) desde una parte inferior (16c) de la primera columna (16) a una parte inferior (38c) de la segunda columna (38). Según la invención, la segunda columna (38) se puede calentar mediante un segundo evaporador (40) con una entrada (40a) y una salida (40b) para NMP purificado. La segunda columna (38) está acoplada a una sección de condensador (44) que va desde la cabeza (38b) de la segunda columna (38) hasta la entrada (40a) del segundo evaporador (40) y comprende un condensador mecánico de vapor (46) para alimentar la energía del vapor a la segunda columna (38). La invención también se refiere a un método para operar dicho sistema (10). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Instalación y procedimiento para la purificación de NMP recuperado
La presente invención se refiere a una instalación para la purificación de NMP recuperado de una producción de baterías de iones de litio, así como a un procedimiento para la purificación de<n>M<p>recuperado mediante una instalación de este tipo.
En particular en la producción de electrodos para baterías de iones de litio se necesita una calidad especialmente alta de NMP (N-metil-2-pirrolidona) como disolvente. A continuación, el NMP utilizado se evapora de los materiales de los electrodos en una instalación de secado y posteriormente se condensa con el fin de recuperarlo para su reutilización.
Debido al procedimiento, el NMP condensado recuperado, que en condiciones normales presenta un punto de ebullición de aproximadamente 200 °C, contiene por un lado impurezas con un punto de ebullición bajo, como el agua y por otro lado impurezas con un punto de ebullición alto, como por ejemplo residuos de material de electrodos.
Se conocen diferentes procedimientos para la purificación del NMP recuperado, haciéndose referencia, por ejemplo, al documento JP 2009212426 A, en el que en un proceso de dos etapas se separan en primer lugar las impurezas con un punto de ebullición bajo en una primera columna, tras lo cual el NMP prepurificado se separa también de las impurezas con un punto de ebullición alto en una segunda columna. En el ejemplo indicado, la energía necesaria para la purificación en ambas columnas se aporta mediante energía térmica, por ejemplo vapor o líquido caloportador.
También se hace referencia a los documentos US 2018/185766 A1, US 2015/052940 A1, US 2020/179820 A1, US 2009/326307 A1 y US 2013/267751 A1, que enseñan respectivamente instalaciones genéricas según el preámbulo de la reivindicación 1 adjunta.
Sin embargo, en este sentido se muestra que este tipo de aporte energético se traduce en un elevado consumo de energía y en elevados costes continuos en el funcionamiento de la instalación correspondiente. Por consiguiente, existe un potencial de mejora en términos de eficiencia energética y costes de explotación de las instalaciones y procedimientos conocidas por el estado de la técnica para la purificación de NMP recuperado de una producción de baterías de iones de litio.
Sin embargo, la posibilidad de reducir la energía térmica mediante el uso de la tecnología de bombas de calor se ve obstaculizada inicialmente por la diferencia de temperatura muy elevada, de más de 80 Kelvin, entre la temperatura de condensación del producto de cabeza (en particular, la temperatura de ebullición del agua) y la temperatura de evaporación del NMP en el fondo de la columna.
En este sentido, por otro lado hay que tener en cuenta que, debido al procedimiento, el NMP se produce en su recuperación normalmente con menos del 5 % de agua o sustancias con un punto de ebullición bajo, lo que significa que solo hay que utilizar una pequeña proporción de energía para reducir las sustancias con un punto de ebullición bajo durante la purificación del NMP, mientras que la mayor parte de la energía se requiere para la evaporación del NMp o para separar las sustancias con un punto de ebullición alto en una segunda etapa del proceso.
En consecuencia, el objetivo de la presente invención es perfeccionar las instalaciones y procedimientos conocidos para la purificación de NMP recuperado de una manera que permita una mayor eficiencia energética y un funcionamiento más económico.
Con este fin, una instalación de acuerdo con la invención para la purificación de NMP recuperado de una producción de baterías de iones de litio comprende una primera columna para separar impurezas con un punto de ebullición bajo, que presenta en su parte central una alimentación para el NMP recuperado y que puede calentarse mediante un primer evaporador mediante el suministro de energía térmica, así como una segunda columna para separar impurezas con un punto de ebullición alto, estando previsto un conducto de conexión desde una parte inferior de la primera columna a una parte inferior de la segunda columna. De acuerdo con la invención, la segunda columna puede calentarse en este sentido mediante un segundo evaporador con una entrada y una salida para NMP purificado mediante la condensación de los vapores de NMP purificados, y la segunda columna tiene asignada una sección de compresor que discurre desde una cabeza de la segunda columna a la entrada del segundo evaporador y comprende un compresor mecánico de vapor para aumentar la presión y, por lo tanto, para aumentar la temperatura de condensación de los vapores de NMP purificados de la segunda columna.
En consecuencia, el modo de funcionamiento de la instalación de acuerdo con la invención se basa en aportar una parte de la energía necesaria para la purificación del NMP alimentado mediante compresión mecánica de vapor según el principio de la bomba de calor. En este sentido, para conseguir la pureza requerida del producto, se ha elegido una disposición en la que las dos tareas de separación, es decir, la separación de las sustancias con un punto de ebullición bajo y la separación de las sustancias con un punto de ebullición alto, se dividen entre dos columnas. Esto da lugar a una diferencia de temperatura significativamente reducida entre la temperatura de condensación del producto de cabeza, es decir, el n Mp purificado, y la temperatura de evaporación del NMP contaminado con sustancias con un punto de ebullición alto en el fondo de la columna para la segunda tarea de separación, es decir, la separación de las sustancias con un punto de ebullición alto.
De este modo, para esta segunda tarea de separación es adecuado, en particular, el uso de una compresión mecánica de vapor, y con un coeficiente de rendimiento, definido como la potencia de calentamiento térmico dividida por la potencia eléctrica de la compresión mecánica de vapor, de aproximadamente 20 en el funcionamiento práctico, por lo que se puede conseguir en esta tarea de separación una eficiencia energética significativamente mayor en comparación con los procedimientos conocidos descritos anteriormente.
En este sentido desempeña un papel importante el hecho de que el NMP completo, incluido el flujo de retorno necesario, deba evaporarse para esta segunda tarea de separación y que para ello deba usarse más del 80 % de la energía total para el funcionamiento de la instalación completa de acuerdo con la invención. Por lo tanto, en vista del coeficiente de rendimiento antes mencionado que puede conseguirse en la práctica por el uso de la compresión mecánica de vapor puede conseguirse un ahorro energético de hasta el 75 % en toda la instalación, por lo que el montaje y el funcionamiento del compresor mecánico de vapor pueden amortizarse en poco tiempo.
Para aumentar aún más la eficiencia de la instalación de acuerdo con la invención, delante de la alimentación a la primera columna, puede montarse un intercambiador de calor, en particular un intercambiador de calor de placas, que por otro lado está acoplado a la salida del segundo evaporador. Gracias a ello, el NMP recuperado que se retira de la instalación puede ceder otra parte de su calor que ha absorbido durante el proceso al NMP que ha de ser retornado y recuperado, por lo que la energía correspondiente permanece en la instalación y, por lo tanto, no tiene que ser aportada posteriormente o tampoco se pierde.
La instalación de acuerdo con la invención comprende además un condensador para condensar las impurezas con un punto de ebullición bajo, que está acoplado a la cabeza de la primera columna. El condensado generado de este modo puede retirarse por un lado de la instalación como producto de desecho y por otro lado también puede hacerse retornar en parte a la primera columna como reflujo.
Como este condensador es el punto en la instalación en el que prevalece la presión más baja, también se le puede asignar una bomba de vacío, que está configurada para mantener y ajustar en la instalación una presión más baja en comparación con la del entorno. Ya que en unas instalaciones tan complejas siempre hay que contar con que entra aire ambiente en diferentes puntos a través de faltas de estanqueidad mínimas, esta bomba de vacío es necesaria para conseguir una reducción de la temperatura de funcionamiento y, por lo tanto, un mayor ahorro de energía en comparación con las condiciones normales.
Diferentes tipos de construcción de evaporadores de película descendente o evaporadores circulantes son especialmente adecuados para su uso como primer y/o segundo evaporador, mientras que el uso de otros tipos de evaporador en principio también es concebible en este punto para aportar a la instalación el calor necesario para los procesos correspondientes.
En la instalación de acuerdo con la invención, entre la parte inferior de la primera columna y la parte inferior de la segunda columna está previsto un conducto pendular de gas y entre el segundo evaporador y una sección central de la primera columna está previsto un conducto de ventilación con una válvula reguladora. Gracias a poner a disposición el conducto pendular de gas, se consigue compensar la presión y la temperatura entre las partes inferiores de la primera y la segunda columna, mientras que mediante el conducto de ventilación puede ajustarse un gradiente de presión adecuado en los puntos correspondientes de la instalación.
El hecho de prever estos componentes adicionales en la instalación de acuerdo con la invención es ventajosa en varios aspectos. En primer lugar, puede efectuarse un acoplamiento del exceso de energía térmica del segundo evaporador calentado mediante el compresor mecánico de vapor a la primera columna calentada térmicamente, por lo que puede suprimirse la necesidad de un dispositivo adicional, como en particular un condensador adicional o un enfriador montado a continuación del segundo evaporador. En segundo lugar, se puede prescindir de la desaireación de gases inertes a través de sistemas montados a continuación, que también requerirían dispositivos adicionales y conllevarían el riesgo de que se arrastraran al producto restos de sustancias con un bajo punto de ebullición no separadas por condensación completa, llevándose a cabo una condensación parcial, regulada a través del conducto de desaireación, en el segundo evaporador y acoplándose de este modo el vapor de desaireación de este segundo evaporador a la primera columna. Por último, gracias a hecho de preverse el conducto pendular de gas, el dispositivo de calentamiento de la primera columna puede utilizarse para calentar el segundo evaporador, en particular durante la puesta en marcha de la instalación, ya que en ese momento el compresor mecánico de vapor todavía no puede aportar energía a la instalación. Por lo tanto, tampoco en este caso es necesario prever otro dispositivo adicional, en particular un precalentador calentado térmicamente del segundo evaporador.
Además, en la instalación de acuerdo con la invención, la primera columna puede comprender una salida de copa, desde la que discurre el conducto de conexión a la parte inferior de la segunda columna. De este modo, el efluente de la primera columna se descarga a la segunda columna, que se calienta mediante compresión mecánica de vapor, ya antes de su entrada en el fondo de la columna. Por lo tanto, en la primera columna el NMP pueden eliminarse las impurezas con un punto de ebullición bajo con un aumento solo insignificante de la concentración de impurezas con un punto de ebullición alto.
En este contexto, la instalación puede comprender además un sistema de recirculación de líquido, que está configurado para introducir al menos parcialmente impurezas con un punto de ebullición alto retiradas del fondo de la segunda columna en la parte inferior de la primera columna. Como resultado, las impurezas con un punto de ebullición alto se pueden concentrar en el fondo de la primera columna alimentándose energía térmica, lo que permite mantener la parte de la instalación calentada por el compresor mecánico de vapor libre de influencias nocivas causadas por altas concentraciones de sustancias con un punto de ebullición alto, con el fin de minimizar con la menor complejidad en cuanto a aparatos posible la pérdida de producto por una concentración de las impurezas con un punto de ebullición alto. En este sentido, una configuración de este tipo es adecuada, en particular, para impurezas con un punto de ebullición alto con baja presión de vapor, como por ejemplo los residuos de material de electrodos.
Además, mediante las medidas indicadas se consigue que, gracias a una menor concentración de las impurezas con un punto de ebullición alto en la parte de la instalación calentada por el compresor mecánico de vapor, no tiene lugar un aumento del punto de ebullición y el consiguiente aumento de la demanda de energía eléctrica del compresor de vapor. Además, también es posible prescindir de un evaporador asignado al compresor de vapor, que dado el caso podría ser necesario en este punto por la posible precipitación de sólidos, una mayor viscosidad y una peor transferencia de calor.
Con el fin de retirar las impurezas con un punto de ebullición alto de la instalación en las formas de realización de este tipo, esta puede comprender además un conducto de descarga para descargar las impurezas con un punto de ebullición alto de la parte inferior de la primera columna a un conducto de descarga.
Como ya se ha indicado, según un segundo aspecto, la presente invención se refiere a un procedimiento para la purificación de NMP recuperado de una producción de baterías de iones de litio mediante una instalación de acuerdo con la invención del tipo que se acaba de describir, que comprende las siguientes etapas:
- introducir el NMP recuperado en la parte central de la primera columna;
- calentar la primera columna mediante el primer evaporador mediante el suministro de energía térmica;
- retirar las impurezas con un punto de ebullición bajo de la cabeza de la primera columna;
- transferir NMP prepurificado desde la parte inferior o la salida de copa de la primera columna a la parte inferior de la segunda columna;
- evaporar el NMP prepurificado en el segundo evaporador y hacerlo pasar por la segunda columna;
- retirar el NMP en forma de vapor en la cabeza de la segunda columna y compresión del mismo en la sección del compresor mediante el compresor mecánico de vapor;
- introducir el NMP comprimido en la entrada del segundo evaporador, condensando el NMP en el segundo evaporador;
- retirar el NMP condensado en la salida del segundo evaporador; y
- retirar impurezas con un punto de ebullición alto del fondo de la segunda columna.
En este sentido, por las razones anteriormente expuestas, con el procedimiento de acuerdo con la invención se puede conseguir un ahorro considerable de energía y de costes operativos en el funcionamiento de la instalación.
Además, para reducir la temperatura de funcionamiento y ahorrar por lo tanto más energía, puede mantenerse en la primera y en la segunda columna una presión reducida en comparación con las condiciones normales, en particular inferior a 100 mbar de presión absoluta.
Aunque la forma de suministro de energía térmica al primer evaporador puede realizarse mediante cualquier técnica en el ámbito de la presente invención, esto puede efectuarse en particular mediante vapor o un líquido caloportador para poder conseguir la alta temperatura de calentamiento ya mencionada para el funcionamiento de la primera columna.
Además, durante el funcionamiento de la instalación de acuerdo con la invención, una parte del NMP condensado del segundo evaporador puede hacerse retornar como reflujo a la segunda columna como reflujo según el procedimiento presentado en este caso.
Como ya se ha indicado anteriormente, las impurezas con un punto de ebullición bajo retiradas de la cabeza de la primera columna pueden condensarse además en el condensador y, preferentemente, hacerse retornar parcialmente como reflujo a la primera columna.
Mientras que, debido al procedimiento, el NMP recuperado puede contener normalmente menos del 5% de impurezas con un punto de ebullición bajo, las impurezas con un punto de ebullición bajo en el NMP prepurificado también pueden reducirse en la primera columna a menos del 0,1%, preferentemente menos del 0,05%, para poder conseguir la calidad de producto requerida para el NMP purificado que se retira finalmente de la instalación.
En la forma de realización mencionada anteriormente de una instalación de acuerdo con la invención con un sistema de recirculación de líquido desde el fondo de la segunda columna a la parte inferior de la primera columna, las impurezas con un punto de ebullición alto retiradas del fondo de la segunda columna pueden introducirse, además, al menos parcialmente en la parte inferior de la primera columna para conseguir las ventajas en el funcionamiento de la instalación también mencionadas anteriormente.
En particular, en las formas de realización de este tipo, la concentración de las impurezas con un punto de ebullición alto en el fondo de la segunda columna durante un funcionamiento de la instalación puede ser de aproximadamente 1 a 5 con respecto a la concentración inicial en el NMP recuperado, y la concentración de las impurezas con un punto de ebullición alto en la parte inferior de la primera columna puede ser mayor en comparación con este valor y estar situada en un intervalo de más de 1 a aproximadamente 100. En un proceso especialmente favorable desde el punto de vista energético, en este sentido los dos valores mencionados se sitúan aproximadamente en 3 o en el intervalo de 50 a 60.
Otras características y ventajas de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción de una forma de realización cuando la misma se ve junto con las figuras adjuntas. Estas muestran en detalle:
La figura 1 una representación esquemática de una instalación de acuerdo con la invención para la purificación de NMP recuperado; y
la figura 2 una representación esquemática de otra variante de una instalación de acuerdo con la invención
En la figura 1, la instalación de acuerdo con la invención para la purificación de NMP recuperado se designa generalmente con el signo de referencia 10. En este sentido, se introduce en primer lugar en el punto 12 NMP recuperado de una producción de baterías de iones de litio en la instalación, que normalmente contiene menos de un 5 % de impurezas con un punto de ebullición bajo, en particular agua, así como adicionalmente impurezas con un punto de ebullición alto, como por ejemplo restos de material de electrodos.
El NMP introducido en la instalación pasa en la instalación 10 en primer lugar por un intercambiador de calor 14 en el que se precalienta, antes de introducirse en el punto 16a en la parte central de una primera columna 16. En este sentido, la primera columna 16 tiene asignado un primer evaporador 18, al que se puede suministrar vapor o líquido caloportador para su funcionamiento desde el punto 20 mediante un circuito 22 accionado por una bomba 22a. Gracias al suministro de energía térmica a la primera columna 16 mediante un primer evaporador 18, las impurezas con un punto de ebullición bajo del NMP alimentado que ha de ser recuperado se evaporan allí y pueden retirarse en la zona de cabeza 16b de la primera columna y alimentarse a un condensador 24, en el que se consigue la condensación de las impurezas con un punto de ebullición bajo mediante una refrigeración por agua 26. A continuación, estas impurezas condensadas pueden recogerse en un depósito 28 y retirarse de la instalación como producto de desecho mediante una bomba 28a en el punto 30, así como hacerse retornar parcialmente como reflujo a la primera columna 16 a través de un conducto de retorno 32.
Por otra parte, en la parte inferior 16c de la primera columna está dispuesto, por un lado, un circuito de circulación 34 con una bomba 34a para alimentar NMP prepurificado, allí retirado, al primer evaporador 18, así como, por otro lado, un conducto de conexión 36, a través del cual el NMP prepurificado puede transferirse desde la parte inferior 16c de la primera columna 16 a la parte inferior 38c de una segunda columna 38. La segunda columna 38 puede hacerse funcionar para separar el NMP ya prepurificado de impurezas con un punto de ebullición alto, evaporando el NMP propiamente dicho y retirándose el mismo en la zona de cabeza 38b de esta segunda columna 38.
Para ello, esta segunda columna 38 tiene asignado un segundo evaporador 40, al que se alimenta, por un lado, el producto de fondo enriquecido con impurezas con un punto de ebullición alto y retirado de la parte inferior 38c de la segunda columna 38 mediante un circuito 42a accionado por una bomba 42a, mientras que, por otro lado, se alimenta el vapor retirado de la zona de cabeza 38b de la segunda columna 38, es decir, NMP purificado evaporado, para calentar el segundo evaporador 40. Mientras tanto, este vapor se ha comprimido en una sección de compresor 44 que discurre desde la zona de cabeza 38b de la segunda columna 38 a la entrada 40a correspondiente del segundo evaporador 40 mediante un compresor mecánico de vapor 46 y, de este modo, ha aumentado su contenido energético y su temperatura de condensación, por lo que de este modo se aporta la energía necesaria para el funcionamiento de la segunda columna 38.
A su paso por el segundo evaporador 40, que puede estar realizado por ejemplo como evaporador de película descendente o evaporador circulante, lo que por cierto también es aplicable al primer evaporador 18, el NMP purificado se condensa y puede transferirse a continuación desde una salida 40b del segundo evaporador 40 a un depósito 48. Desde allí, puede hacerse retornar a continuación, por un lado, a través de un conducto de retorno 50 como reflujo a la segunda columna 38 mediante una bomba 48a y, por otro lado, puede retirarse de la instalación 10 como producto final a través de un conducto de salida 52.
Finalmente, el NMP purificado y condensado, al pasar por el intercambiador de calor 14 mencionado anteriormente, puede ceder más calor al NMP nuevamente alimentado en el punto 12, que ha de ser recuperado.
En la instalación 10 de acuerdo con la invención, gracias al uso del compresor mecánico de vapor 46 para calentar el segundo evaporador 40, se consigue un considerable ahorro de energía durante el funcionamiento, haciéndose referencia finalmente, en aras de la exhaustividad, al conducto de descarga 54, mediante el cual las impurezas con un punto de ebullición alto de la parte inferior 38c de la segunda columna 38, de las que algunas, como se ha mencionado anteriormente, se hacen retornar como reflujo al segundo evaporador 40, también pueden retirarse de la instalación 10 como producto de desecho.
Por otra parte, la figura 2 muestra otra variante de una instalación de acuerdo con la invención, que difiere de la forma de realización mostrada en la figura 1 en lo que respecta a algunas características constructivas ventajosas, de las que se hablará a continuación, renunciándose a una nueva descripción de componentes idénticos.
Por un lado, la primera columna 16 comprende en esta variante una salida de copa 36b, desde la cual discurre un conducto de conexión 36a a la parte inferior 38c de la segunda columna 38. En esta variante, esta disposición sustituye el conducto de conexión 36 simple según la primera forma de realización y se extiende en el sentido de la presente invención también desde la parte inferior 16c de la primera columna 16 a la parte inferior 38c de la segunda columna 38.
Además, está previsto un sistema de recirculación de líquido 42b, que está configurado para alimentar al menos parcialmente las impurezas con un punto de ebullición alto retiradas del fondo 38c de la segunda columna 38 a la parte inferior 16c de la primera columna 16. Puesto que, en esta variante, se produce un enriquecimiento de las impurezas con un punto de ebullición alto en la parte inferior 16c de la primera columna 16, se proporciona además un conducto de descarga 62, que permite descargar las impurezas con un punto de ebullición alto de la parte inferior 16c de la primera columna 16 al conducto de descarga 54.
Además, en la variante mostrada en la figura 2, se crea una conexión entre la parte inferior 16c de la primera columna 16 y la parte inferior 38c de la segunda columna 38 mediante un conducto pendular de gas 56, y al mismo tiempo se proporciona un conducto de desaireación con una válvula reguladora 58 entre una parte superior del segundo evaporador 40 y una sección central de la primera columna 16.
Por último, cabe mencionar también la bomba de vacío 60, que está asignada al condensador 24 y que permite, por tanto, generar y ajustar una presión reducida en la instalación en el punto de la instalación 10 representado en la figura 2 en el que prevalece una presión mínima.
Claims (15)
1. Instalación (10) para la purificación de NMP recuperado de una producción de baterías de iones de litio, que comprende:
- una primera columna (16) para separar impurezas con un punto de ebullición bajo, que presenta en su parte central una alimentación (16a) para el NMP recuperado y que puede calentarse mediante un primer evaporador (18) mediante el suministro de energía térmica; y
- una segunda columna (38) para separar impurezas con un punto de ebullición alto,
- un condensador (24) para condensar las impurezas con un punto de ebullición bajo, que está acoplado a una cabeza (16b) de la primera columna (16)
estando previsto un conducto de conexión (36) desde una parte inferior (16c) de la primera columna (16) a una parte inferior (38c) de la segunda columna (38); pudiendo calentarse la segunda columna (38) mediante un segundo evaporador (40) con una entrada (40a) y una salida (40b) para NMP purificado, y
teniendo asignada la segunda columna (38) una sección de compresor (44) que discurre desde una cabeza (38b) de la segunda columna (38) a la entrada (40a) del segundo evaporador (40) y comprende un compresor mecánico de vapor (46) para aportar energía al vapor de la segunda columna (38),
caracterizada por que entre la parte inferior (16c) de la primera columna (16) y la parte inferior (38c) de la segunda columna (38) está previsto un conducto pendular de vapor (56) y entre el segundo evaporador (40) y una sección central de la primera columna (16) está previsto un conducto de desaireación con una válvula reguladora (58).
2. Instalación (10) según la reivindicación 1,
estando montado delante de la alimentación (16a) a la primera columna (16) un intercambiador de calor (14), en particular un intercambiador de calor de placas, que está acoplado a la salida (40b) del segundo evaporador (40).
3. Instalación según una de las reivindicaciones anteriores,
teniendo asignado el condensador (24) una bomba de vacío (60) que está configurada para mantener en la instalación una presión más baja.
4. Instalación (10) según una de las reivindicaciones 1 a 3,
estando configurado/s el primer y/o el segundo evaporador (18, 40) como evaporador de película descendente o evaporador circulante.
5. Instalación según una de las reivindicaciones anteriores,
comprendiendo la primera columna (16) una salida de copa (36b), desde la que el conducto de conexión (36a) discurre a la parte inferior (38c) de la segunda columna (38).
6. Instalación según la reivindicación 5,
comprendiendo además un sistema de recirculación de líquido (42b) que está configurado para introducir al menos parcialmente impurezas con un punto de ebullición alto retiradas del fondo (38c) de la segunda columna (38) a la parte inferior (16c) de la primera columna (16).
7. Instalación según la reivindicación 6,
comprendiendo además un conducto de descarga (62) para descargar impurezas con un punto de ebullición alto de la parte inferior (16c) de la primera columna (16) a un conducto de descarga (54).
8. Procedimiento para la purificación de NMP recuperado de una producción de baterías de iones de litio mediante una instalación (10) según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende las siguientes etapas:
- introducir el NMP recuperado en la parte central de la primera columna (16);
- calentar la primera columna (16) mediante el primer evaporador (18) mediante el suministro de energía térmica; - retirar las impurezas con un punto de ebullición bajo en la cabeza (16b) de la primera columna (16);
- transferir NMP prepurificado desde la parte inferior (16c) de la primera columna (16) o la salida de copa (36b) a la parte inferior (38c) de la segunda columna (38);
- evaporar el NMP prepurificado en el segundo evaporador (40) y hacerlo pasar por la segunda columna (38); - retirar el NMP en forma de vapor en la cabeza (38b) de la segunda columna (38) y comprimirlo en la sección del compresor (44) mediante el compresor mecánico de vapor (46);
- introducir el NMP comprimido en la entrada (40a) del segundo evaporador (40), condensando el NMP en el segundo evaporador (40);
- retirar el NMP condensado en la salida (40b) del segundo evaporador (40); y
- retirar impurezas con un punto de ebullición alto del fondo (38c) de la segunda columna (38).
9. Procedimiento según la reivindicación 8,
manteniéndose en la primera y segunda columna (16, 38) una presión reducida, en particular inferior a 100 mbar.
10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 o 9,
realizándose el suministro de energía térmica al primer evaporador (18) mediante vapor o un líquido caloportador.
11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 a 10,
haciéndose retornar una parte del NMP condensado del segundo evaporador (40) como reflujo a la segunda columna (38).
12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 a 11,
condensando las impurezas con un punto de ebullición bajo retiradas en la cabeza (16b) de la primera columna (16) en el condensador (24) y haciéndose retornar preferentemente en parte como reflujo a la primera columna (16).
13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 a 12,
conteniendo el NMP recuperado menos del 5 % de impurezas con un punto de ebullición bajo; y/o reduciéndose en la primera columna (16) las impurezas con un punto de ebullición bajo en el NMP prepurificado a menos del 0,1 %, preferentemente a menos del 0,05 %.
14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 a 13,
introduciéndose las impurezas con un punto de ebullición alto retiradas del fondo (38c) de la segunda columna (38) al menos parcialmente en la parte inferior (16c) de la primera columna (16).
15. Procedimiento según la reivindicación 14,
siendo la concentración de las impurezas con un punto de ebullición alto en el fondo (38c) de la segunda columna (38) durante un funcionamiento de la instalación de aproximadamente 1 a 5 con respecto a la concentración inicial en el NMP recuperado, y siendo la concentración de las impurezas con un punto de ebullición alto en la parte inferior (16c) de la primera columna (16) mayor en comparación con este valor y estando situada en un intervalo de más de 1 a aproximadamente 100.
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