《鋰離子電池制造行業(yè)N-甲基吡咯烷酮排放量核算和污染控制技術(shù)指南》

ICSxx

CCSxx

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/ACEFxxx—2024

鋰離子電池制造行業(yè)N-甲基吡咯烷酮

排放量核算和污染控制技術(shù)指南

GuidelineonN-methylpyrrolidoneemissionaccountingand

controltechniquesofpreventionforlithiumionbattery

productionindustry

（征求意見(jiàn)稿）

202X-XX-XX發(fā)布202X-XX-XX實(shí)施

中華環(huán)保聯(lián)合會(huì)??發(fā)布

1

T/ACEFxxx—2024

目次

前言...............................................................................III

引言................................................................................V

1范圍..............................................................................1

2規(guī)范性引用文件....................................................................1

3術(shù)語(yǔ)和定義........................................................................1

4行業(yè)工藝與NMP廢氣的產(chǎn)生.........................................................2

5排放量核算方法....................................................................2

6污染防治預(yù)處理技術(shù)................................................................3

7污染防治適用技術(shù)..................................................................3

8無(wú)組織排放控制要求................................................................4

附錄A（資料性）鋰離子電池制造行業(yè)典型生產(chǎn)工藝流程及NMP廢氣產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)..............6

I

T/ACEFxxx—2024

鋰離子電池制造行業(yè)N-甲基吡咯烷酮排放量核算和

污染控制技術(shù)指南

1范圍

本文件提出了鋰離子電池制造行業(yè)N-甲基吡咯烷酮排放量核算方法和適用的大氣污染控制技術(shù)。

本文件可作為鋰離子電池制造行業(yè)企業(yè)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)、相關(guān)生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)制修訂、排

污許可管理和污染控治技術(shù)選擇的參考。

2規(guī)范性引用文件

本文件引用了下列文件或其中的條款。凡是注明日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文

件。凡是未注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T4754國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類(lèi)

GB16297大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)

GB/T16758排風(fēng)罩的分類(lèi)及技術(shù)條件

GB30484電池工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

GB37822揮發(fā)性有機(jī)物無(wú)組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)

GB/T38597低揮發(fā)性有機(jī)化合物含量涂料產(chǎn)品技術(shù)要求

GBZ1工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)

HJ/T55大氣污染物無(wú)組織排放監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則

HJ1093蓄熱燃燒法工業(yè)有機(jī)廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范

HJ2000大氣污染治理工程技術(shù)導(dǎo)則

HJ2026吸附法工業(yè)有機(jī)廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范

HJ2027催化燃燒法工業(yè)有機(jī)廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范

AQ/T4274局部排風(fēng)設(shè)施控制風(fēng)速檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)規(guī)范

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

鋰離子電池制造行業(yè)lithiumionbatteryproductionindustry

生產(chǎn)各種鋰離子電池的制造行業(yè)。GB/T4754中歸屬鋰離子電池制造行業(yè)（3841），是指以鋰

離子嵌入化合物為正極材料電池的制造。

3.2

鋰離子電池lithiumionbattery

以非水有機(jī)溶劑為電解液，利用儲(chǔ)鋰的層間化合物作正極和負(fù)極的蓄電池。

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3.3

N-甲基吡咯烷酮N-Methylpyrrolidone（NMP）

一種弱極性液態(tài)有機(jī)物，化學(xué)式為C5H9NO，在鋰離子電池生產(chǎn)工藝中主要被用來(lái)溶解/溶脹

PVDF，同時(shí)稀釋漿料。

3.4

密閉closed/close

污染物質(zhì)不與環(huán)境空氣接觸，或通過(guò)密封材料、密封設(shè)備與環(huán)境空氣隔離的狀態(tài)或作業(yè)方式。

3.5

密閉空間closedspace

利用完整的圍護(hù)結(jié)構(gòu)將污染物質(zhì)、作業(yè)場(chǎng)所等與周邊空間阻隔所形成的封閉區(qū)域或封閉式建筑

物。該封閉區(qū)域或封閉式建筑物除人員、車(chē)輛、設(shè)備、物料進(jìn)出時(shí)，以及依法設(shè)立的排氣筒、通風(fēng)

口外，門(mén)窗及其他開(kāi)口（孔）部位應(yīng)隨時(shí)保持關(guān)閉狀態(tài)。

3.6

非甲烷總烴non-methanehydrocarbons（NMHC）

采用規(guī)定的監(jiān)測(cè)方法，氫火焰離子化檢測(cè)器有響應(yīng)的除甲烷外的氣態(tài)有機(jī)化合物的總和，以碳

的質(zhì)量濃度計(jì)。

3.7

無(wú)組織排放fugitiveemission

大氣污染物不經(jīng)過(guò)排氣筒的無(wú)規(guī)則排放，包括開(kāi)放式作業(yè)場(chǎng)所逸散，以及通過(guò)縫隙、通風(fēng)口、

敞開(kāi)門(mén)窗和類(lèi)似開(kāi)口（孔）的排放等。

4行業(yè)工藝與NMP廢氣的產(chǎn)生

4.1生產(chǎn)工藝

鋰離子電池生產(chǎn)工藝流程一般包括攪拌制漿、涂布烘干、輥壓、制片、卷繞（疊片）、入殼、

注液、封口、包裝等步驟。鋰離子電池生產(chǎn)工藝流程及NMP廢氣產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)參見(jiàn)附錄A中的圖A.1。

4.2NMP廢氣

NMP廢氣主要來(lái)源于正極片制作工序中的涂布烘干工序，NMP產(chǎn)生量＞20kg/萬(wàn)Ah以上，NMP

排放濃度水平（以非甲烷總烴表征）＜50mg/m3，經(jīng)冷凝回收后NMP廢氣溫度＜40℃。

5排放量核算方法

5.1物料衡算法

指根據(jù)質(zhì)量守恒定律，利用物料數(shù)量或元素?cái)?shù)量在輸入端與輸出端之間的平衡關(guān)系，計(jì)算確定

污染物單位時(shí)間產(chǎn)生量或排放量的方法。

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NMP排放量=NMP輸入量-NMP回收量-廢氣處理系統(tǒng)NMP銷(xiāo)毀量

式中：

NMP排放量—企業(yè)排放的NMP的量，以非甲烷總烴表征，包括有組織排放量和無(wú)組織排放量。

其中有組織排放量指經(jīng)排氣筒的有規(guī)則排放量，無(wú)組織排放量指不經(jīng)過(guò)排氣筒的無(wú)規(guī)則排放量；

NMP輸入量—以企業(yè)的NMP購(gòu)入憑證為核定依據(jù)；

NMP回收量—經(jīng)冷凝技術(shù)回收的NMP量計(jì)；

廢氣處理系統(tǒng)NMP銷(xiāo)毀量—以污染控制設(shè)施的實(shí)測(cè)去除量計(jì)。

6污染防治預(yù)處理技術(shù)

冷凝回收技術(shù)：該技術(shù)通過(guò)降低系統(tǒng)溫度或提高壓力的方式使氣態(tài)NMP冷凝，并從混合氣體中

分離，回收率可達(dá)99%。該技術(shù)主要包括間接式技術(shù)、直接式技術(shù)。間接式技術(shù)采用氣-氣換熱器與

冷凝回收裝置結(jié)合的降溫方式，將NMP降溫成液態(tài)；直接式技術(shù)采用氣-氣換熱器與冷卻塔噴淋結(jié)

合的降溫方式，將廢氣中NMP混合、冷凝、排出。冷凝常用的冷卻介質(zhì)主要有水、乙醇、丙酮、丙

醇等，一般采用多級(jí)冷凝。冷凝回收后的廢氣再進(jìn)行末端處理，可組合吸附、吸收、燃燒等技術(shù)，

NMP去除率可達(dá)95%以上。

7污染防治適用技術(shù)

7.1吸附技術(shù)

該技術(shù)采用活性炭、分子篩等吸附劑對(duì)經(jīng)冷凝回收后的NMP廢氣進(jìn)行物理吸附，主要包括固定

床吸附技術(shù)、移動(dòng)床吸附技術(shù)、流化床吸附技術(shù)、旋轉(zhuǎn)式吸附技術(shù)。鋰離子電池制造行業(yè)企業(yè)常用

的吸附技術(shù)為固定床吸附技術(shù)和旋轉(zhuǎn)式吸附技術(shù)。固定床吸附技術(shù)一般使用活性炭作為吸附材料，

吸附劑可更換或通過(guò)解吸后循環(huán)利用。旋轉(zhuǎn)式吸附技術(shù)一般使用分子篩作為吸附材料，脫附廢氣采

用燃燒技術(shù)進(jìn)行治理。入口廢氣顆粒物濃度宜低于1mg/m3、溫度宜低于40℃、相對(duì)濕度（RH）宜

低于80%。NMP去除率為85%~95%。使用該技術(shù)時(shí)應(yīng)符合HJ2026的相關(guān)要求。

7.2吸收技術(shù)

該技術(shù)常采用水作為吸收劑對(duì)廢氣中的NMP進(jìn)行吸收，吸收液再進(jìn)行精餾回收NMP或作為廢

水處理。吸收設(shè)備主要有填料塔等。典型的技術(shù)路線(xiàn)為“吸收+回收”、“吸收+活性炭吸附”?！拔?

回收”適用于NMP濃度大于1000mg/m3的廢氣治理，去除率可達(dá)95%以上；“吸收+活性炭吸附”適

用于NMP濃度小于1000mg/m3的有機(jī)廢氣的治理，去除率可達(dá)85%以上。

7.3燃燒技術(shù)

該技術(shù)通過(guò)熱力燃燒或催化燃燒的方式，使廢氣中的VOCs轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水等物質(zhì)，簡(jiǎn)稱(chēng)

燃燒技術(shù)。主要包括熱力燃燒技術(shù)、蓄熱燃燒技術(shù)、催化燃燒技術(shù)、蓄熱催化燃燒技術(shù)。鋰離子電

池制造行業(yè)常采用催化燃燒技術(shù)。

催化燃燒技術(shù)是在催化劑作用下將廢氣中NMP進(jìn)行燃燒凈化處理，進(jìn)入催化燃燒裝置的廢氣中

不得含有引起催化劑中毒的物質(zhì)。該技術(shù)不適合含硫化合物、含鹵素化合物的治理。典型的技術(shù)路

線(xiàn)為“吸附濃縮+催化燃燒”，NMP去除率可達(dá)95%以上。燃燒溫度一般控制在300℃～350℃。催

化燃燒技術(shù)的設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理應(yīng)符合HJ2027要求。

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7.4組合技術(shù)

鋰離子電池制造行業(yè)涂布烘干大氣污染防治適用技術(shù)見(jiàn)表1。

表1鋰離子電池制造行業(yè)涂布烘干工序NMP廢氣污染防治適用技術(shù)

污染防治NMP排放濃度水平a

適用技術(shù)污染防治適用技術(shù)技術(shù)適用條件

預(yù)處理技術(shù)（mg/m3）

適用于所有鋰電池體

技術(shù)1冷凝回收技術(shù)吸收技術(shù)10～40

系

技術(shù)2冷凝回收技術(shù)①吸附技術(shù)+②吸收技術(shù)5～10適用于全排風(fēng)工藝

適用于所有鋰電池體

技術(shù)3冷凝回收技術(shù)①吸收技術(shù)+②吸附技術(shù)5～10

系

注：a：以非甲烷總烴表征

8無(wú)組織排放控制要求

8.1NMP物料儲(chǔ)存無(wú)組織排放控制要求

NMP物料應(yīng)儲(chǔ)存于密閉的容器、儲(chǔ)庫(kù)、儲(chǔ)罐中。盛裝NMP物料的容器應(yīng)存放于室內(nèi)，或存放

于設(shè)置有雨棚、遮陽(yáng)和防滲設(shè)施的專(zhuān)用場(chǎng)地。盛裝NMP物料的容器或包裝袋在非取用狀態(tài)時(shí)應(yīng)加蓋、

封口，保持密閉。NMP物料儲(chǔ)庫(kù)應(yīng)滿(mǎn)足3.5條定義中對(duì)密閉空間的要求。NMP物料儲(chǔ)罐應(yīng)密封良

好，應(yīng)符合GB37822規(guī)定。

8.2NMP物料轉(zhuǎn)移和輸送無(wú)組織排放控制要求

NMP物料應(yīng)采用密閉管道輸送。采用非管道輸送方式轉(zhuǎn)移NMP物料時(shí)，應(yīng)采用密閉容器、罐

車(chē)。對(duì)NMP物料進(jìn)行裝載時(shí)，應(yīng)符合GB37822規(guī)定。

8.3工藝過(guò)程N(yùn)MP無(wú)組織排放控制要求

NMP物料應(yīng)采用密閉管道輸送方式或采用高位槽（罐）等給料方式密閉投加。無(wú)法密閉投加的，

應(yīng)在密閉空間內(nèi)操作，或進(jìn)行局部氣體收集，廢氣應(yīng)排至NMP廢氣收集處理系統(tǒng)。

涂布烘干單元操作應(yīng)采用密閉干燥設(shè)備，NMP廢氣應(yīng)經(jīng)冷凝回收處理后排至廢氣收集處理系統(tǒng)。

未采用密閉設(shè)備的，應(yīng)在密閉空間內(nèi)操作，或進(jìn)行局部氣體收集，廢氣應(yīng)排至NMP廢氣收集處理系

統(tǒng)。

NMP物料的混合、攪拌等加工過(guò)程應(yīng)采用密閉設(shè)備或在密閉空間內(nèi)操作，廢氣應(yīng)排至NMP廢

氣收集處理系統(tǒng)；無(wú)法密閉的，應(yīng)采取局部氣體收集措施，廢氣應(yīng)排至NMP廢氣收集處理系統(tǒng)。

NMP物料的使用過(guò)程應(yīng)采用密閉設(shè)備或在密閉空間內(nèi)操作，廢氣應(yīng)排至NMP廢氣收集處理系

統(tǒng)；無(wú)法密閉的，應(yīng)采取局部氣體收集措施，廢氣應(yīng)排至NMP廢氣收集處理系統(tǒng)。

8.4NMP無(wú)組織排放廢氣收集處理系統(tǒng)要求

廢氣收集處理系統(tǒng)應(yīng)與生產(chǎn)工藝設(shè)備同步運(yùn)行。廢氣收集處理系統(tǒng)發(fā)生故障或檢修時(shí)，對(duì)應(yīng)的

生產(chǎn)工藝設(shè)備應(yīng)停止運(yùn)行，待檢修完畢后同步投入使用；生產(chǎn)工藝設(shè)備不能停止運(yùn)行或不能及時(shí)停

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