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关于N-甲基吡咯烷酮(NMP)的逃逸监测

作者:一诺生物来源:浏览次数:1533日期:2022-11-11

在了解关于N-甲基吡咯烷酮(NMP)的逃逸监测的内容之前,咱们先来了解一下N-甲基吡咯烷酮NMP是什么?

N-甲基吡咯烷酮,中文别名:NMP;N-甲基吡咯烷酮是一种有机物,化学式为C5H9NO,为无色至淡黄色透明液体,稍有氨气味,与水以任何比例混溶,溶于乙醚,丙酮及酯、卤代烃、芳烃等各种有机溶剂,几乎与所有溶剂完全混合。N-甲基吡咯烷酮广泛应用在锂电、医药、农药、颜料、清洗剂、绝缘材料等行业中。

当前,锂电池作为新能源汽车动力电池的首选,受到越来越多汽车厂商的关注。我国是锂电池最大的生产国,也是最大的出口国。

锂电池生产工艺复杂,也涉及到多种原辅材料。其中, N-甲基吡咯烷酮(NMP, 872-50-4)在锂电池的生产中消耗巨大,其主要作用是在生产过程中充当正极浆料的溶剂,用于溶解粘结剂和分散活性物质,在涂布干燥工艺中可以通过回收系统来回收。N-甲基吡咯烷酮废气一般利用设备余热回收,采用闭式循环,回收效率可达85%~95%。这也意味着废气中会含有少量的N-甲基吡咯烷酮会随着废气一起排放到电池工厂外界的大气环境。

鉴于锂电池行业中N-甲基吡咯烷酮消耗量及废液产生量巨大,长期的逃逸累加量不可避免会对现场人员和周围环境产生一定影响。这也意味着需要将N-甲基吡咯烷酮纳入到电池生产园区定点或走航常规检测因子库中。

在一次常规监测中,搭载Vocus小精灵PTR-TOF快速质谱仪的移动检测车在某锂电池工厂下风向厂界发现浓度异常,通过对该高浓度点的原始谱图进行分析后,发现检测到的未知因子的精确质量数为m/Q100.074,该质量数最佳匹配的分子式为C5H10NO+(见下图),结合所在污染点锂电池企业生产的污染特征因子库,我们判定该污染因子为N-甲基吡咯烷酮,符合锂电池企业的污染排放场景。

N-甲基吡咯烷酮的结构式,质子化电离后为C5H10NO+,精确质量数为m/Q 100.076

在后续重点监测中,N-甲基吡咯烷酮的信号强度一直有较为明显的检出和波动。在监测期间,N-甲基吡咯烷酮浓度瞬时高值浓度可达到约200ppbV。而同时段内观测到的二甲苯的浓度较低且波动很小。由此可以判断无组织排放逃逸的N-甲基吡咯烷酮对园区环境造成了明显的影响。

此外,便携式GC色谱质谱和SPI(单光子电离)等走航质谱技术对N-甲基吡咯烷酮的检测能力有限,使用此类技术的质谱设备的走航检测结果有很大的可能性会发生漏报。

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