一種用于處理廢舊鋰離子電池所產(chǎn)生廢氣的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于處理廢舊鋰離子電池所產(chǎn)生廢氣的系統(tǒng)，依次包括二次燃燒室、收塵器、含堿溶液吸收模塊、固態(tài)填料吸收塔和排氣筒，其中所述含堿溶液吸收模塊的廢水輸出端依次連接有廢水處理池和壓濾機；該系統(tǒng)針對廢舊鋰離子電池處理的特性，把二次燃燒、收塵、吸收酸性氣體灰塵、固態(tài)填料、溶液無害化處理集成在該系統(tǒng)中，大大提高了廢氣處理效率，而且系統(tǒng)的處理工序操作簡便，成本低，也保證廢氣和所產(chǎn)生的廢水都能達標排放。
【專利說明】一種用于處理廢舊鋰離子電池所產(chǎn)生廢氣的系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及廢舊電池處理領(lǐng)域，特別是一種專門針對在處理廢舊鋰離子電池的廢氣處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)統(tǒng)計，2009年我國鋰離子電池產(chǎn)量已達到18.75億只，約合37500噸。而隨著產(chǎn)能的增加，預計2013年我國鋰離子電池產(chǎn)量將達到28.6億只，約合57200噸。由于鋰離子電池屬于消耗品，電池平均壽命2-3年，而且手機電池還往往因手機的更新而廢棄，其使用壽命更短。至2012年底，2009年所生產(chǎn)的鋰離子電池將全部失效，則僅我國的廢鋰離子電池就有3.75萬噸。因此廢舊鋰離子電池的無害化處理將是重要課題。
[0003]目前，廢舊鋰離子電池處理方法主要有兩種，一種是火法處理，另一種是濕法處理。其中濕法處理廢舊鋰離子電池一般需進行前處理，即熱處理，目的是除去電池中的電解液、粘結(jié)劑及隔膜。不管用火法還是用濕法處理廢舊鋰離子電池都會產(chǎn)生廢氣，若處理不合理將會嚴重污染環(huán)境。因此，廢舊鋰離子電池處理過程中廢氣的處理方法的研究非常有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種用于處理廢舊鋰離子電池所產(chǎn)生廢氣的系統(tǒng)。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種用于處理廢舊鋰離子電池所產(chǎn)生廢氣的系統(tǒng)，依次包括二次燃燒室、收塵器、含堿溶液吸收模塊、固態(tài)填料吸收塔和排氣筒，其中所述含堿溶液吸收模塊的廢水輸出端依次連接有廢水處理池和壓濾機。
[0007]作為一個優(yōu)選項，所述含堿溶液吸收模塊包括有塔體和內(nèi)置噴頭，其中所述塔體通過進氣管與收塵器連接，所述塔體的上端通過廢氣傳送管與固態(tài)填料吸收塔連接，所述塔體的下端通過排污管與廢水處理池連接。
[0008]作為一個優(yōu)選項，所述含堿溶液吸收模塊包括有塔體和噴射裝置，所述噴射裝置的頂端通過進氣管與收塵器連接，所述塔體的底端為水浴箱，該水浴箱通過排污管與廢水處理池連接，所述塔體通過廢氣傳送管與固態(tài)填料吸收塔連接。
[0009]作為一個優(yōu)選項，所述收塵器采用旋風收塵器或電收塵器。
[0010]本實用新型的有益效果是:該系統(tǒng)針對廢舊鋰離子電池處理的特性，把二次燃燒、收塵、吸收酸性氣體灰塵、固態(tài)填料、溶液無害化處理集成在該系統(tǒng)中，大大提高了廢氣處理效率，而且系統(tǒng)的處理工序操作簡便，成本低，也保證廢氣和所產(chǎn)生的廢水都能達標排放。
【專利附圖】

【附圖說明】[0011]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0012]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本實用新型另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]參照圖1、圖2，一種用于處理廢舊鋰離子電池所產(chǎn)生廢氣的系統(tǒng)，依次包括二次燃燒室1、收塵器2、含堿溶液吸收模塊3、固態(tài)填料吸收塔4和排氣筒5，其中所述含堿溶液吸收模塊3的廢水輸出端依次連接有廢水處理池6和壓濾機7。二次燃燒室I內(nèi)設(shè)有折流板11 二次燃燒室I的發(fā)熱管置于折流板11壁或燃燒室的內(nèi)壁，用于對廢舊鋰離子電池處理過程中廢氣進行二次燃燒，其工作溫度為800°C -900°C。收塵器2用于將二次燃燒后的廢氣進行收塵，其中所述收塵器2采用旋風收塵器或電收塵器。旋風分離器利用廢氣進入旋風分離裝置后所產(chǎn)生的離心力將廢氣中的粉塵收集起來，具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、造價低、可靠耐用、耐高溫的優(yōu)點。通常旋風分離器都是垂直布置的。電收塵器則是利用電場作用來實現(xiàn)氣體除塵的設(shè)備，具有除塵效率高、能耗低、處理風量大等優(yōu)勢。含堿溶液吸收模塊3負責利用含堿溶液來吸收酸性氣體、含氟氣體及灰塵，專門針對處理廢舊鋰離子電池所產(chǎn)生廢氣的特點。固態(tài)填料吸收塔4是內(nèi)置固態(tài)填料的填料吸收塔，負責用固態(tài)填料深度吸收廢氣中的含氟氣體。
[0015]含堿溶液吸收模塊3可采用噴淋塔結(jié)構(gòu)或者水浴吸收塔結(jié)構(gòu):
[0016]I)參照圖1，所述含堿溶液吸收模塊3采用噴淋塔結(jié)構(gòu)，包括有塔體31和內(nèi)置噴頭32，其中所述塔體31通過進氣管33與收塵器2連接，所述塔體31的上端通過廢氣傳送管34與固態(tài)填料吸收塔4連接，所述塔體31的下端通過排污管35與廢水處理池6連接；
[0017]2)參照圖2，所述含堿溶液吸收模塊3采用水浴吸收塔結(jié)構(gòu)，包括有塔體31和噴射裝置36，所述噴射裝置36的頂端通過進氣管33與收塵器2連接，所述塔體31的底端為水浴箱37，該水浴箱37通過排污管35與廢水處理池6連接，所述塔體31通過廢氣傳送管34與固態(tài)填料吸收塔4連接。
[0018]在實際工作時，本系統(tǒng)處理廢氣采用了如下幾個步驟:
[0019]步驟1:廢舊鋰離子電池處理過程中廢氣進入二次燃燒室I進行二次燃燒，二次燃燒的溫度為800°C _900°C，目的是將氣體中的二惡英完全燃燒分解；
[0020]步驟2:將二次燃燒后的廢氣在收塵器2中進行收塵，目的是收集廢氣中夾帶的固體顆粒，主要針對廢電池的正極和負極材料；
[0021]步驟3:在含堿溶液吸收模塊3中用含堿溶液吸收酸性氣體、含氟氣體及灰塵，所用含堿溶液中含氫氧根的濃度為0.01-1.0mol/L，主要是由水與氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鎂、碳酸鈉、碳酸鈣、碳酸鈣、碳酸鎂、雙飛粉中的一種或幾種配制而成，其中吸收酸性氣體、含氟氣體及灰塵的方式噴淋式、水浴式外還可以采用為文丘管式；
[0022]步驟4:在固態(tài)填料吸收塔4中深度吸收含氟氣體，具體來說是把步驟3處理后的氣體通過裝有固態(tài)填料的裝置，所述固態(tài)填料為顆粒狀的氧化鈣、氧化鎂和氧化鋁中的一種或幾種。所述固態(tài)填料的粒度為0.5-50.0mm ；
[0023]步驟5:對步驟3產(chǎn)生的溶液在廢水處理池6進行無害化處理，具體來說是把步驟3產(chǎn)生的溶液用沉淀法除去氟，其中廢水處理池6所用沉淀劑為雙飛粉、碳酸鈣、碳酸鎂、氯化鈣、氯化鎂、硫酸鎂中的一種或幾種，沉淀后溶液進行固液分離，把廢水處理至達標排放。
[0024]其中，若鋰離子處理過程包括火法處理過程，且濕法處理前的熱處理溫度高于800°C，則跳過步驟I，直接進入步驟2。
[0025]本系統(tǒng)具體實施例1
[0026]廢舊鋰離子電池處理過程中廢氣由管道輸入到二次燃燒室1，二次燃燒室I內(nèi)設(shè)置燃燒室溫度為850°C。廢氣經(jīng)過二次燃燒室I進入旋風收塵式的收塵器2，然后通過進氣管33進入設(shè)有填料、噴淋塔式的含堿溶液吸收模塊3。噴淋塔的塔體31底端為水箱，水箱中裝有氫氧化鈣和氫氧化鈉濃度分別為0.5mol/L的水溶液，廢氣排放過程中，栗抽取水箱中的水至塔體31中的內(nèi)置噴頭32，霧化水對廢氣進行噴淋吸收。經(jīng)過噴淋后的廢氣經(jīng)過廢氣傳送管34進入內(nèi)置填料粒度為40mm的氧化鋁固態(tài)填料的固態(tài)填料吸收塔4，最終廢氣從排氣筒5排出。取最終排出廢氣檢測得顆粒物含量為9.3mg/m3，氟含量為1.6mg/m3，鎳含量為0.2mg/m3。若噴淋塔的塔體31底端水箱的氫氧根小于0.01mol/L時將水箱中水通過排污管35排進廢水處理池6中，此廢水氟含量約為42mg/L。噴淋塔水箱中水放入廢水處理池中后，噴淋塔的水箱中重新配置氫氧化鈣和氫氧化鈉濃度分別為0.5mol/L的水溶液。向廢水處理池中加入硫酸鎂，硫酸鎂的加入量為1.2 g/L，加硫酸鎂攪拌反應2小時后用壓濾機7過濾，所得廢水氟含量為4mg/L，鎳含量為0.lmg/L,此廢水用硫酸調(diào)pH值至6_9后外排。固態(tài)填料吸收塔4中的氧化鋁含量低于80%則進行更換。
[0027]本系統(tǒng)具體實施例2
[0028]廢舊鋰離子電池處理過程中廢氣由管道輸入到二次燃燒室1，二次燃燒室I內(nèi)設(shè)置燃燒室溫度為860°C。廢氣經(jīng)過二次燃燒室I進入電收塵式的收塵器2，然后通過進氣管33進入水浴吸收塔式的含堿溶液吸收模塊3。塔體31的底端為水浴箱37中配置有氫氧化鎂濃度為1.0mol/L的水溶液。經(jīng)過水浴吸收塔后的廢氣進入填料粒度為45mm的氧化鈣固態(tài)填料吸收塔4，最終廢氣從排氣筒排出。取最終排出廢氣檢測得顆粒物含量為4.2mg/m3,氟含量為1.3mg/m3,鎳含量為0.lmg/m3。若水浴箱37中水的氫氧根0.lmol/L時將水箱中水放入廢水處理池中，此廢水氟含量為25mg/L。水浴箱37中水放入廢水處理池中后，噴淋塔的水箱中重新配置氫氧化鎂濃度分別為1.0mol/L的水溶液。向廢水處理池6中加入雙飛粉，雙飛粉的加入量為1.5 g/L，加硫酸鎂攪拌反應2小時后用壓濾機7過濾，所得廢水氟含量為3mg/L，鎳含量為0.lmg/L,此廢水用硫酸調(diào)pH值至6_9后外排。固態(tài)填料吸收塔4中的氧化鈣含量低于80%則進行更換。
[0029]根據(jù)上述原理，本實用新型還可以對上述實施方式進行適當?shù)淖兏托薷摹Ｒ虼?，本實用新型并不局限于上面揭示和描述的【具體實施方式】，對本實用新型的一些修改和變更也應當落入本實用新型的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
[0030]經(jīng)過實踐證明，本實用新型針對廢舊鋰離子電池處理的特性，實現(xiàn)對廢舊鋰離子電池處理過程中廢氣的凈化效果，大大提高了廢氣處理效率，而且系統(tǒng)的處理工序操作簡便，成本低，也保證廢氣和所產(chǎn)生的廢水都能達標排放。
【權(quán)利要求】
1.一種用于處理廢舊鋰離子電池所產(chǎn)生廢氣的系統(tǒng)，其特征在于:依次包括二次燃燒室(I)、收塵器(2)、含堿溶液吸收模塊(3)、固態(tài)填料吸收塔(4)和排氣筒(5)，其中所述含堿溶液吸收模塊(3)的廢水輸出端依次連接有廢水處理池(6)和壓濾機(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于處理廢舊鋰離子電池所產(chǎn)生廢氣的系統(tǒng)，其特征在于:所述含堿溶液吸收模塊(3)包括有塔體(31)和內(nèi)置噴頭(32)，其中所述塔體(31)通過進氣管(33)與收塵器(2)連接，所述塔體(31)的上端通過廢氣傳送管(34)與固態(tài)填料吸收塔(4 )連接，所述塔體(31)的下端通過排污管(35 )與廢水處理池(6 )連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于處理廢舊鋰離子電池所產(chǎn)生廢氣的系統(tǒng)，其特征在于:所述含堿溶液吸收模塊(3)包括有塔體(31)和噴射裝置(36)，所述噴射裝置(36)的頂端通過進氣管(33 )與收塵器(2 )連接，所述塔體(31)的底端為水浴箱(37 )，該水浴箱(37 )通過排污管(35 )與廢水處理池(6 )連接，所述塔體(31)通過廢氣傳送管(34 )與固態(tài)填料吸收塔(4)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項權(quán)利要求所述的一種用于處理廢舊鋰離子電池所產(chǎn)生廢氣的系統(tǒng)，其特征在于:所述收塵器(2)采用旋風收塵器或電收塵器。
【文檔編號】B01D53/75GK203605242SQ201320780794
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】譚群英, 劉勇奇, 陳若葵, 唐紅輝 申請人:湖南邦普循環(huán)科技有限公司, 廣東邦普循環(huán)科技有限公司