本發(fā)明屬于廢氣處理，尤其涉及一種電池回收再生廢氣處理方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著新能源行業(yè)的興起和發(fā)展，新能源汽車和3c類產(chǎn)品上裝載的鋰電池的退役潮即將到來，而鋰電池中含有大量的有價(jià)金屬，包括鋰、鋁、鎳、鈷、錳、鐵、銅等，進(jìn)行廢舊鋰電池的金屬回收是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和資源循環(huán)的必經(jīng)之路。目前廢舊電池的回收分為分為梯次和再生利用，但電池的最終歸宿是要進(jìn)行再生從而再次進(jìn)入資源循環(huán)鏈，而再生利用中不可避免的一個(gè)環(huán)節(jié)是將電池烘干、熱解后，進(jìn)行破碎分選，過程中會產(chǎn)生大量含有粉塵、氟化物、vocs等污染物的廢氣，如果直接外排至空氣將會造成嚴(yán)重的空氣污染，當(dāng)前對此類廢氣主要是采用降溫、除塵、焚燒、再降溫、堿洗等工藝處理，最終廢氣達(dá)標(biāo)后外排。

2、如專利文獻(xiàn)cn114100318a中公開了一種廢舊鋰電池回收過程廢氣減量化無害化的處理方法，該專利申請對高溫?zé)峤鈴U氣經(jīng)焚燒、回收熱量、急冷、布袋收塵器除塵、水洗和堿洗、脫氟等諸多工序后，尾氣外排，該專利中，工序繁多，工藝流程長，不利于回收廢氣的高效率處理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服以上背景技術(shù)中提到的不足和缺陷，提供一種工藝流程短，有利于高效率處理鋰電池的回收廢氣的動力波洗滌系統(tǒng)、鋰電池的回收廢氣的處理系統(tǒng)及方法。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

3、一種用于鋰電池的回收廢氣的動力波洗滌系統(tǒng)，包括豎直布置的筒體，所述筒體頂部設(shè)有進(jìn)氣口，所述筒體內(nèi)由上至下依次設(shè)有用于噴出吸收液和所述進(jìn)氣口的進(jìn)氣接觸并形成第一泡沫吸收區(qū)的第一噴頭、用于氣體排出的氣體排出裝置與用于吸收液過濾的抽濾裝置，所述第一噴頭處設(shè)有用于促進(jìn)所述第一泡沫吸收區(qū)的吸收液沿所述筒體的筒壁向下流動而氣體沿所述筒體的中部空腔均勻向下流動的第一導(dǎo)流裝置。

4、上述動力波洗滌系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述筒體內(nèi)在所述第一噴頭和所述氣體排出裝置之間還設(shè)有用于噴出吸收液和經(jīng)過所述第一泡沫吸收區(qū)的氣體接觸并形成第二泡沫吸收區(qū)的第二噴頭，所述第二噴頭處設(shè)有用于促進(jìn)所述第二泡沫吸收區(qū)的吸收液沿所述筒體的筒壁向下流動而氣體沿所述筒體的中部空腔均勻向下流動的第二導(dǎo)流裝置。

5、通過在第一噴頭和氣體排出裝置之間增加第二噴頭和第二導(dǎo)流裝置，能夠進(jìn)一步提高氣體與吸收液的接觸效率，形成更有效的第二泡沫吸收區(qū)，提高氣體降溫、減塵、除氟磷效果。本發(fā)明采用的第一導(dǎo)流裝置和第二導(dǎo)流裝置，優(yōu)化了氣液流動路徑，使吸收液沿筒壁均勻流動，同時(shí)氣體在中部空腔中順暢下行，配合兩級噴頭，增強(qiáng)了洗滌效果，降低了能耗，并改善了氣液分離性能，最終提升了整個(gè)動力波洗滌系統(tǒng)的工作效率和穩(wěn)定性。

6、上述動力波洗滌系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述第一導(dǎo)流裝置和所述第二導(dǎo)流裝置均包括一對上下間隔設(shè)置的上錐形板和下錐形板，所述上錐形板和下錐形板的中心開孔，并通過開孔套設(shè)于所述第一噴頭或所述第二噴頭上，所述上錐形板和下錐形板的外沿均與所述筒體的筒壁之間設(shè)有用于吸收液向下流動的間隙，所述上錐形板和下錐形板上設(shè)有用于氣體穿過的通孔。

7、錐形板的設(shè)置可以引導(dǎo)吸收液沿筒壁向下流動，而氣體則在筒體中部空腔中均勻向下流動，減少氣液之間的相互干擾，提高流動的有序性。

8、上述動力波洗滌系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述上錐形板上均勻開設(shè)有多個(gè)上部扇形氣體通過孔，使所述上錐形板形成上部扇形氣體通過孔和上部扇形液體導(dǎo)流板交替排布的結(jié)構(gòu)，所述下錐形板上均勻開設(shè)有多個(gè)下部扇形氣體通過孔，使所述下錐形板形成下部扇形氣體通過孔和下部扇形液體導(dǎo)流板交替排布的結(jié)構(gòu)，且所述上部扇形氣體通過孔和下部扇形氣體通過孔錯(cuò)位設(shè)置，使所述上錐形板和下錐形板疊加后為一無孔錐體。當(dāng)液體流到上部扇形液體導(dǎo)流板后，液體會沿上部扇形液體導(dǎo)流板流動至上錐形板的邊緣沿筒壁向下流動，氣體通過上部扇形氣體通過孔向下流動，如果有液體通過上部扇形氣體通過孔向下流動，由于上部扇形氣體通過孔和下部扇形氣體通過孔錯(cuò)位設(shè)置，該液體也會落到下部扇形液體導(dǎo)流板，通過下部扇形液體導(dǎo)流板的導(dǎo)向作用，流動至下錐形板的邊緣沿筒壁向下流動，而氣體繼續(xù)沿下部扇形氣體通過孔向下流動，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有助于液體沿筒壁流動，而氣體則在筒體中部空腔中均勻向下流動，減少相互干擾，增強(qiáng)流動效率，提高降溫效果。此外，通過上部扇形氣體通過孔和下部扇形氣體通過孔還可以使氣體更好的分流，以提高處理效果。

9、上述動力波洗滌系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述上部扇形液體導(dǎo)流板的兩側(cè)和所述下部扇形液體導(dǎo)流板的兩側(cè)均設(shè)有用于將落入其上方的吸收液導(dǎo)向邊緣的擋板。擋板可以有效地將吸收液導(dǎo)向邊緣，確保液體落到上部扇形液體導(dǎo)流板和下部扇形液體導(dǎo)流板后將液體導(dǎo)向邊緣使液體沿筒壁向下流動，該擋板可以設(shè)置在上部扇形液體導(dǎo)流板和下部扇形液體導(dǎo)流板的兩側(cè)邊緣，配合上部扇形液體導(dǎo)流板和下部扇形液體導(dǎo)流板本身的傾斜角度，易于實(shí)現(xiàn)吸收液的導(dǎo)向。

10、上述動力波洗滌系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述筒體內(nèi)在所述第一噴頭的上方設(shè)有用于促進(jìn)所述第一泡沫吸收區(qū)的吸收液沿所述筒體的筒壁向下流動而氣體沿所述筒體的中部空腔均勻向下流動的第三導(dǎo)流裝置，所述第三導(dǎo)流裝置位于所述第一泡沫吸收區(qū)上方且與所述第一泡沫吸收區(qū)相接。第三導(dǎo)流裝置的結(jié)構(gòu)形式可與第一導(dǎo)流裝置和第二導(dǎo)流裝置保持相同，即第三導(dǎo)流裝置均包括一對上下間隔設(shè)置的上錐形板和下錐形板（上錐形板和下錐形板的中心可不開孔），所述上錐形板和下錐形板的外沿均與所述筒體的筒壁之間設(shè)有用于吸收液向下流動的間隙，所述上錐形板和下錐形板上設(shè)有用于氣體穿過的通孔。所述上錐形板上均勻開設(shè)有多個(gè)上部扇形氣體通過孔，使所述上錐形板形成上部扇形氣體通過孔和上部扇形液體導(dǎo)流板交替排布的結(jié)構(gòu)，所述下錐形板上均勻開設(shè)有多個(gè)下部扇形氣體通過孔，使所述下錐形板形成下部扇形氣體通過孔和下部扇形液體導(dǎo)流板交替排布的結(jié)構(gòu)，且所述上部扇形氣體通過孔和下部扇形氣體通過孔錯(cuò)位設(shè)置，使所述上錐形板和下錐形板疊加后為一無孔錐體。

11、第三導(dǎo)流裝置位于所述第一泡沫吸收區(qū)上方且與所述第一泡沫吸收區(qū)相接，第一噴頭噴出的液體會到達(dá)第三導(dǎo)流裝置處，此時(shí)在第三導(dǎo)流裝置處會形成液膜，第三導(dǎo)流裝置有助于促進(jìn)第一泡沫吸收區(qū)的吸收液沿筒體筒壁向下流動，并對進(jìn)氣口進(jìn)入的氣體進(jìn)行分流，這種設(shè)計(jì)可以更有效地管理和控制液體流動路徑以及實(shí)現(xiàn)氣體的分流，提高第一泡沫吸收區(qū)的處理效果。

12、上述動力波洗滌系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述氣體排出裝置包括氣體排出管和分流罩，所述氣體排出管的一端入口位于所述筒體的內(nèi)腔中部，所述氣體排出管的另一端出口位于所述筒體外，所述分流罩罩設(shè)于所述氣體排出管的入口上方，且所述分流罩的內(nèi)壁和所述氣體排出管的外壁上設(shè)有多個(gè)向上傾斜、間隔設(shè)置的除霧板（分流罩內(nèi)壁的除霧板和氣體排出管外壁上的除霧板交替間隔布置）。通過在氣體排出管的入口上方設(shè)置分流罩，分流罩可以避免液體直接落入氣體排出管，在分流罩內(nèi)壁及排出管外壁上安裝多個(gè)向上傾斜的除霧板，可以有效地分離氣體和夾雜在氣體中的液體，減少氣體中攜帶的液體霧滴。上述除霧板可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的裝置。

13、上述動力波洗滌系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述抽濾裝置包括柱狀過濾本體，所述柱狀過濾本體的上下端分別通過上封板和下封板封閉，所述下封板上連接有負(fù)壓抽吸管道，所述上封板上連接有反沖洗管道。抽濾裝置能夠?qū)ξ找褐胁蹲降降臒焿m直接進(jìn)行分離，分離后的吸收液再用于噴淋，保證除塵效果及噴頭始終處于良好工作狀態(tài)。柱狀過濾本體的設(shè)計(jì)可以提供更大的表面積，使其能夠更充分地接觸吸收液中的污染物，從而提高過濾效率；下封板上連接的負(fù)壓抽吸管道利用負(fù)壓抽吸原理，可以達(dá)到抽吸過濾的效果；上封板上連接的反沖洗管道可以進(jìn)行反沖洗，當(dāng)柱狀過濾本體由于堵塞導(dǎo)致過濾性能變差后，可以進(jìn)行反沖洗以保持柱狀過濾本體的清潔和過濾效率。上述反沖洗的溶液可來自于負(fù)壓抽吸管道中的清液。

14、上述動力波洗滌系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述筒體的外壁設(shè)有蜂窩冷卻夾套，所述蜂窩冷卻夾套的下端設(shè)有冷卻水給水口，所述蜂窩冷卻夾套的上端設(shè)有冷卻水回水口。蜂窩冷卻夾套的設(shè)置，相當(dāng)于采用降膜逆流降溫的形式利用循環(huán)冷卻水對沿筒體內(nèi)壁流下的液膜進(jìn)行降溫，進(jìn)一步增強(qiáng)循環(huán)噴淋水對廢氣的降溫能力，同時(shí)設(shè)備結(jié)構(gòu)更簡單強(qiáng)度更好。蜂窩冷卻夾套的下端設(shè)有冷卻水給水口，上端設(shè)有冷卻水回水口，這種設(shè)計(jì)使得冷卻水可以均勻地分布到夾套中，提高冷卻效率。同時(shí)，有助于收集和循環(huán)使用冷卻水，降低水資源的浪費(fèi)。

15、上述動力波洗滌系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述抽濾裝置的出口連接有清液總管，所述清液總管的出口包括第一分支和第二分支，所述第一分支和所述第二分支分別與所述第一噴頭和所述第二噴頭相連。通過兩個(gè)噴頭的協(xié)同工作，可以更有效地覆蓋吸收區(qū)域，提高了冷卻效率和效果。上述第一分支和第二分支噴出的吸收液可為抽濾裝置抽濾得到的清液，可以實(shí)現(xiàn)吸收液的循環(huán)利用。

16、上述動力波洗滌系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述清液總管的出口還包括第三分支，所述第三分支連接有離子交換裝置，所述離子交換裝置的處理后的清液連接至所述清液總管。當(dāng)檢測到吸收液中氟磷離子超標(biāo)后，要將吸收液利用離子交換樹脂中進(jìn)行離子交換，將吸收液中的氟離子和磷酸根離子吸附到樹脂中產(chǎn)出純凈的氟化鈉和磷酸鈉，交換出的吸收液可通入清液總管中再次利用，通過第一噴頭或第二噴頭噴出用于廢氣處理。

17、上述動力波洗滌系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述筒體內(nèi)設(shè)有ph值在線監(jiān)測儀，所述筒體上還設(shè)有堿液投加均布裝置。ph值在線監(jiān)測儀可以實(shí)時(shí)監(jiān)測筒體內(nèi)的ph值，可通過堿液投加均布裝置裝置向筒體內(nèi)加入堿液，吸收含氟磷氣體。上述堿液投加均布裝置可采用由管道做成的環(huán)，在環(huán)上開孔用于液體分布，環(huán)上連接堿液管路。

18、作為一個(gè)總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明提供一種鋰電池的回收廢氣的處理系統(tǒng)，包括尾氣焚燒爐、活性炭吸附裝置和上述的動力波洗滌系統(tǒng)，所述尾氣焚燒爐排出的煙氣進(jìn)入所述動力波洗滌系統(tǒng)，所述動力波洗滌系統(tǒng)排出的廢氣進(jìn)入所述活性炭吸附裝置，經(jīng)所述活性炭吸附裝置吸附后的廢氣外排。動力波洗滌系統(tǒng)進(jìn)一步去除廢氣中的酸性氣體和顆粒物，而活性炭吸附裝置則吸除氣體的異味，確保最終排放符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。這一綜合處理方案結(jié)構(gòu)簡單，裝置數(shù)量少，成本低，不僅提高了廢氣處理的效率和安全性，還降低了對環(huán)境的影響。

19、作為一個(gè)總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明提供一種利用上述的處理系統(tǒng)用于鋰電池的回收廢氣的處理方法，包括以下步驟：

20、s1：將鋰電池的回收廢氣通入所述尾氣焚燒爐燃燒，控制煙氣溫度至700℃以上；

21、s2：將經(jīng)過所述尾氣焚燒爐焚燒后的煙氣通入所述動力波洗滌系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)降溫、除塵、除氟，并使煙氣溫度降低至80℃以下；

22、s3：利用所述活性炭吸附裝置對廢氣進(jìn)一步除味，氣體直接外排。

23、本發(fā)明的用于鋰電池的回收廢氣的處理方法流程如下：“廢氣→尾氣焚燒爐→動力波洗滌系統(tǒng)→活性炭吸附裝置”，整體流程簡單，采用很少的裝置即可完成廢氣的凈化達(dá)標(biāo)排放。各工藝步驟及該工藝步驟采用的裝置介紹如下：

24、鋰電池的回收廢氣經(jīng)過與空氣配氣后直接進(jìn)入尾氣焚燒爐內(nèi)，通過高溫燃燒去除煙氣中絕大部分有機(jī)廢氣，通過優(yōu)化空氣量使尾氣焚燒爐出口的煙氣溫度控制在700℃以上，而后可直接進(jìn)入高效除塵降溫洗滌器中（即本發(fā)明的動力波洗滌系統(tǒng)），減少降溫過程二噁英的產(chǎn)生。

25、煙氣進(jìn)入動力波洗滌系統(tǒng)內(nèi)，通過與吸收液接觸，將煙氣溫度降低至80℃以下，同時(shí)將煙氣中大部分煙塵進(jìn)行處理，尾氣中的氟、磷通過氫氧化鈉吸收也進(jìn)入水中，因此動力波洗滌系統(tǒng)可以起到一個(gè)降溫、除塵、除氟的作用，實(shí)現(xiàn)在一個(gè)塔內(nèi)完成氣體急冷（氣體從700℃降至80℃）、酸性氣體吸收與凈化、粉塵洗滌脫除三個(gè)過程，即氣體急冷、酸性氣體吸收與凈化、粉塵洗滌脫除三個(gè)過程在第一泡沫區(qū)和第二泡沫區(qū)內(nèi)同時(shí)完成，潔凈氣體經(jīng)氣體排出裝置脫水除霧后排出并進(jìn)入活性炭吸附裝置，從而在一個(gè)塔內(nèi)完成多個(gè)工藝過程，不需增加后續(xù)設(shè)備（包括布袋除塵、石墨塔等），從而簡化流程、減少工藝控制，減少操作維護(hù)，節(jié)約投資。

26、經(jīng)過動力波洗滌系統(tǒng)處理后的煙氣直接送至活性炭吸附裝置內(nèi)，吸附少量難聞氣味，另外，當(dāng)活性炭使用到一定壽命時(shí)，將其回收至尾氣焚燒爐燃燒處理，減少固廢處理；尾端設(shè)置風(fēng)機(jī)，煙氣經(jīng)風(fēng)機(jī)送至煙囪達(dá)標(biāo)排放，排放的尾氣污染物達(dá)標(biāo)且無難聞氣味。

27、上述過程中，動力波洗滌系統(tǒng)中的清液部分進(jìn)入離子交換樹脂中進(jìn)行離子交換，將吸收液的氟離子和磷酸根離子吸附到樹脂中，交換出的氫氧化鈉可通入動力波中再次利用。待樹脂使用到一定程度進(jìn)行再生時(shí)，通入氫氧化鈉進(jìn)行離子交換后產(chǎn)出純凈的氟化鈉和磷酸鈉，同時(shí)樹脂完成再生。

28、本發(fā)明降溫后的煙氣不須經(jīng)過鈣法脫氟塔和水洗塔等，縮短了工藝流程，減少了設(shè)備投資。在動力波洗滌系統(tǒng)內(nèi)完成降溫、除塵、除氟磷過程，實(shí)現(xiàn)一塔多用的效果。

29、特別地，針對鋰電回收行業(yè)的廢氣具有粉塵多、含水量低、含氟廢氣的特點(diǎn)，本發(fā)明的動力波洗滌系統(tǒng)設(shè)置以下結(jié)構(gòu)優(yōu)化回收處理過程：

30、針對鋰電池回收尾氣經(jīng)過焚燒后，將煙氣溫度控制至700℃以上的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了專用的導(dǎo)流裝置（第一、第二、第三導(dǎo)流裝置）與噴頭（第一噴頭和第二噴頭）進(jìn)行配合，使噴淋回流液體均勻的在筒體內(nèi)壁形成液膜向下流動，對設(shè)備進(jìn)行超溫保護(hù)。同時(shí)將傳統(tǒng)的動力波逆噴管與儲液段分開設(shè)置改為一體化筒體，在筒體外部設(shè)置了蜂窩冷卻夾套，采用降膜逆流降溫的形式利用循環(huán)冷卻水對筒體內(nèi)壁的液膜進(jìn)行降溫，進(jìn)一步增強(qiáng)循環(huán)噴淋水對廢氣的降溫能力，同時(shí)設(shè)備結(jié)構(gòu)更簡單強(qiáng)度更好。

31、針對鋰電池回收尾氣含水低的特點(diǎn)，煙氣可絕熱蒸發(fā)降溫容量大的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了多級液體噴淋對煙氣進(jìn)行梯級降溫，特殊設(shè)計(jì)的導(dǎo)流裝置對下一級噴頭的噴淋水具有打散與導(dǎo)流的功能（即第三導(dǎo)流裝置可與第一噴頭配合，第一導(dǎo)流裝置可與第二噴頭配合），進(jìn)一步增強(qiáng)泡沫區(qū)泡沫的形成效率及分布均勻率，從而大幅提升煙氣與噴淋水的接觸面積與接觸時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)將煙氣溫度急速從700℃降低至80℃。

32、針對鋰電池回收尾氣含塵量大、煙塵粒徑小的特點(diǎn)，內(nèi)置的一體化精密負(fù)壓抽濾裝置，可將吸收液中捕集的煙塵過濾掉98%以上，使用于多級噴淋的清液保持充分的清潔，可大幅提升除塵效果，同時(shí)也解決了外置壓濾機(jī)占地大、成本高、勞動強(qiáng)度大的問題。一體化精密負(fù)壓抽濾裝置還設(shè)置有專用反沖洗裝置，可利用自身產(chǎn)生的清液對過濾原件進(jìn)行沖洗，保證抽濾裝置長期穩(wěn)定運(yùn)行。

33、針對鋰電池回收尾氣氣量小，裝置布置緊湊的特點(diǎn)，在進(jìn)行了氣液流動狀態(tài)分析后，改進(jìn)了氣液分流裝置，從傳統(tǒng)的單獨(dú)配置氣液分流槽及除霧層，改為了內(nèi)置一體式的分流裝置，該裝置充分利用逆噴段內(nèi)氣液流動特性實(shí)現(xiàn)高效的其余分流，保證效果的同時(shí)，可減少設(shè)備三分之二以上的制造成本及占地面積。

34、針對鋰電池回收尾氣中氟化氫、五氟化磷濃度不高，且極易被堿液中和吸收的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了堿液投加均布裝置及ph值在線監(jiān)測儀，來實(shí)現(xiàn)對尾氣中酸性氣體的凈化。

35、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

36、1、本發(fā)明的動力波洗滌系統(tǒng)，將傳統(tǒng)的動力波逆噴管與儲液段分開設(shè)置改為一體化筒體，在筒體內(nèi)設(shè)置第一導(dǎo)流裝置和第一噴頭用于對廢氣進(jìn)行降溫、除塵和除氟磷，并設(shè)置氣體排出裝置與抽濾裝置，可以實(shí)現(xiàn)氣體的排出以及吸收液的過濾后重復(fù)的功能，本發(fā)明的動力波洗滌系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多重功能，可以替代現(xiàn)有工藝流程中的多個(gè)設(shè)備，且對廢氣的處理效果好，可實(shí)現(xiàn)鋰電池的回收廢氣的高效率處理，應(yīng)用前景好。

37、2、本發(fā)明的鋰電池的回收廢氣的處理系統(tǒng)及方法，利用一個(gè)動力波洗滌系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)降溫、除塵、除氟磷的多種功能，動力波洗滌系統(tǒng)排出的氣體只需經(jīng)過活性炭吸附裝置處理即可，可完成高溫尾氣的驟冷降溫，且能夠避開二噁英易生成的溫度區(qū)間，減少降溫過程二噁英的產(chǎn)生，縮短工藝流程，減少了設(shè)備數(shù)量，減少投資成本和運(yùn)行成本。