專利名稱：一種廢舊電池?zé)崽幚硐到y(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于廢舊電池?zé)崽幚眍I(lǐng)域，涉及一種廢舊電池?zé)崽幚硐到y(tǒng)。
背景技術(shù)：
城市垃圾，尤其是廢舊電池，不僅破壞城市的生態(tài)環(huán)境，還對(duì)人體健康造成嚴(yán)重危害。目前，國(guó)內(nèi)每年產(chǎn)生的鋰離子、鎳氫、鎳鎘等廢舊二次電池近5億只，隨著電池用量急速增加，報(bào)廢的二次電池的數(shù)量將以3% 5%的速率逐年遞增。這些廢舊電池中含有大量的有價(jià)金屬，如鎳、鈷、銅、鋁、鐵、鋰等，因此回收廢舊電池不僅能創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益，且能避免廢舊電池對(duì)環(huán)境的污染，節(jié)約資源，促進(jìn)我國(guó)電池行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)電池行業(yè)的工業(yè)生態(tài)循環(huán)。 目前，廢舊鋰離子電池、鎳氫電池等的回收通常采用濕法冶金工藝，即采用浸出與溶劑萃取相結(jié)合的技術(shù)。由于電池中含有大量的有機(jī)物質(zhì)，如隔膜紙及電解質(zhì)中存在的環(huán)狀碳酸烷基酯、鏈狀碳酸烷基酯等混合有機(jī)溶劑，因此通常在進(jìn)行濕法處理前須先對(duì)廢舊電池進(jìn)行預(yù)處理，以去除電池中有機(jī)物質(zhì)，給后序生產(chǎn)減輕負(fù)擔(dān)，同時(shí)避免萃取劑中毒。目前主要采用焚燒方法對(duì)廢舊電池進(jìn)行預(yù)處理，由于還沒有專業(yè)的用于對(duì)廢舊電池進(jìn)行預(yù)處理的熱解爐，現(xiàn)在多采用直燃式焚燒爐，焚燒過程中電解質(zhì)及電極中部分成分通過燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸嫉葰怏w部分及其他有害成分(如五氧化二磷等)，且部分金屬在焚燒過程中隨飛灰一起揮發(fā)，易造成二次污染，同時(shí)飛灰揮發(fā)易帶走大量熱量，致使有機(jī)物燃燒不完全，燃盡率不高。因此，廢舊電池回收行業(yè)迫切需要研制出設(shè)計(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的用于廢舊電池預(yù)處理的熱處理系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的所要解決的技術(shù)問題是提供一種廢舊電池?zé)崽幚硐到y(tǒng)，該系統(tǒng)可以
實(shí)現(xiàn)廢I日電池?zé)崽幚?、有效熱解電池中有機(jī)物質(zhì)。 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為 —種廢舊電池?zé)崽幚硐到y(tǒng)，其特征在于，包括進(jìn)料系統(tǒng)、熱處理系統(tǒng)、出灰系統(tǒng)和
尾氣凈化系統(tǒng)；所述的進(jìn)料系統(tǒng)與熱處理系統(tǒng)連接，所述的出灰系統(tǒng)和尾氣凈化系統(tǒng)均與
熱處理系統(tǒng)連接；所述的熱處理系統(tǒng)包括回轉(zhuǎn)窯、二次燃燒室和助燃系統(tǒng)。 所述的廢舊電池?zé)崽幚硐到y(tǒng)還包括中央處理器以及在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)設(shè)置的熱電偶；所
述的熱電偶與中央處理器連接。 回轉(zhuǎn)窯的焚燒爐中，在圓柱形金屬殼內(nèi)砌筑有保溫磚，回轉(zhuǎn)窯的筒體水平安放，傾斜2度。 尾氣凈化系統(tǒng)由旋風(fēng)吸塵器和噴淋洗滌塔組成。 —種廢舊電池?zé)崽幚硐到y(tǒng)，是由進(jìn)料系統(tǒng)及出灰系統(tǒng)、熱處理系統(tǒng)、尾氣凈化系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)組成。進(jìn)料系統(tǒng)采用皮帶輸送進(jìn)料器，出灰系統(tǒng)為自動(dòng)落灰；熱處理系統(tǒng)包括回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)、二次燃燒室、助燃系統(tǒng)。回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)采用回轉(zhuǎn)窯焚燒爐，裝置通過變頻器控制排風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速，保證系統(tǒng)始終在負(fù)壓下運(yùn)行，采用熱電偶檢測(cè)回轉(zhuǎn)窯的運(yùn)行溫度。回轉(zhuǎn)窯焚燒爐在圓柱形金屬殼內(nèi)砌筑保溫磚，回轉(zhuǎn)窯壁為絕熱結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯隔熱材料和耐火材料，水平安放稍有傾斜。窯內(nèi)設(shè)計(jì)羽根，可邊焚燒邊攪拌，窯外設(shè)置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；在旋轉(zhuǎn)的窯體和固定的頭、尾罩相連接的地方設(shè)置魚鱗片的密封裝置。排風(fēng)機(jī)為整個(gè)系統(tǒng)的心臟部位，其由外殼、軸心、葉輪、軸承、馬達(dá)、皮帶等部件組成；由變頻控制，可根據(jù)爐內(nèi)負(fù)壓狀況調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速；二次燃燒室是由耐火保溫材料、隔熱材料組成的腔體，外表用鋼板作保護(hù)層。二次燃燒室內(nèi)設(shè)置了燃燒器和獨(dú)特的二次供熱風(fēng)裝置，煙氣出口設(shè)置熱電偶；尾氣凈化系統(tǒng)由旋風(fēng)吸塵器和噴淋洗滌塔組成；旋風(fēng)除塵器采用水夾套，吸收塔內(nèi)襯防腐涂料。[0011] 本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是采用圓柱形回轉(zhuǎn)窯，在回轉(zhuǎn)窯出口預(yù)留二次燃燒室，爐型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔緊湊，占地小，便于制造、運(yùn)輸、安裝。最大特點(diǎn)為采用回轉(zhuǎn)窯焚燒爐及將傳統(tǒng)的二燃室改為二燃爐，提高了電池中有機(jī)物質(zhì)的燃燒效率，適用于處理各種廢舊電池。[0012] 實(shí)用新型的有益效果 本實(shí)用新型所涉及的廢舊電池?zé)崽幚硐到y(tǒng)，是由進(jìn)料系統(tǒng)及出灰系統(tǒng)、熱處理系統(tǒng)、尾氣凈化系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)組成。進(jìn)料系統(tǒng)采用皮帶輸送進(jìn)料器，出灰系統(tǒng)為自動(dòng)落灰；熱處理系統(tǒng)包括回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)、二次燃燒室、助燃系統(tǒng)。其主要特點(diǎn)是采用煙氣順向式設(shè)計(jì)，整個(gè)爐膛分為干燥段、自燃段和焚燒段，有利于促進(jìn)廢舊電池、煙氣的混合及接觸，增加電池中有機(jī)物的燃燒效率；回轉(zhuǎn)式設(shè)計(jì)可避免電池芯片僅表面焚燒而導(dǎo)致燃燒不完全；回轉(zhuǎn)窯內(nèi)長(zhǎng)達(dá)一小時(shí)的滯留時(shí)間和60(TC的高溫，使電池中電解質(zhì)、隔膜紙、乙炔黑等基本燃盡，并從源頭控制和破壞二惡英的工況區(qū)；將傳統(tǒng)的二燃室改為二燃爐，可增加電池中有機(jī)物質(zhì)的燃盡率。本實(shí)用新型適用于各種廢舊電池的熱處理，具有自動(dòng)化程度高、燃燒效率高、環(huán)境友好、穩(wěn)定的特點(diǎn)。 (1)熱處理系統(tǒng)采用煙氣順向設(shè)計(jì)，整個(gè)爐膛設(shè)計(jì)分干燥層、熱解層、燃燒層幾個(gè)階段，有利于促進(jìn)煙氣和電池芯片等各種廢棄物的混合及接觸，增加其燃燒效率和電池中有機(jī)物的燃盡率。
(2)回轉(zhuǎn)窯與二次燃燒室內(nèi)爐膛容積熱負(fù)荷和斷面熱負(fù)荷都超過了燃燒的熱值要
求，爐內(nèi)容積大，爐負(fù)荷大，足夠應(yīng)付各種廢舊電池之混燒，適用范圍廣且穩(wěn)定。
(3)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)長(zhǎng)達(dá)一小時(shí)的滯留時(shí)間和60(TC的高溫，使電池中的有機(jī)物質(zhì)，如電
解質(zhì)、隔膜紙、乙炔黑等基本燃盡，并從源頭控制和破壞二惡英的工況區(qū)。
(4)回轉(zhuǎn)式設(shè)計(jì)，可邊焚燒邊攪拌，避免廢舊電池僅表面燃燒而導(dǎo)致有機(jī)物質(zhì)燃燒
不完全。
(5)本熱處理系統(tǒng)將傳統(tǒng)的二燃室改為二燃爐，增加了電池中有機(jī)物質(zhì)的燃燒效
率，不僅滿足了環(huán)保要求，還可避免一次回轉(zhuǎn)窯燃燒不徹底而造成二次污染。
(6)本熱處理系統(tǒng)采用急冷裝置，降低煙氣溫度至20(TC以下，避開二惡英生成溫
度段200°C 500°C ;采用循環(huán)洗滌塔吸收煙氣中的酸性物質(zhì)。 (7)排風(fēng)機(jī)變頻控制，依據(jù)爐內(nèi)負(fù)壓狀況調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，大大降低能耗。 其它優(yōu)點(diǎn)還包括本回轉(zhuǎn)窯窯頭窯尾工藝結(jié)構(gòu)合理，受熱后不易變形，可有效地避
免窯內(nèi)隔熱材料和耐火材料因受軸向力過大，而產(chǎn)生松動(dòng)。 熱處理系統(tǒng)具有自動(dòng)上料、自動(dòng)出灰功能，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。 采用PLC控制，溫度控制和運(yùn)行操作過程智能化、自動(dòng)化。
4[0024] 本熱處理系統(tǒng)在末端先將回轉(zhuǎn)窯燃燒后的大顆粒飛灰(碳粉等)先預(yù)除下來(lái)，接下來(lái)通過噴淋洗滌將煙氣中的細(xì)微粉塵全部收集在循環(huán)池內(nèi)。尾氣完全達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。

圖1是本實(shí)用新型的原理框圖。[0026] 圖2為本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。 其中4-回轉(zhuǎn)窯，5-熱電偶，6-煙道，7- 二次燃燒室，11_水冷旋風(fēng)集成器，13-水箱，15-淋噴洗滌塔，19-排風(fēng)扇，21-煙囪，25-避雷針。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。[0029] 實(shí)施例1 : 如圖l和圖2所示，一種廢舊電池?zé)崽幚硐到y(tǒng)，其特征在于，包括進(jìn)料系統(tǒng)、熱處理系統(tǒng)、出灰系統(tǒng)和尾氣凈化系統(tǒng)；所述的進(jìn)料系統(tǒng)與熱處理系統(tǒng)連接，所述的出灰系統(tǒng)和尾氣凈化系統(tǒng)均與熱處理系統(tǒng)連接；所述的熱處理系統(tǒng)包括回轉(zhuǎn)窯4、二次燃燒室7和助燃系統(tǒng)。 所述的廢舊電池?zé)崽幚硐到y(tǒng)還包括中央處理器以及在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)設(shè)置的熱電偶5 ;所述的熱電偶5與中央處理器連接。中央處理器采用PLC。 回轉(zhuǎn)窯的焚燒爐中，在圓柱形金屬殼內(nèi)砌筑有保溫磚，回轉(zhuǎn)窯的筒體水平安放，傾斜2度。 尾氣凈化系統(tǒng)由旋風(fēng)吸塵器和噴淋洗滌塔15組成。 本系統(tǒng)通過變頻器控制排風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速，保證系統(tǒng)始終在負(fù)壓下運(yùn)行，采用熱電偶檢測(cè)回轉(zhuǎn)窯的運(yùn)行溫度。 回轉(zhuǎn)窯焚燒爐的圓柱形金屬殼內(nèi)砌筑保溫磚，回轉(zhuǎn)窯壁為絕熱結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯隔熱材料和耐火材料，水平安放稍有傾斜。
回轉(zhuǎn)窯的窯內(nèi)設(shè)有羽根，可邊焚燒邊攪拌；窯外設(shè)置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 對(duì)于回轉(zhuǎn)窯，在旋轉(zhuǎn)的窯體和固定的頭、尾罩相連接的地方設(shè)置魚鱗片的密封裝置。排風(fēng)機(jī)由外殼、軸心、葉輪、軸承、馬達(dá)、皮帶等部件組成；由變頻控制，可根據(jù)爐內(nèi)負(fù)壓狀況調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。 二次燃燒室具有由耐火保溫材料、隔熱材料組成的腔體，外表用鋼板作保護(hù)層。設(shè)置了燃燒器和獨(dú)特的二次供熱風(fēng)裝置；煙氣出口設(shè)置熱電偶。 尾氣凈化系統(tǒng)由旋風(fēng)吸塵器和噴淋洗滌塔組成；旋風(fēng)吸塵器采用水夾套，吸收塔內(nèi)襯防腐涂料。 本實(shí)用新型廢舊電池?zé)崽幚硐到y(tǒng)的主要性能指標(biāo)如下[0041] 1.焚燒量280Kg/h ;[0042] 2.燃燒效率99. 99% ;[0043] 3.燃盡率> 98% ;4.焚燒爐內(nèi)溫度回轉(zhuǎn)窯溫度6Q(TC 80(TC，二燃室溫度大于850°C ;[0045] 5.煙氣滯留時(shí)間> 2秒； 6.排放煙氣符合GB18484-2001《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》。[0047] 7.設(shè)備lm外噪音不超過85dBA。[0048] 本系統(tǒng)具體操作如下 (1)將廢舊電池裝入進(jìn)料倉(cāng)中，通過多功能提升機(jī)將原料卸入投料裝置，投料裝置自動(dòng)將電池原料投入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)。 (2)分別設(shè)置回轉(zhuǎn)窯與二次燃燒室溫度，后啟動(dòng)"送風(fēng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、回轉(zhuǎn)窯、二次燃燒室、排風(fēng)機(jī)、堿液泵"開關(guān)，系統(tǒng)即可自動(dòng)運(yùn)行。 (3)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)粗顆?；曳肿匀怀两翟诨叶分?，定期清理排出即可；較細(xì)粉塵則進(jìn)入尾氣凈化系統(tǒng)。 (4)燃燒系統(tǒng)依據(jù)預(yù)先設(shè)定的爐內(nèi)溫度自動(dòng)控制助燃系統(tǒng)，并對(duì)二次燃燒室適當(dāng)補(bǔ)氧。 (5)爐內(nèi)熱電偶損壞時(shí)，控制系統(tǒng)的"斷偶報(bào)警"發(fā)出聲光報(bào)警，提示操作人員及時(shí)維修更換，防止?fàn)t內(nèi)溫度失控。 (6)當(dāng)子系統(tǒng)工作不正常時(shí)，控制系統(tǒng)的相應(yīng)子系統(tǒng)"故障報(bào)警"指示燈亮，提示操作人員對(duì)相應(yīng)子系統(tǒng)進(jìn)行檢查(如檢查管道中是否有空氣滲透等)，當(dāng)排風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)停止運(yùn)行。 (7)本系統(tǒng)具有自動(dòng)變頻調(diào)速與負(fù)壓顯示功能，依據(jù)爐內(nèi)負(fù)壓狀況自動(dòng)調(diào)節(jié)排風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。 (8)本系統(tǒng)還具有斷水緊急連鎖、自動(dòng)熄火報(bào)警、自動(dòng)延時(shí)吹掃、系統(tǒng)工況顯示傳輸功能。
權(quán)利要求一種廢舊電池?zé)崽幚硐到y(tǒng)，其特征在于，包括進(jìn)料系統(tǒng)、熱處理系統(tǒng)、出灰系統(tǒng)和尾氣凈化系統(tǒng)；所述的進(jìn)料系統(tǒng)與熱處理系統(tǒng)連接，所述的出灰系統(tǒng)和尾氣凈化系統(tǒng)均與熱處理系統(tǒng)連接；所述的熱處理系統(tǒng)包括回轉(zhuǎn)窯、二次燃燒室和助燃系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的廢日電池?zé)崽幚硐到y(tǒng)，其特征在于，還包括中央處理器以及 在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)設(shè)置的熱電偶；所述的熱電偶與中央處理器連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊電池?zé)崽幚硐到y(tǒng)，其特征在于，回轉(zhuǎn)窯的焚燒爐中，在圓 柱形金屬殼內(nèi)砌筑有保溫磚，回轉(zhuǎn)窯的筒體水平安放，傾斜2度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊電池?zé)崽幚硐到y(tǒng)，其特征在于，尾氣凈化系統(tǒng)由旋風(fēng)吸 塵器和噴淋洗滌塔組成。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種廢舊電池?zé)崽幚硐到y(tǒng)，其特征在于，包括進(jìn)料系統(tǒng)、熱處理系統(tǒng)、出灰系統(tǒng)和尾氣凈化系統(tǒng)；所述的進(jìn)料系統(tǒng)與熱處理系統(tǒng)連接，所述的出灰系統(tǒng)和尾氣凈化系統(tǒng)均與熱處理系統(tǒng)連接；所述的熱處理系統(tǒng)包括回轉(zhuǎn)窯、二次燃燒室和助燃系統(tǒng)。本實(shí)用新型適用于各種廢舊電池的熱處理，具有自動(dòng)化程度高、燃燒效率高、環(huán)境友好、穩(wěn)定的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01M10/54GK201513896SQ20092006626
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月15日
發(fā)明者李長(zhǎng)東, 黃國(guó)勇 申請(qǐng)人:湖南邦普循環(huán)科技有限公司