權(quán)利要求書: 1.一種熱解廢氣資源化處理裝置,其特征在于,包括:
依次設(shè)置的放電液池(110)、加熱件(130)、換熱件(150)以及解吸件(170);
所述放電液池(110)用于盛裝液體對廢舊電池進行放電,所述加熱件(130)用于對放電后的廢電池或者放電溶液進行加熱并產(chǎn)生氣體,所述換熱件(150)用于對產(chǎn)生的廢氣進行降溫,所述解吸件(170)用于容納與降溫后的氣體發(fā)生反應(yīng)的液體或氣體,所述換熱件(150)還用于對所述解吸件(170)進行加熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱解廢氣資源化處理裝置,其特征在于,所述放電液池(110)內(nèi)設(shè)置有隔板(111),所述隔板(111)將所述放電液池(110)的內(nèi)腔分隔為放電腔(113)和溢流腔(115),所述溢流腔(115)與所述加熱件(130)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱解廢氣資源化處理裝置,其特征在于,所述加熱件(130)包括相連接的熱解爐(131)和二次燃燒爐(133),所述熱解爐(131)與所述放電液池(110)連通,所述熱解爐(131)用于熱解放電后的液體并產(chǎn)生氣體,所述二次燃燒爐(133)用于對所述熱解爐(131)產(chǎn)生的廢氣進行二次燃燒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱解廢氣資源化處理裝置,其特征在于,所述解吸件(170)包括依次連接的磷酸吸收塔(171)、磷酸捕集塔(173)、純水吸收塔(175)以及氫氟酸解吸塔(177),所述磷酸吸收塔(171)與所述換熱件(150)連通并接收經(jīng)所述換熱件(150)降溫后的氣體,所述換熱件(150)同時對所述磷酸捕集塔(173)以及所述氫氟酸解吸塔(177)進行加熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱解廢氣資源化處理裝置,其特征在于,所述換熱件(150)包括相連接的第一換熱器(151)和第二換熱器(153),所述第一換熱器(151)與所述加熱件(130)連接,所述第一換熱器(151)用于加熱所述氫氟酸解吸塔(177),所述第二換熱器(153)與所述磷酸吸收塔(171)連接,所述第二換熱器(153)用于加熱所述磷酸捕集塔(173)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱解廢氣資源化處理裝置,其特征在于,所述第一換熱器(151)和所述第二換熱器(153)之間設(shè)置有第一
除塵器(155),所述第二換熱器(153)和所述磷酸吸收塔(171)之間設(shè)置有第二除塵器(157)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱解廢氣資源化處理裝置,其特征在于,所述磷酸吸收塔(171)連接有磷酸回收罐(172),所述磷酸回收罐連接有第一循環(huán)泵(181)的入口,所述第一循環(huán)泵(181)的出口同時與所述磷酸吸收塔(171)以及所述磷酸捕集塔(173)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱解廢氣資源化處理裝置,其特征在于,所述磷酸捕集塔(173)連接有第二循環(huán)泵(182)的入口,所述第二循環(huán)泵(182)的出口與所述磷酸吸收塔(171)連接;所述氫氟酸解吸塔(177)連接有第三循環(huán)泵(183)的入口,所述第三循環(huán)泵(183)的出口與所述磷酸捕集塔(173)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱解廢氣資源化處理裝置,其特征在于,所述純水吸收塔(175)連接有第三換熱器(159),所述第三換熱器(159)用于對所述純水吸收塔(175)中的溶液進行降溫。
10.一種廢舊
鋰電池處理系統(tǒng),其特征在于,包括權(quán)利要求1?9任一項所述的熱解廢氣資源化處理裝置。
說明書: 一種熱解廢氣資源化處理裝置及廢舊鋰電池處理系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本實用新型涉及電池處理領(lǐng)域,具體而言,涉及一種熱解廢氣資源化處理裝置及廢舊鋰電池處理系統(tǒng)。背景技術(shù)[0002] 隨著
新能源汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,動力鋰電池產(chǎn)能正快速速增長,而報廢動力鋰電池的數(shù)量也在逐年增加。[0003] 在對廢舊鋰電池進行回收處理時,很少涉及廢氣的資源化利用,特別是熱解廢氣的回收利用,不僅造成資源浪費,還會污染空氣,增加后端的廢水、廢渣處理難度。實用新型內(nèi)容
[0004] 本實用新型提供了一種熱解廢氣資源化處理裝置及廢舊鋰電池處理系統(tǒng),其能夠?qū)崿F(xiàn)對熱解廢氣的回收利用,避免資源浪費和污染空氣,降低后端的廢水、廢渣處理難度。[0005] 本實用新型的方案可以這樣實現(xiàn):[0006] 一種熱解廢氣資源化處理裝置,包括:[0007] 依次設(shè)置的放電液池、加熱件、換熱件以及解吸件;[0008] 放電液池用于盛裝液體對廢舊電池進行放電,加熱件用于對放電后的廢電池或者放電溶液廢電池進行加熱并產(chǎn)生氣體,換熱件用于對產(chǎn)生的廢氣進行降溫,解吸件用于容納與降溫后的氣體發(fā)生反應(yīng)的液體或氣體,換熱件還用于對解吸件進行加熱。[0009] 可選地,放電液池內(nèi)設(shè)置有隔板,隔板將放電液池的內(nèi)腔分隔為放電腔和溢流腔,溢流腔與加熱件連通。[0010] 可選地,加熱件包括相連接的熱解爐和二次燃燒爐,熱解爐與放電液池連通,熱解爐用于熱解放電后的液體并產(chǎn)生氣體,二次燃燒爐用于對熱解爐產(chǎn)生的廢氣進行二次燃燒。[0011] 可選地,解吸件包括依次連接的磷酸吸收塔、磷酸捕集塔、純水吸收塔以及氫氟酸解吸塔,磷酸吸收塔與換熱件連通并接收經(jīng)換熱件降溫后的氣體,換熱件同時對磷酸捕集塔以及氫氟酸解吸塔進行加熱。[0012] 可選地,換熱件包括相連接的第一換熱器和第二換熱器,第一換熱器與加熱件連接,第一換熱器用于加熱氫氟酸解吸塔,第二換熱器與磷酸吸收塔連接,第二換熱器用于加熱磷酸捕集塔。[0013] 可選地,第一換熱器和第二換熱器之間設(shè)置有第一除塵器,第二換熱器和磷酸吸收塔之間設(shè)置有第二除塵器。[0014] 可選地,磷酸吸收塔連接有磷酸回收罐,磷酸回收罐連接有第一循環(huán)泵的入口,第一循環(huán)泵的出口同時與磷酸吸收塔以及磷酸捕集塔連接。[0015] 可選地,磷酸捕集塔連接有第二循環(huán)泵的入口,第二循環(huán)泵的出口與磷酸吸收塔連接;氫氟酸解吸塔連接有第三循環(huán)泵的入口,第三循環(huán)泵的出口與磷酸捕集塔連接。[0016] 可選地,純水吸收塔連接有第三換熱器,第三換熱器用于對純水吸收塔中的溶液進行降溫。[0017] 本實用新型還提供了一種廢舊鋰電池處理系統(tǒng)。[0018] 本實用新型實施例的熱解廢氣資源化處理裝置及廢舊鋰電池處理系統(tǒng)的有益效果包括,例如:[0019] 該熱解廢氣資源化處理裝置依次設(shè)置的放電液池、加熱件、換熱件以及解吸件;放電液池用于盛裝液體對廢舊電池進行放電,加熱件用于對放電后的廢電池加熱產(chǎn)生氣體,換熱件用于對廢氣進行降溫,解吸件用于容納與降溫后的氣體進行化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì),換熱件同時對解吸件進行加熱。通過對各個部件的有序設(shè)置,并充分利用換熱件的熱量交換,依次對廢舊鋰電池放電處理過程中產(chǎn)生的廢氣進行無害化處理,對廢氣進行回收利用的同時還能降低對造成的環(huán)境污染。附圖說明[0020] 為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應(yīng)當理解,以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例,因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其它相關(guān)的附圖。[0021] 圖1為本實用新型的實施例中提供的熱解廢氣資源化處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;[0022] 圖2為本實用新型的實施例中提供的放電液池的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。[0023] 圖標:100?熱解廢氣資源化處理裝置;110?放電液池;111?隔板;113?放電腔;115?溢流腔;130?加熱件;131?熱解爐;133?二次燃燒爐;150?換熱件;151?第一換熱器;153?第二換熱器;155?第一除塵器;157?第二除塵器;159?第三換熱器;170?解吸件;171?磷酸吸收塔;172?磷酸回收罐;173?磷酸捕集塔;175?純水吸收塔;177?氫氟酸解吸塔;178?氯化鈉生成罐;179?氯化鈉儲罐;181?第一循環(huán)泵;182?第二循環(huán)泵;183?第三循環(huán)泵;184?離心泵;185?電磁閥。
具體實施方式[0024] 為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。[0025] 因此,以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍,而是僅僅表示本實用新型的選定實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。[0026] 應(yīng)注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項,因此,一旦某一項在一個附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。[0027] 在本實用新型的描述中,需要說明的是,若出現(xiàn)術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,或者是該實用新型產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。[0028] 此外,若出現(xiàn)術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述,而不能理解為指示或暗示相對重要性。[0029] 需要說明的是,在不沖突的情況下,本實用新型的實施例中的特征可以相互結(jié)合。[0030] 隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,動力鋰電池產(chǎn)能正快速速增長,而報廢動力鋰電池的數(shù)量也在逐年增加。廢舊鋰電池的回收拆解后放入高溫熱解爐內(nèi)進行焚燒處理,廢舊鋰電池內(nèi)的電解液、PP/PE電池隔膜產(chǎn)生高溫裂解,電池隔膜PP/PE隔膜裂解成焦油,電解液中的六氟磷酸鋰(LiPF6)在焚燒時發(fā)生分解生成氫氟酸(HF)和五氧化二磷(P2O5),電解液熱解還會產(chǎn)生有機廢氣、氮氣、CO、CO2等有害廢氣。現(xiàn)有技術(shù)大多注重對廢氣中有害氣體成分的去除處理已達到強制性環(huán)保要求,基本很少涉及對廢氣的資源化利用,特別是電池熱解廢氣中磷和氟元素進行資源化回收利用,這樣一方面造成資源浪費、污染空氣,另一方面,增加后端廢水、廢渣處理難度,給回收企業(yè)造成較重的經(jīng)濟負擔。[0031] 本實用新型的實施例中提供的熱解廢氣資源化處理裝置及廢舊鋰電池處理系統(tǒng)可以解決這一問題。[0032] 請參考圖1,本實施例提供了一種熱解廢氣資源化處理裝置100及廢舊鋰電池處理系統(tǒng),接下來將對其進行詳細的描述。[0033] 參考圖1,該熱解廢氣資源化處理裝置100,包括:依次設(shè)置的放電液池110、加熱件130、換熱件150以及解吸件170;放電液池110用于盛裝液體對廢舊電池進行放電,加熱件
130用于對放電后的廢電池或者放電溶液加熱產(chǎn)生氣體,換熱件150用于對廢氣進行降溫,解吸件170用于容納與降溫后的氣體進行反應(yīng)的介質(zhì),換熱件150同時對解吸件170進行加熱。
[0034] 參考圖2,放電液池110內(nèi)設(shè)置有隔板111,隔板111將放電液池110的內(nèi)腔分隔為放電腔113和溢流腔115,溢流腔115與加熱件130連通。[0035] 上述技術(shù)方案中,隔板111對放電腔113和溢流腔115起到分隔作用。放電腔113盛裝有放電鹽水,可將廢舊鋰電池丟入放電鹽水中進行放電處理。當放電腔113中液位高于隔板111時,放電后的液體流入至溢流腔115中,溢流腔115中的放電液體可通過離心泵184抽入至加熱件130中進行加熱。隔板111的數(shù)目為兩個,并且兩個隔板111存在高度差異,遠離放電腔113的隔板111的高度低于靠近放電腔113的隔板111的高度。[0036] 在其他實施例中,隔板111的數(shù)目還可以是一、三、四個等。[0037] 參考圖1,加熱件130包括相連接的熱解爐131和二次燃燒爐133,熱解爐131與放電液池110連通,熱解爐131用于熱解放電后廢電池或者放電溶液并產(chǎn)生氣體,二次燃燒爐133用于對熱解爐131產(chǎn)生的廢氣進行二次燃燒。熱解爐131可通過離心泵184抽吸溢流腔115內(nèi)的放電液體。[0038] 上述技術(shù)方案中,熱解爐131用于對流入的放電液體進行加熱產(chǎn)生廢氣,廢氣通入到二次燃燒爐133中進行再次燃燒,以確保充分燃燒。[0039] 參考圖1,解吸件170包括依次連接的磷酸吸收塔171、磷酸捕集塔173、純水吸收塔175以及氫氟酸解吸塔177,磷酸吸收塔171與換熱件150連通并接收經(jīng)換熱件150降溫后的氣體,換熱件150同時對磷酸捕集塔173以及氫氟酸解吸塔177進行加熱。純水吸收塔175的數(shù)目為兩個,兩個純水吸收塔175依次設(shè)置。
[0040] 此外,氫氟酸解吸塔177還連接有氯化鈉生成罐178,氯化鈉生成罐178連接有氯化鈉儲罐179。[0041] 參考圖1,換熱件150包括相連接的第一換熱器151和第二換熱器153,第一換熱器151與加熱件130連接,第一換熱器151用于加熱氫氟酸解吸塔177,第二換熱器153與磷酸吸收塔171連接,第二換熱器153用于加熱磷酸捕集塔173。
[0042] 上述技術(shù)方案中,第一換熱器151和第二換熱器153分別對流經(jīng)的氣體進行降溫,換熱產(chǎn)生的熱量還能用于對其他部件進行加熱,從而提高了能耗的利用率。[0043] 參考圖1,第一換熱器151和第二換熱器153之間設(shè)置有第一除塵器155,第二換熱器153和磷酸吸收塔171之間設(shè)置有第二除塵器157。[0044] 上述技術(shù)方案中,通過設(shè)置第一除塵器155和第二除塵器157分別對降溫換熱后的氣體進行除塵。并且第一除塵器155為旋風(fēng)收塵設(shè)備,第二除塵器157為布袋除塵設(shè)備,通過不同的除塵方式進一步確保除塵效果。[0045] 參考圖1,磷酸吸收塔171連接有磷酸回收罐172,磷酸回收罐172連接有第一循環(huán)泵181的入口,第一循環(huán)泵181的出口同時與磷酸吸收塔171以及磷酸捕集塔173連接。[0046] 上述技術(shù)方案中,磷酸回收罐172用于回收經(jīng)磷酸吸收塔171吸收后的磷酸,并且還可通過第一循環(huán)泵181將回收的磷酸重新循環(huán)流動至磷酸吸收塔171和磷酸捕集塔173中進行吸收。[0047] 參考圖1,磷酸捕集塔173連接有第二循環(huán)泵182的入口,第二循環(huán)泵182的出口與磷酸吸收塔171連接;氫氟酸解吸塔177連接有第三循環(huán)泵183的入口,第三循環(huán)泵183的出口與磷酸捕集塔173連接。[0048] 上述技術(shù)方案中,通過設(shè)置第二循環(huán)泵182和第三循環(huán)泵183,使得磷酸捕集塔173和磷酸吸收塔171之間、磷酸捕集塔173和氫氟酸解吸塔177之間可進行物質(zhì)循環(huán),確保物質(zhì)吸收效率。[0049] 參考圖1,純水吸收塔175連接有第三換熱器159,第三換熱器159用于對純水吸收塔175中的溶液進行降溫。[0050] 上述技術(shù)方案中,通過設(shè)置第三換熱器159可以降低純水吸收塔175中的液體溫度,使得分離出更多的氫氟酸。[0051] 參考圖1,本實用新型在多個連接管路上設(shè)置有離心泵184和電磁閥185,通過離心泵184實現(xiàn)液體抽吸,通過電磁閥185控制各個管路的導(dǎo)通和斷開。該熱解廢氣資源化處理裝置100還包括有控制器,通過控制器實現(xiàn)對各個電氣元件的智能控制,從而確保作業(yè)過程的流暢性。[0052] 本實施例的具體工作流程包括:[0053] 熱解爐131產(chǎn)生的廢氣通入二次燃燒爐133,二次燃燒爐133后端連接第一換熱器151,第一換熱器151的換熱段連接氫氟酸解吸塔177,利用熱解爐131廢氣的熱量解吸氟化氫,實現(xiàn)前端熱量的資源化利用。
[0054] 廢氣經(jīng)過第一換熱器151適當降溫后進入第一除塵器155進行除塵,第一次除塵后進入第二換熱器153,第二換熱器153的換熱段連接磷酸捕集塔173,使磷酸捕集塔173中溶液溫度適當升高,使磷酸捕集塔173溶液中的氟化氫氣體和其他易溶氣體例如CO2解吸。[0055] 廢氣經(jīng)過第一換熱器151適當降溫后進入第二除塵器157進行精細化除塵,除塵后的高溫氣體直接進入磷酸吸收塔171進行吸收反應(yīng),氣體中五氧化二磷與噴淋進入磷酸吸收塔171的磷酸捕集塔173吸收液逆向接觸,進行反應(yīng)生成高沸點的磷酸,因廢氣帶有余熱,氟化氫和其他氣體直接進入磷酸捕集塔173。[0056] 廢氣經(jīng)磷酸吸收塔171后進入磷酸捕集塔173,進一步去除氣體中的五氧化二磷和部分磷酸,廢氣經(jīng)過磷酸捕集塔173吸收凈化磷酸后,依次進入純水吸收塔175的底部。純水吸收塔175的數(shù)目為兩個,兩個純水吸收塔175依次設(shè)置。并且廢氣鼓入水溶液中進行氟化氫吸收,經(jīng)兩段水溶液吸收后的殘留廢氣排至排放塔(圖未示)進行處理。第二和純水吸收塔175的純水進管(圖未示)經(jīng)過第三換熱器159進行冷卻后再通入第二個純水吸收塔175進行吸收操作。[0057] 氫氟酸水吸收溶液經(jīng)離心泵184輸送進入氫氟酸解吸塔177進行解吸操作,在第一換熱器151的加熱作用下,氟化氫氣體從水溶液中解吸后進入氟化鈉生成塔與液堿進行中和反應(yīng),生成純度較高的氟化鈉溶液,后端接有氟化鈉溶液儲罐進行儲存。[0058] 本實用新型還提供了一種廢舊鋰電池處理系統(tǒng),包括該熱解廢氣資源化處理裝置100和廢水處理裝置等,廢水處理裝置與放電液池110相連接,二者相互配合使用,從而確保廢舊鋰電池處理過程中的廢氣和廢水能夠最大限度的進行無害化處理。
[0059] 根據(jù)本實施例提供的一種熱解廢氣資源化處理裝置100,熱解廢氣資源化處理裝置100的工作原理:[0060] 該熱解廢氣資源化處理裝置100依次設(shè)置的放電液池110、加熱件130、換熱件150以及解吸件170;放電液池110用于盛裝液體對廢舊電池進行放電,加熱件130用于對放電后的廢電池或者放電溶液加熱產(chǎn)生氣體,換熱件150用于對廢氣進行降溫,解吸件170用于容納與降溫后的氣體進行化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì),換熱件150同時對解吸件170進行加熱。通過對各個部件的有序設(shè)置,并充分利用換熱件150的熱量交換,依次對廢舊鋰電池放電處理過程中產(chǎn)生的廢氣進行無害化處理,對廢氣進行回收利用的同時還能降低對造成的環(huán)境污染。[0061] 本實施例提供的一種熱解廢氣資源化處理裝置100至少具有以下優(yōu)點:[0062] (1)其能夠?qū)崿F(xiàn)對熱解廢氣的回收利用,避免資源浪費和污染空氣,降低后端的廢水、廢渣處理難度;[0063] (2)不需要添加額外的輔料,可實現(xiàn)對廢氣中磷和氟的有效分離回收制備成磷酸和氟化鈉,而且能源消耗量小,降低后續(xù)的廢水廢氣處理難度;[0064] (3)使用兩個純水吸收塔175的組合來實現(xiàn)對氟化氫和廢氣中其他氣體的分離,二級吸收可以減少廢氣中的氟含量,并通過第三換熱器159適當降低第二個純水吸收塔175的溫度,不需經(jīng)過深冷處理冷凝氟化氫,減少能源的消耗;[0065] (4)通過射設(shè)置換熱件150,利用熱解爐131熱解廢氣的熱量加熱氫氟酸解吸塔177,實現(xiàn)氟化氫氣體的解吸,進一步純化氟化氫氣體,減少氟化氫中的雜質(zhì),使液堿吸收氟化氫生成的氟化鈉純度更高;
[0066] (5)氫氟酸解吸塔177解吸后的余液可以送入磷酸捕集塔173吸收廢氣中的磷酸,減少系統(tǒng)的水耗量,也可以回收進入后端系統(tǒng)中的部分磷酸;[0067] (6)放電液池110通過設(shè)置隔板111將其內(nèi)部分成多個腔室,使得放電液池110中大部分有機物溢流后通過離心泵184被輸送進入熱解爐131進行焚燒,實現(xiàn)對電池電解液有機物的處理和熱量利用,也避免大量的高鹽度放電鹽水進入熱解爐131,增大系統(tǒng)的負載。[0068] 以上所述,僅為本實用新型的具體實施方式,但本實用新型的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此,本實用新型的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。
聲明:
“熱解廢氣資源化處理裝置及廢舊鋰電池處理系統(tǒng)” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)