CN204952606U - 锂离子电池生产排放的废气回收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种锂离子电池生产排放的废气回收装置，所述废气回收装置包括箱体结构和设置于所述箱体结构内的回收处理系统，所述回收处理系统的水浴箱包括水浴槽、进风口、以及出风口，所述水浴槽由液位板、所述水浴箱的三个侧板、以及分风板围绕而成且所述水浴槽内存储一定的水，所述分风板上设置有可调节大小的分风板网孔，所述分风板下方的所述水浴箱的侧板上设置有所述进风口，所述出风口设置于高于所述水浴槽液面的所述水浴箱的侧板或顶板上；进风于所述进风口进入所述水浴箱，通过所述分风板的所述分风板网孔分散并克服所述水浴槽中的水压进入所述水浴箱吸附NMP，而后再向上冲出液面从所述出风口排出。
Description
技术领域
本实用新型涉及废气回收技术领域，特别是涉及一种锂离子电池生产排放的废气回收装置。
背景技术
锂离子电池具有电压高、比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机、手提电脑得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车、以及电动工具等电动设备上，因此对锂离子电池的性能要求越来越高。
锂离子电池的基本构成包括正极、负极、电解液、以及隔膜。在锂离子电池的制造过程中，要把正、负极材料分别加入粘合剂和有机溶剂进行搅拌打浆、混合均匀涂布于作为集电体的铜箔、铝箔上，经烘干后，制成锂离子电池的正、负极。
N-甲基吡咯烷酮(N-MethylPyrrolidone，NMP)具有闪点高，安全性好、对粘合剂聚偏氟乙烯(PolyvinylideneFluoride，PDVF)的溶解稀释性能好等优点而被锂离子电池制造工艺普遍选用。在烘干时，NMP全部变成气体并随加热的空气排入大气，NMP具有很强的腐蚀性且对人体有害，如果不对含有NMP的废气进行处理而直接排放，其必然会对周围的环境造成严重的污染，甚至造成人员的伤亡。另外，NMP的价格较昂贵，如果其以气体的形式散失掉而不回收利用，也是一种极大的浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供了一种结构简单、可回收NMP的锂离子电池生产排放的废气回收装置，以解决现有技术中的不足。
本实用新型的实施例提供一种锂离子电池生产排放的废气回收装置，所述废气回收装置包括箱体结构和设置于所述箱体结构内的回收处理系统，所述回收处理系统的水浴箱包括水浴槽、进风口、以及出风口，所述水浴槽由液位板、所述水浴箱的三个侧板、以及分风板围绕而成且所述水浴槽内存储一定的水，所述分风板上设置有可调节大小的分风板网孔，所述分风板下方的所述水浴箱的侧板上设置有所述进风口，所述出风口设置于高于所述水浴槽液面的所述水浴箱的侧板或顶板上；进风于所述进风口进入所述水浴箱，通过所述分风板的所述分风板网孔分散并克服所述水浴槽中的水压进入所述水浴箱吸附NMP，而后再向上冲出液面从所述出风口排出。
进一步地，所述水浴箱还包括水泵、液位板、以及设置于所述水浴槽下方的储水槽，所述储水槽由所述水浴箱的四个侧板和底板围绕而成且所述储水槽内存储一定的水，所述水泵通过管路分别与所述储水槽和所述水浴槽连通，所述液位板的上端距离所述水浴箱的顶板有一定距离，所述液位板的下端连接有所述回流板，所述回流板的下端插入所述储水槽的水中但不与所述水浴箱的底板接触，所述回流板与其临近的所述水浴箱的侧壁之间形成回流通道；所述水泵将所述储水槽中水泵入所述水浴槽，所述水浴槽中多余的水通过所述液位板溢流到所述回流通道，进而回流至所述储水槽，形成循环以满足所述水浴槽中的水位恒定。
进一步地，所述分风板包括第一网孔板和第二网孔板，所述第一网孔板上设置有第一网孔，所述第二网孔板上设置有第二网孔，所述第一网孔和所述第二网孔的位置和大小相同，所述第一网孔板和所述第二网孔板上下叠置且可相对移动，以使得所述第一网孔和所述第二网孔上下叠置形成可调节大小的所述分风板网孔。
进一步地，所述回收处理系统还包括进风机，所述设置于所述箱体结构的上方，所述进风机的风机出风口与所述进风口相连通，所述风机出风口处设置有风阀以调节进入所述水浴箱的总风量。
进一步地，所述回收处理系统还包括控制器，所述控制器设置于所述箱体结构上，所述控制器包括进风机控制键和水泵控制键，所述风机控制键与所述进风机电性连接，所述水泵控制键与所述水泵电性连接。
进一步地，所述回收处理系统包括两个所述水浴箱且串联连接，一所述水浴箱的进风口与所述风机出风口相连通，一所述水浴箱的出风口和另一所述水浴箱的进风口相连通，另一所述水浴箱的出风口伸出至所述箱体结构外。
进一步地，所述出风口的下方与所述水浴槽的上方之间设置有冷凝器，经过水浴吸附处理后的风中所带有的水汽凝结于所述冷凝器上并回流到所述水浴槽中。
进一步地，所述废气回收装置还包括补排水系统，所述补排水系统设置于所述箱体结构内，所述补排水系统包括补水箱和进水管路，所述补水箱固定于所述水浴箱的侧壁外，所述进水管路设置于所述补水箱下方，所述进水管路包括主管、进水管、以及排水管，所述主管的上端与所述补水箱连通，所述主管的下端分别与所述进水管和所述排水管的一端相连通，所述进水管的另一端伸入所述储水槽的上方，所述排水管的另一端向下延伸，所述主管上设置有进水阀，所述排水管上设置有排水阀。
进一步地，所述补排水系统还包括水箱排水管，所述水箱排水管设置于所述储水槽的下方且与所述储水槽连通，所述水箱排水管上设置有水箱排水阀以控制所述储水槽中储存水的排放。
进一步地，所述补水箱的上端设置有补水箱盖，所述箱体结构上端开设有开口，所述补水箱盖通过所述开口伸出所述箱体结构以便于对所述补水箱进行补水。
本实用新型的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：上述实施例的锂离子电池生产排放的废气回收装置，结构简单，操作方便，可有效去除废气中的NMP，实现锂离子电池生产废气的安全排放，同时实现对了NMP的回收。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本实用新型实施例的锂离子电池生产排放的废气回收装置的结构示意图。
图2a是回收处理系统的主视图。
图2b是图2a的左视图。
图2c是图2a的Ⅱ-Ⅱ处的剖视图。
图2d是图2a中分风板的放大图。
图3是补排水系统的主视图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。
图1是本实用新型实施例的锂离子电池生产排放的废气回收装置的结构示意图，图2a是回收处理系统的主视图，图2b是图2a的左视图，图2c是图2a的Ⅱ-Ⅱ处的剖视图，图2d是图2a中分风板的放大图，图3是补排水系统的主视图。请参阅图1至图3所示，锂离子电池生产排放的废气回收装置100包括外部的箱体结构10、回收处理系统20、补排水系统30。锂离子电池生产排放的废气回收装置100是根据NMP与水互溶的原理而设计的。
箱体结构10包括框架11、封板12、以及门体13。
框架11为长方体状结构，框架11采用质地结实耐用的型材如铝合金型材等制成，但不限于此。框架11的前后左右上下分别设置有封板12而形成箱体结构，前后左右至少一侧的封板12上开设有门体13，门体13可便于对箱体结构10内的回收处理系统20及补排水系统30进行操作及检修。封板12及门体13一般采用钣金材料制成。框架11的下端四角处分别设置有支腿14，为了方便箱体结构10的移动，也可于支腿14下部设置有万向轮(图未示)。
回收处理系统20包括水浴箱22、进风机26、以及控制器28。
水浴箱22包括上下间隔设置的水浴槽222和储水槽221、回流板225、水泵227、进风口228、以及出风口229。
储水槽221由水浴箱22的四个侧板和底板围绕形成，储水槽221位于水浴槽222的下方，用于存储水和从水浴槽222回流而来的水。
水泵227设置于水浴箱22外部，且通过管路分别与储水槽221和水浴槽222连通，水泵227用于将储水槽221中的水泵入水浴槽222中。
水浴箱22的一侧板的中部设置有进风口228，进风口228的高度高于储水槽221的液面高度且低于水浴槽222。出风口229设置于水浴槽222上方的水浴箱22的一侧板上。
水浴槽222设置于储水槽221的上方，水浴槽222包括分风板223和液位板224，水浴槽222的底板为分风板223，水浴槽222的侧板由竖直的液位板224和水浴箱22的三个侧板组成。
分风板223于进风口228上方且水平设置于水浴槽222的下端，分风板223为矩形网孔板状结构，分风板223包括第一网孔板2232和第二网孔板2234，第一网孔板2232上设置有第一网孔2233，第二网孔板2234上设置有第二网孔2235，第一网孔2233和第二网孔2235的位置和大小相同，在本实施例中，第一网孔2233、第二网孔2235为圆孔，第一网孔板2232和第二网孔板2234上下叠置且可相对移动，以使得第一网孔2233和第二网孔2235上下叠置形成可调节大小的分风板网孔2236，分风板网孔2236通过第一网孔板2232与第二网孔板2234间的相对移动而调节第一网孔2233和第二网孔2235的重合大小以可调节分风板网孔2236的大小。分风板223的作用是使得进风经分风板网孔2236后分散得更加均匀，同时通过分风板网孔2236的大小来调节其下方进风的风压。
液位板224的上端距水浴箱22的顶板具有一定距离。液位板224的下端连接有竖直的回流板225，回流板225的下端插入储水槽221的水中但不与储水槽221(水浴箱22)的底板相接触，回流板225与其临近的水浴箱22的侧壁之间形成回流通道226。通过水泵227泵入水浴槽222中的进水量远大于分风板网孔2236的泄漏量，多余的水通过液位板224溢流到回流通道226，进而回流至储水槽221，同时阻隔气体回流至储水槽221中，从而实现水浴槽222中的水位高度始终等于液位板224的高度，即水浴槽222中的水位恒定。当水浴箱22没有进风时，水浴槽222内的水通过液位板224溢流以及分风板网孔2236泄漏至储水槽221中。当水浴箱22有进风时，水浴槽222内的水需要克服分风板223的分风板网孔2236向上的风压方可泄漏至储水槽221中，如果分风板网孔2236处风压小于水压，则水浴槽222内的水泄漏，进风不能从分风板网孔2236处通过；如果分风板网孔2236处风压大于水压，进风从分风板网孔2236进入水浴槽222中，而水浴槽222内的水不泄漏，此时进风中携带有NMP与水接触后溶于水从而达到除NMP的目的，进风向上流动离开水浴槽222，从出风口229排出。
进风要通过分风板网孔2236进入水浴槽222，若总风量不变，通过改变分风板网孔2236的大小来改变风压大小，即分风板网孔2236越大则风压越小，分风板网孔2236越小则风压越大，由于水浴槽222内的水位恒定，故分风板网孔2236的水压不变。因此，可以通过调节分风板网孔2236的大小来调节风压与水压的压差，从而达到更好地水浴吸附效果。另外，压差越大时通过水浴槽222的风速越快，即单位气体的水浴吸附时间越少，水浴吸附效果越差。一般控制风压与水压的压差适中，以满足更好的水浴吸附。
进风机26设置于箱体结构10的上方，进风机26的风机出风口262与进风口228相连通，为了方便风机出风口262进入箱体结构10与进风口228相连通，而在箱体结构10上端的封板12开设有通孔16。锂离子电池生产排放的废气通过进风机26的风机进风口264进入进风机26，再通过进风机26加速鼓出风机出风口262鼓入进风口228而进入水浴箱22中。由于进风机26的功率固定，风机出风口262处有风阀266，可通过调节风阀266开度大小来调节进入水浴箱22的总风量。
控制器28设置于箱体结构10外部，控制器28用于控制进风机26和水泵227，控制器28包括进风机控制键281和水泵控制键282，风机控制键281与进风机26电性连接，水泵控制键282与水泵227电性连接。
回收处理系统20包括至少一个水浴箱22。在本实施例中，回收处理系统20采用二次水浴吸附的方式去除废气(进风)中的NMP，即回收处理系统20包括两个水浴箱22、22′且串联连接，第一个水浴箱22的出风口229和第二个水浴箱22′的进风口228′相连通，第一个水浴箱22的进风口228与进风机26的风机出风口262相连通，第二个水浴箱22′的出风口229′穿过箱体结构10上端封板12伸出箱体结构10外。第二个水浴槽222′的上方、出风口229′的下方设置有冷凝器220′，冷凝器220′用于回收经过水浴吸附处理后的风中所带有的水汽，水汽于冷凝器220′上凝结并回流到水浴槽222′中。第一个水浴箱22可以设置也可以省略不设置冷凝器，在本实施例中，第一个水浴箱22不设置冷凝器。
补排水系统30包括补水箱31、进水管路32、以及水箱排水管33。
补水箱31设置于箱体结构10的内部且固定于水浴箱22的侧壁外，为了方便补水箱31自身补水而在箱体结构10上端的封板12上开设有开口15，使得补水箱31上端的补水箱盖312伸出箱体结构10。进水管路32设置于补水箱31下方，进水管路32包括主管322、进水管324、及排水管326，主管322的上端与补水箱31连通，主管322的下端分别与进水管324和排水管326的一端相连通，进水管324的另一端伸入水浴箱22的储水槽221的上方，排水管326的另一端向下延伸。主管322上设置有进水阀323，排水管326上设置有排水阀327。水箱排水管33设置于储水槽221的下方且与储水槽221连通，水箱排水管33上设置有水箱排水阀332。排水阀327、进水阀323、水箱排水阀332可以通过手动控制，也可通过自动控制，在本实施例中，其通过手动控制，且通过观测设置于箱体结构10外的水位计(图未示)来确认储水槽221内的液面高低，还可通过设置于箱体结构10外的计时器(图未示)来计量水的工作能力。
废气回收装置100补水时，打开进水阀323，关闭排水阀327，水经主管322、进水管324流入储水槽221而对其进行补给。废气回收装置100排水时，关闭进水阀323、排水阀327、水泵227、以及进风机26，将分风板网孔2236调节到最大，水浴槽222中的水通过分风板网孔2236泄漏至储水槽221中，打开水箱排水阀332将储水槽221中的吸附NMP的水全部排出，再对其回收再利用。
本实用新型的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：上述实施例的锂离子电池生产排放的废气回收装置100，结构简单，操作方便，可有效去除废气中的NMP，实现锂离子电池生产废气的安全排放，同时实现对了NMP的回收。
在本实用新型中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
在本实用新型中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本实用新型中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种锂离子电池生产排放的废气回收装置(100)，其特征在于：所述废气回收装置(100)包括箱体结构(10)和设置于所述箱体结构(10)内的回收处理系统(20)，所述回收处理系统(20)的水浴箱(22)包括水浴槽(222)、进风口(228)、以及出风口(229)，所述水浴槽(222)由液位板(224)、所述水浴箱(22)的三个侧板、以及分风板(223)围绕而成且所述水浴槽(222)内存储一定的水，所述分风板(223)上设置有可调节大小的分风板网孔(2236)，所述分风板(223)下方的所述水浴箱(22)的侧板上设置有所述进风口(228)，所述出风口(229)设置于高于所述水浴槽(222)液面的所述水浴箱(22)的侧板或顶板上；进风于所述进风口(228)进入所述水浴箱(22)，通过所述分风板(223)的所述分风板网孔(2236)分散并克服所述水浴槽(222)中的水压进入所述水浴箱(22)吸附NMP，而后再向上冲出液面从所述出风口(229)排出。
2.如权利要求1所述的废气回收装置(100)，其特征在于：所述水浴箱(22)还包括水泵(227)、液位板(224)、回流板(225)、以及设置于所述水浴槽(222)下方的储水槽(221)，所述储水槽(221)由所述水浴箱(22)的四个侧板和底板围绕而成且所述储水槽(221)内存储一定的水，所述水泵(227)通过管路分别与所述储水槽(221)和所述水浴槽(222)连通，所述液位板(224)的上端距离所述水浴箱(22)的顶板有一定距离，所述液位板(224)的下端连接有所述回流板(225)，所述回流板(225)的下端插入所述储水槽(221)的水中但不与所述水浴箱(22)的底板接触，所述回流板(225)与其临近的所述水浴箱(22)的侧壁之间形成回流通道(226)；所述水泵(227)将所述储水槽(221)中水泵入所述水浴槽(222)，所述水浴槽(222)中多余的水通过所述液位板(224)溢流到所述回流通道(226)，进而回流至所述储水槽(221)，形成循环以满足所述水浴槽(222)中的水位恒定。
3.如权利要求1所述的废气回收装置(100)，其特征在于：所述分风板(223)包括第一网孔板(2232)和第二网孔板(2234)，所述第一网孔板(2232)上设置有第一网孔(2233)，所述第二网孔板(2234)上设置有第二网孔(2235)，所述第一网孔(2233)和所述第二网孔(2235)的位置和大小相同，所述第一网孔板(2232)和所述第二网孔板(2234)上下叠置且可相对移动，以使得所述第一网孔(2233)和所述第二网孔(2235)上下叠置形成可调节大小的所述分风板网孔(2236)。
4.如权利要求2所述的废气回收装置(100)，其特征在于：所述回收处理系统(20)还包括进风机(26)，所述设置于所述箱体结构(10)的上方，所述进风机(26)的风机出风口(262)与所述进风口(228)相连通，所述风机出风口(262)处设置有风阀(266)以调节进入所述水浴箱(22)的总风量。
5.如权利要求4所述的废气回收装置(100)，其特征在于：所述回收处理系统(20)还包括控制器(28)，所述控制器(28)设置于所述箱体结构(10)上，所述控制器(28)包括进风机控制键(281)和水泵控制键(282)，所述风机控制键(281)与所述进风机(26)电性连接，所述水泵控制键(282)与所述水泵(227)电性连接。
6.如权利要求4所述的废气回收装置(100)，其特征在于：所述回收处理系统(20)包括两个所述水浴箱(22、22′)且串联连接，一所述水浴箱(22)的进风口(228)与所述风机出风口(262)相连通，一所述水浴箱(22)的出风口(229)和另一所述水浴箱(22′)的进风口(228′)相连通，另一所述水浴箱(22′)的出风口(229′)伸出至所述箱体结构(10)外。
7.如权利要求6所述的废气回收装置(100)，其特征在于：所述出风口(229′)的下方与所述水浴槽(222′)的上方之间设置有冷凝器(220′)，经过水浴吸附处理后的风中所带有的水汽凝结于所述冷凝器(220′)上并回流到所述水浴槽(222′)中。
8.如权利要求2所述的废气回收装置(100)，其特征在于：所述废气回收装置(100)还包括补排水系统(30)，所述补排水系统(30)设置于所述箱体结构(10)内，所述补排水系统(30)包括补水箱(31)和进水管路(32)，所述补水箱(31)固定于所述水浴箱(22)的侧壁外，所述进水管路(32)设置于所述补水箱(31)下方，所述进水管路(32)包括主管(322)、进水管(324)、以及排水管(326)，所述主管(322)的上端与所述补水箱(31)连通，所述主管(322)的下端分别与所述进水管(324)和所述排水管(326)的一端相连通，所述进水管(324)的另一端伸入所述储水槽(221)的上方，所述排水管(326)的另一端向下延伸，所述主管(322)上设置有进水阀(323)，所述排水管(326)上设置有排水阀(327)。
9.如权利要求8所述的废气回收装置(100)，其特征在于：所述补排水系统(30)还包括水箱排水管(33)，所述水箱排水管(33)设置于所述储水槽(221)的下方且与所述储水槽(221)连通，所述水箱排水管(33)上设置有水箱排水阀(332)以控制所述储水槽(221)中储存水的排放。
10.如权利要求8所述的废气回收装置(100)，其特征在于：所述补水箱(31)的上端设置有补水箱盖(312)，所述箱体结构(10)上端开设有开口(15)，所述补水箱盖(312)通过所述开口(15)伸出所述箱体结构(10)以便于对所述补水箱(31)进行补水。
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|---|---|---|---|---|
| CN109012505A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-12-18 | 深圳大学 | 反应炉 |
| CN111744298A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-10-09 | 袁思田 | 一种增强复合塑料材料的塑料粒子生产系统设备 |
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2015
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