CN207950933U - 一种锂电池回收过程中产生的有机废气处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种锂电池回收过程中产生的有机废气处理系统，包括袋式除尘器、鼓风机、催化燃烧设备、碱池，其中，所述袋式除尘器设有废气进入口、废气排出口和排尘口，所述袋式除尘器内设有连接废气排出口的过滤袋，所述鼓风机的进风口连接所述废气排出口，所述鼓风机的出风口连接所述催化燃烧设备，所述催化燃烧设备可将有机废气燃烧为二氧化碳和水，所述催化燃烧设备的排气管连接碱池。采用袋式除尘器、催化燃烧设备和碱池，实现了采用过滤除去固体微粒，经催化燃烧把碳酸酯类可燃气体氧化燃烧成二氧化碳和水，经碱池吸收除去二氧化碳和水，得到碳酸盐类化合物，实现零排放，其具有环境友好、结构简单、净化效率高、节能、无二次污染等优点。

Description

一种锂电池回收过程中产生的有机废气处理系统

技术领域

本实用新型涉及电池废气处理技术领域，具体涉及一种锂电池回收过程中产生的有机废气处理系统。

背景技术

碳酸酯类化合物作为一种良好的溶剂，经常用于锂电池中电解液的溶剂，因此，其是锂电池回收过程中的主要需要处理的污染物。碳酸酯类化合物具有轻度刺激性，人体吸入后会出现头痛、头昏、虚弱、恶心、呼吸困难等症状，液体或高浓度蒸气刺激性加强，进入口中会刺激胃肠道。皮肤长期反复接触会引起剧烈的刺激。有些碳酸酯类化合物能通过胃肠道、皮肤和呼吸道进入机体表现为中等度毒性。而一般锂电池回收处理行业都只用简单的吸附或者不采取任何措施来处理产生的废气。这对环境会有不好的影响，以及对现场工作人员的健康来说是一个亟待解决的问题。

现有的技术手段有布袋除尘法、活性炭吸附法、液体吸收法等。

布袋除尘：是一种干式除尘装置，布袋采用纺织的滤布或非纺织的毯制成，利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤，当含尘气体进入布袋时，颗粒大、比重大的粉尘，由于重力的作用沉淀下来，落入灰斗，含有较细小粉尘的气体在通过滤料时，粉尘被阻留，使气体得到净化。活性炭吸附法：让气流通过活性炭层，经活性炭的作用吸附一部分有害气体，然后再排放。液体吸收法：是通过洗涤吸收设备排出的有害气体成分被液体吸收的一种吸收处理方法，可分为物理吸收和化学吸收两大类，物理吸收是有害成分物理地溶解于吸收剂的一种吸收过程，化学吸收则依靠有害成分与吸收剂之间发生化学反应而生产新的物质。

布袋除尘容易发生堵塞，布袋容易老化，使用寿命低，效率比较低。活性炭吸附法在净化废气前，需要进行预处理，废气浓度低时，效果还可以，但当废气浓度过高时，活性炭来不及吸附，效率大大折扣，设备体积比较大，成本高。液体吸收法吸收过后的后处理较麻烦，需要排放废水，对环境不友好，费用高等。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本实用新型提供一种锂电池回收过程中产生的有机废气处理系统，解决了现有技术中锂电池回收过程中产生的有机废气成本高、使用寿命低、效率差、后处理麻烦、工艺复杂、对环境不友好等问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

一种锂电池回收过程中产生的有机废气处理系统，包括袋式除尘器、鼓风机、催化燃烧设备、碱池，其中，所述袋式除尘器设有废气进入口、废气排出口和排尘口，所述袋式除尘器内设有连接废气排出口的过滤袋，所述鼓风机的进风口连接所述废气排出口，所述鼓风机的出风口连接所述催化燃烧设备，所述催化燃烧设备可将有机废气燃烧为二氧化碳和水，所述催化燃烧设备的排气管连接碱池。

如上所述的有机废气处理系统，优选地，所述催化燃烧设备包括箱体、加热器、催化府和排气管，在所述箱体一侧设有进口，另一侧或顶端设有出口，所述鼓风机的出风口连接所述进口，所述排气管连接出口，所述加热器和催化府设于所述箱体内部，所述加热器靠近所述进口设置，所述催化府靠近所述出口设置，使箱体内的气体的流向应是进口、加热器、催化府、排气管；所述催化府为带孔的陶瓷板，陶瓷板表面及孔内镀有催化剂金属铂和钯。

如上所述的有机废气处理系统，优选地，在所述箱体内靠近所述出口设有一层活性炭过滤网。

如上所述的有机废气处理系统，优选地，所述活性炭过滤网为插拔设置。

如上所述的有机废气处理系统，优选地，所述加热器为一层或多层网状的电热阻丝或并排的多根加热管，所述电热阻丝或并排的多根加热管是垂直于气体流向方向设置，使气体能快速、充分被加热，达到反应温度。

如上所述的有机废气处理系统，优选地，在所述箱体内还设有温度检测传感器，所述温度检测传感器连接控制器，所述控制器用于控制加热器的启动与闭合。

如上所述的有机废气处理系统，优选地，所述催化府可为一层或多层负载有催化剂铂和钯的三维蜂窝状陶瓷网。

采用三维蜂窝状陶瓷网，增大了与气流的接触面积，反应充分，催化燃烧效果好。

如上所述的有机废气处理系统，优选地，所述活性炭过滤网为插拔设置。

如上所述的有机废气处理系统，优选地，所述过滤袋为可拆卸设置。

如上所述的有机废气处理系统，优选地，所述过滤袋与袋式除尘器的连接为螺旋连接、卡扣连接或插拔连接。

如上所述的有机废气处理系统，优选地，所述碱池内为质量浓度是10％-20％的NaOH或KOH溶液，所述排气管的末端伸入NaOH或KOH溶液的液面下。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的锂电池回收过程中产生的有机废气处理系统，采用袋式除尘器、催化燃烧设备和碱池，实现了采用过滤除去固体微粒，经催化燃烧把碳酸酯类可燃气体氧化燃烧成二氧化碳和水，经碱池吸收除去二氧化碳和水，得到碳酸盐类化合物，实现零排放，环境友好的有机废气处理系统。

本实用新型提供的催化燃烧设备主要是利用焚烧炉在催化剂的作用下将有机废气碳酸酯类进行催化燃烧或氧化转化为水和CO₂，从而达到废气处理的效果。催化燃烧由于有催化剂的作用起燃温度低，节省废气燃烧成本，安全性更高，是一种较为理想的通过触媒催化反应(无明火)处理有机污染物的方法。本实用新型提供的有机废气处理系统具有适用范围广，结构简单，净化效率高，节能、无二次污染等优点，可在国内外广泛应用推广。

附图说明

图1为实施1中一优选锂电池回收过程中产生的有机废气处理系统的剖视图；

图2为实施2中一优选锂电池回收过程中产生的有机废气处理系统的剖视图。

【附图标记说明】

1：袋式除尘器；

2：鼓风机；

3：催化燃烧设备；

4：碱池；

5：废气进入口；

6：废气排出口；

7：过滤袋；

8：排气管；

9：进口；

10：出口；

11：电热阻丝；

12：陶瓷板；

13：活性炭过滤网；

14：加热管；

15：三维蜂窝状陶瓷网；

16：排尘口。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

实施例1

一种锂电池回收过程中产生的有机废气处理系统，如图1所示，包括袋式除尘器1、鼓风机2、催化燃烧设备3、碱池4，其中，所述袋式除尘器1设有废气进入口5、废气排出口6和排尘口16，袋式除尘器1内设有连接废气排出口6的过滤袋7，过滤袋7可通过螺栓连接设在废气排出口6，过滤袋7设为袋口设有螺纹连接的螺纹口，袋式除尘器1的废气排出口6也设为与过滤袋7的螺纹相互匹配的接口，通过螺纹连接可定期更换过滤袋，或将过滤袋取出进行清理。过滤袋7可将通过进入口的固体、粉尘等阻拦在过滤袋7外，最后可从排尘口16排出，气体则通过废气排出口6，在工作过程中，排尘口16是封闭的，需要清理固体、粉尘时才打开。废气排出口6通过管道连接鼓风机2的进风口，鼓风机2的出风口连接催化燃烧设备3的进口，催化燃烧设备3可将有机废气燃烧为二氧化碳和水，催化燃烧设备3的排气管连接碱池4。

进一步地，催化燃烧设备3包括箱体、加热器、催化府和排气管8，在所述箱体一侧设有进口9，另一侧设有出口10，鼓风机2的出风口连接通过管道连接进口9，排气管8连接出口10，加热器和催化府设于箱体内部，加热器靠近进口9设置，催化府靠近出口10设置，加热器与催化府是从一侧往另一侧设计，使箱体内的有机废气的流向应是进口、加热器、催化府、出口、排气管；催化府为带有多个孔的陶瓷板9，陶瓷板9表面及孔内镀有催化剂金属铂和钯，有机废气通过加热板的预热，当温度达到200-400℃，在催化剂金属铂和钯的作用下，有机废气生成二氧化碳和水。

加热器为网状的电热阻丝11，为了能有效控制箱体内的温度，在适当的温度内，促进有机废气的氧化燃烧，可在靠近电热阻丝11附近或根据需要设置温度检测传感器，温度检测传感器连接控制器，控制器连接加热器的开关，控制器用于控制加热器的启动与闭合。温度检测传感器用于感测的箱体内的温度时，控制器根据设定的温度范围对加热器实行调控。控制器可设置为当温度检测传感器检测的温度为200-400℃，当低于200℃时，控制加热器的启动进行加热，当温度高于400℃，控制加热器的关闭，不再进行加热，能有效节约能源，节约成本。

碱池4内放置有质量浓度是10％-20％的碱液，碱液可为NaOH或KOH溶液，将排气管的末端伸入碱液溶液的液面下，碱液可有效吸收二氧化碳，并生成碳酸盐。

当箱体的体积较大时，可将网状的电热阻丝11分开设置，并设有两层或多层，一是使箱体内温度快速达到适宜的反应温度，保证有机废气能充分反应完全充分生成二氧化碳和水。此时，催化府也可为多层带孔的陶瓷板12，多层陶瓷板之间的孔的设置位置正好错开，使有机废气能与催化剂充分接触反应。

为了能有效去除有毒气体或不良气味，在箱体内靠近出口的位置还设有一层活性炭过滤网13。进一步地，为了能定期更换该活性炭过滤网，将活性炭过滤网设为插拔式。在箱体上开设有一个横槽，可将带有活性炭过滤网的框架插入横槽中，活性炭过滤网13的大小可与箱体的大小匹配，在横槽上方还设有一个滑盖，滑盖正好将横槽槽口盖住，并起到密封作用，有效避免箱体内气体溢出或泄露。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上，与实施例1的不同之处在于催化燃烧设备3和过滤袋设置。其中，过滤袋是采用卡扣式，将过滤袋卡接在袋式除尘器的废气排出口6，可方便更换、清理。

如图2所示，催化燃烧设备包括箱体、加热器、催化府和排气管，在箱体一侧设有进口，箱体的顶端设有出口，鼓风机的出风口连接进口，排气管连接出口，加热器和催化府垂直于箱体由下而上设置，加热器靠近进口设置，催化府靠近出口设置，使箱体内的气体的流向应是进口、由下而上，加热器为并排的多根加热管14、催化府、排气管；催化府为负载有催化剂铂和钯的三维蜂窝状陶瓷网15。设为三维蜂窝状陶瓷网的比表面积大，反应充分接触，使有机废气可完全燃烧氧化，有机废气处理率可达98％-100％。并排的多根加热管15是垂直于气体流向设置，可将箱体的截面一面覆盖。

本实用新型中对锂电池粉碎回收处理过程中产生的有机废气如碳酸酯类化合物和六氟磷酸锂的分解产物，经袋式除尘器，除去黑粉、塑料产生的粉尘等固体微粒可留在过滤袋中，碳酸酯类化合物包括碳酸二甲酯、碳酸二丁酯、碳酸丙烯酯和碳酸甲丁酯等作为可燃性有机化合物通过过滤袋，经鼓风机的作用进入催化燃烧设备，在200-400℃温度下，在催化剂铂、钯催化燃烧后得到二氧化碳和水等产物，废气产物经过碱池(10％-20％质量浓度的NaOH溶液)后可以得到碳酸盐，碳酸盐是基本的化工原料，可以进一步二次资源化再利用，如用于造纸、冶金、染料等工业，达到零排放，是一对大气没有污染的有机废气处理系统。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型做其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种锂电池回收过程中产生的有机废气处理系统，其特征在于，其包括袋式除尘器、鼓风机、催化燃烧设备、碱池，其中，所述袋式除尘器设有废气进入口、废气排出口和排尘口，所述袋式除尘器内设有连接废气排出口的过滤袋，所述鼓风机的进风口连接所述废气排出口，所述鼓风机的出风口连接所述催化燃烧设备，所述催化燃烧设备可将有机废气燃烧为二氧化碳和水，所述催化燃烧设备的排气管连接碱池。

2.如权利要求1所述的有机废气处理系统，其特征在于，所述催化燃烧设备包括箱体、加热器、催化府和排气管，在所述箱体一侧设有进口，另一侧或顶端设有出口，所述鼓风机的出风口连接所述进口，所述排气管连接出口，所述加热器和催化府设于所述箱体内部，所述加热器靠近所述进口设置，所述催化府靠近所述出口设置，使箱体内的气体的流向应是进口、加热器、催化府、排气管；所述催化府为带孔的陶瓷板，陶瓷板表面及孔内镀有催化剂金属铂和钯。

3.如权利要求2所述的有机废气处理系统，其特征在于，在所述箱体内靠近所述出口设有活性炭过滤网。

4.如权利要求3所述的有机废气处理系统，其特征在于，所述活性炭过滤网为插拔设置。

5.如权利要求2所述的有机废气处理系统，其特征在于，所述加热器为一层或多层网状的电热阻丝或并排的多根加热管，所述电热阻丝或并排的多根加热管垂直于气体流向方向设置。

6.如权利要求2所述的有机废气处理系统，其特征在于，在所述箱体内还设有温度检测传感器，所述温度检测传感器连接控制器，所述控制器用于控制加热器的启动与闭合。

7.如权利要求2所述的有机废气处理系统，其特征在于，所述催化府为一层或多层负载有催化剂铂和钯的三维蜂窝状陶瓷网。

8.如权利要求1所述的有机废气处理系统，其特征在于，所述过滤袋为可拆卸设置。

9.如权利要求1所述的有机废气处理系统，其特征在于，所述过滤袋与袋式除尘器的连接为螺旋连接、卡扣连接或插拔连接。

10.如权利要求1-9中任一项所述的有机废气处理系统，其特征在于，所述碱池内为质量浓度是10％-20％的NaOH或KOH溶液，所述排气管的末端伸入NaOH或KOH溶液的液面下。