CN213221487U - 一种基于电池包资源化的裂解尾气处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于电池包资源化的裂解尾气处理设备，包括依次连通设置的旋风除尘器、二燃室、脱硝机构、第一换热器、第一碱洗塔、布袋除尘器、第二碱洗塔、烟囱、碱液罐和碱液循环池；第一碱洗塔内设置有第一碱液喷淋层，第二碱洗塔内设置有第二碱液喷淋层；碱液罐的出液口与第二碱液喷淋层的进液口连通，第二碱洗塔的出液口与第一碱液喷淋层的进液口连通。本实用新型能够对裂解尾气进行处理，处理效果好；通过将第二碱洗塔的出水口与第一碱液喷淋层的进水口通过管道连通，能够对裂解尾气中的酸性气体进行两次吸附，提高了对酸性气体的吸附效果，能够对气体降温、避免对布袋除尘器造成损害，且节约水资源。

Description

一种基于电池包资源化的裂解尾气处理设备

技术领域

本实用新型涉及电池资源化处理技术领域，具体涉及一种基于电池包资源化的裂解尾气处理设备。

背景技术

近年来，随着对锂电池的需求日益增多，产生的废弃锂电池也不断增加。若直接将废弃锂电池丢弃，锂电池正极材料、负极材料、电解液中含有的无机、有机化合物将对环境和大气产生严重污染。因此，对废锂电池进行回收处理具有重要的意义。

废旧锂电池经回收拆解后一般需经高温裂解除去其中的电解液、隔膜等有机物。在裂解过程中，这些有机物裂解将产生大量裂解气，裂解气的温度为200～650℃，裂解气中含有有机物、氯化物、氟化物和硫化物等物质。若直接将其排放到空气中，仍会对环境造成极大的危害。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提出一种基于电池包资源化的裂解尾气处理设备，以解决现有技术中废旧锂电池裂解过程中产生的裂解气不宜直接排放到空气中的技术问题。

为达到上述技术目的，本实用新型的技术方案提供了一种基于电池包资源化的裂解尾气处理设备，包括旋风除尘器、二燃室、脱硝机构、第一换热器、第一碱洗塔、布袋除尘器、第二碱洗塔、烟囱、碱液罐和碱液循环池；沿尾气流动方向，旋风除尘器、二燃室、脱硝机构、第一换热器、第一碱洗塔、布袋除尘器、第二碱洗塔和烟囱依次连通设置；

第一碱洗塔内设置有第一碱液喷淋层，第二碱洗塔内设置有第二碱液喷淋层；碱液罐的出液口与第二碱液喷淋层的进液口通过管道连通，第二碱洗塔的出液口与第一碱液喷淋层的进液口通过管道连通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本实用新型通过

本实用新型通过设置依次连通的旋风除尘器、二燃室、脱硝机构、第一换热器、第一碱洗塔、布袋除尘器、第二碱洗塔和烟囱对裂解尾气进行处理，处理效果好；

本实用新型通过将第二碱洗塔的出水口与第一碱液喷淋层的进水口通过管道连通，能够对裂解尾气中的酸性气体进行两次吸附，提高了对酸性气体的吸附效果，能够对气体降温、避免对布袋除尘器造成损害，且节约水资源。

附图说明

图1是本实用新型提供的基于电池包资源化的裂解尾气处理设备一实施方式的结构示意图；

图2是图1中第一碱洗塔一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供了一种基于电池包资源化的裂解尾气处理设备，包括旋风除尘器1、二燃室2、脱硝机构3、第一换热器4、第一碱洗塔5、布袋除尘器6、第二碱洗塔7和烟囱8；旋风除尘器1的进气口与裂解尾气产生装置(具体为窑炉)的出气口通过管道连通，旋风除尘器1的出气口与二燃室2的进气口通过管道连通，二燃室2的出气口与脱硝机构3的进气口通过管道连通，脱硝机构3的出气口与第一换热器4的进气口通过管道连通，第一换热器4的出气口与第一碱洗塔5的进气口通过管道连通，第一碱洗塔5的出气口与布袋除尘器6的进气口通过管道连通，布袋除尘器6的出气口与第二碱洗塔7的进气口通过管道连通，第二碱洗塔7的出气口与烟囱8通过管道连通，烟囱8的出气口与大气连通。废电池裂解过程中产生的尾气中含有大量的粉尘，经旋风除尘器1处理后能将气体和粉尘分离，随后将气体通入二次燃烧室2，在1100℃下焚烧热解产生的有毒易燃气体，并消灭二噁英，燃烧后的高温气体进入脱硝机构3中，与尿素反应，除去气体中的氮氧化物，脱硝后的气体进入第一换热器4中，快速冷却至220℃以下，冷却后的气体进入第一碱洗塔5内，经碱液喷淋后继续降温，并初步去除酸性气体，经初步除酸后的气体进入布袋除尘器6内，进一步除去气体中的粉尘，然后进入第二喷淋塔7内，再次脱除气体中的残留的酸性气体和粉尘，最终经烟囱8排出。为了进一步提高尾气处理效果，上述气体管道间连设置有风机。优选地，风机设置在第二碱洗塔7和烟囱8间的连通管道上。

脱硝机构3包括尿素喷淋塔31、尿素罐32和尿素池33；二燃室2的出气口与尿素喷淋塔31的进气口通过管道连通，尿素喷淋塔31的出气口与第一换热器4的进气口通过管道连通。尿素喷淋塔31内设置有尿素喷淋层311，尿素罐32的出液口与尿素喷淋层311的进液口通过管道连通，尿素喷淋塔31的出液口与尿素池33的进液口通过管道连通，便于贮存使用后的尿素喷淋液。进一步地，尿素喷淋塔31的出液口与尿素喷淋层311的进液口通过管道连通，便于使尿素从尿素喷淋塔31底端进入尿素喷淋层311喷出，形成内循环，提高尿素的利用率；同时，尿素喷淋塔31的出液口还与尿素罐32的进液口通过管道连通，便于利用尿素喷淋液处理氮氧化物后携带的热量溶解尿素，同时提高喷淋液中氨的利用率。

第一换热器4为气-气换热器或气-水换热器，用于将高温烟气降温，并回收高温烟气中的热量，其为现有技术，在此不做详细介绍。

本实用新型还包括碱液罐9和碱液循环池10，第一碱洗塔5内设置有第一碱液喷淋层51，第二碱洗塔7内设置有第二碱液喷淋层71。碱液罐9的出液口与第二碱液喷淋层71的进液口通过管道连通，第二碱洗塔7的出液口与第一碱液喷淋层51的进液口通过管道连通。这种设计有利于将第二碱洗塔7内的碱液输送至第一碱洗塔5内，一方面有利于碱液初步去除尾气中的酸性气体，另一方面有利于利用碱液对尾气进行降温，避免尾气温度过高，影响布袋除尘器6的使用寿命。进一步地，第一碱洗塔5的出液口与碱液循环池10的进液口通过管道连通，碱液循环池10的出液口与第一碱液喷淋层51的进液口通过管道连通；第二碱洗塔7的出液口与第二碱液喷淋层71的进液口通过管道连通。这种设计有利于使碱液分别在第一碱洗塔5和第二碱洗塔7处形成循环，充分利用碱液；同时，碱液循环池10的设置，能使碱液在碱液循环池10内降温，提高碱液对高温气体的降温能力。进一步地，第一碱液喷淋层51的进液口还与冷水管12连通，便于向第一碱液喷淋层51中补加冷水，对气体降温。

请参阅图2，第一碱洗塔5内还设置有第二换热器52和第一除雾层53，且第一碱液喷淋层51、第二换热器52和第一除雾层53由下至上依次设置。这种设计可使经碱液吸收处理后的气体，与第二换热器52换热，进一步降低气体的温度，在经第一除雾层53，脱除气体中夹带的小液滴，避免其进入后续管道和布袋除尘器6中，造成堵塞。

第二碱洗塔7内设置有第二除雾层72，且第二除雾层72设置在第二碱液喷淋层71上方，便于脱除气体中夹带的小液滴。

本实用新型中，第一碱洗塔5和布袋除尘器6间的气体管道上还设置有活性炭喷射器11，且活性炭喷射器11的喷射口位于第一碱洗塔5和布袋除尘器6间的气体管道中。活性炭喷射器11的设置，便于吸附气体中的灰尘和二噁英。

本实施新型中，各液体连通管道间还设置有泵和阀门。

本实用新型中，旋风除尘器1、二燃室2、脱硝机构3、第一换热器4、第一碱洗塔5、布袋除尘器6、第二碱洗塔7和烟囱8、碱液罐9和碱液循环池10、活性炭喷射器11、第一碱液喷淋层51、第二换热器52、第一除雾层53、第二碱液喷淋层71、第二除雾层72、尿素喷淋层311的结构均为现有技术，在此不做详细介绍。

基于上述基于电池包资源化的裂解尾气处理设备的结构描述，对其具体工作方式进行详细阐述。

本实用新型基于电池包资源化的裂解尾气处理设备在处理裂解尾气的过程中，裂解尾气进入旋风除尘器1中经旋风除尘器1处理，脱除裂解尾气中的粉尘；随后进入二燃室在1100℃下焚烧热解产生的有毒易燃气体，并消灭二噁英；高温气体进入尿素喷淋塔31内与尿素作用，脱除高温气体中的氮氧化物；脱硝后的气体进入第一碱洗塔5内，与碱液作用，初步去除尾气中的酸性气体并进行对尾气降温，随后继续上升经第二换热器52换热后，水蒸气转化为液态，经第一除雾层53脱除；处理后的气体在第一碱洗塔5和布袋除尘器6间的气体管道间与活性炭喷射器11喷射出的活性炭作用，并夹带活性炭进入布袋除尘器8中，对气体中的粉尘和二噁英进行进一步脱除；然后进入第二碱洗塔7内，与碱液进一步作用，再次去除尾气中的酸性气体和粉尘；处理后的气体最终经烟囱排出。该过程中，尿素经尿素罐32进入尿素喷淋层311内，并从尿素喷淋层311内喷出，与高温气体作用，随后落入尿素喷淋塔31底部，经尿素喷淋塔31的出液口通过管道再次进入尿素喷淋层311内，循环多次后，尿素进入尿素池33中贮存；碱液从碱液罐9中排出，通过管道进入第二碱洗塔7的第二碱液喷淋层71中并喷出，与气体作用后，落入第二碱洗塔7的底部，经第二碱洗塔7的出液口通过管道再次进入第二碱液喷淋层71内，循环多次后，碱液通过管道进入第一碱洗塔5的第一碱液喷淋层51并喷出，吸收气体中的酸性物质并降温，落入第一碱洗塔5的底部，经第一碱洗塔5的出液口通过管道进入碱液循环池10中，随后再次进入第一碱液喷淋层51内，循环多次；为了进一步提高降温效果，还可向第一碱液喷淋层51中补加冷水；初次使用时，还可向第一碱洗塔5的第一碱液喷淋层51中直接通入冷却水或直接通过第二碱洗塔7通过碱液。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过设置依次连通的旋风除尘器、二燃室、脱硝机构、第一换热器、第一碱洗塔、布袋除尘器、第二碱洗塔和烟囱对裂解尾气进行处理，处理效果好；

本实用新型通过将第二碱洗塔的出水口与第一碱液喷淋层的进水口通过管道连通，能够对裂解尾气中的酸性气体进行两次吸附，提高了对酸性气体的吸附效果，能够对气体降温、避免对布袋除尘器造成损害，且节约水资源。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于电池包资源化的裂解尾气处理设备，其特征在于，包括旋风除尘器、二燃室、脱硝机构、第一换热器、第一碱洗塔、布袋除尘器、第二碱洗塔、烟囱、碱液罐和碱液循环池；沿尾气流动方向，所述旋风除尘器、二燃室、脱硝机构、第一换热器、第一碱洗塔、布袋除尘器、第二碱洗塔和烟囱依次连通设置；

所述第一碱洗塔内设置有第一碱液喷淋层，所述第二碱洗塔内设置有第二碱液喷淋层；所述碱液罐的出液口与所述第二碱液喷淋层的进液口通过管道连通，所述第二碱洗塔的出液口与所述第一碱液喷淋层的进液口通过管道连通。

2.根据权利要求1所述基于电池包资源化的裂解尾气处理设备，其特征在于，所述脱硝机构包括尿素喷淋塔、尿素罐和尿素池；其中，

所述二燃室的出气口与所述尿素喷淋塔的进气口通过管道连通，所述尿素喷淋塔的出气口与所述第一换热器的进气口通过管道连通；

所述尿素喷淋塔内设置有尿素喷淋层，所述尿素罐的出液口与所述尿素喷淋层的进液口通过管道连通，所述尿素喷淋塔的出液口与所述尿素池的进液口通过管道连通。

3.根据权利要求2所述基于电池包资源化的裂解尾气处理设备，其特征在于，所述尿素喷淋塔的出液口还分别与所述尿素喷淋层的进液口、所述尿素罐的进液口通过管道连通。

4.根据权利要求1所述基于电池包资源化的裂解尾气处理设备，其特征在于，所述第一碱洗塔的出液口与所述碱液循环池的进液口通过管道连通，所述碱液循环池的出液口与所述第一碱液喷淋层的进液口通过管道连通；

所述第二碱洗塔的出液口与所述第二碱液喷淋层的进液口通过管道连通。

5.根据权利要求4所述基于电池包资源化的裂解尾气处理设备，其特征在于，所述第一碱液喷淋层的进液口还与冷水管连通。

6.根据权利要求1所述基于电池包资源化的裂解尾气处理设备，其特征在于，所述第一碱洗塔内还设置有第二换热器和第一除雾层，且所述第一碱液喷淋层、所述第二换热器和所述第一除雾层由下至上依次设置。

7.根据权利要求1所述基于电池包资源化的裂解尾气处理设备，其特征在于，所述第二碱洗塔内设置有第二除雾层，且所述第二除雾层设置在所述第二碱液喷淋层上方。

8.根据权利要求1所述基于电池包资源化的裂解尾气处理设备，其特征在于，所述第一碱洗塔和所述布袋除尘器间的气体管道上还设置有活性炭喷射器，且所述活性炭喷射器的喷射口位于所述第一碱洗塔和所述布袋除尘器间的气体管道中。

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