[發明專利]一種固體廢棄物熱解煙氣的處理方法

在審

• 申請號: 202011611640.8
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112845515A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 孫峙;劉春偉;曹宏斌
• 申請（專利權）人: 中科院過程工程研究所南京綠色制造產業創新研究院;中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00;H01M10/54;H01M10/0525;F23G5/027;F23G5/033;F23J15/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明涉及一種固體廢棄物熱解煙氣的處理方法，所述處理方法包括如下步驟：(1)破碎處理固體廢棄物，得到破碎料；(2)熱解處理步驟(1)所得破碎料，得到熱解產品與熱解煙氣；(3)凈化處理步驟(2)所得熱解煙氣，得到粉塵顆粒與凈化氣體；(4)混合補充氣體與步驟(3)所得凈化氣體，加熱升溫后作為熱解氣直接回用于步驟(2)所述熱解處理；步驟(2)所述熱解處理時，熱解氣循環流動。本發明通過在熱解處理時使熱解氣循環流動，通過強化對流傳熱，使破碎料的溫度分布更加均勻；且循環流動能夠帶走固體廢棄物中質量輕、密度小的物料，便于在凈化時對粉塵顆粒進行回收，從而實現提高固體廢棄物熱解效率的同時，滿足熱解氣減排的效果。

技術領域

本發明屬于環保技術領域，涉及一種固體廢棄物的處理方法，尤其涉及一種固體廢棄物熱解煙氣的處理方法。

背景技術

鋰離子電池具有較高的工作電壓和能量密度，放電電壓平穩，無記憶效應，質量輕且體積小，廣泛應用于移動電子設備、電動汽車以及儲備電池等領域。隨著新能源汽車的大力發展，后續將會有大量的廢舊鋰離子電池被淘汰，既造成資源浪費，又對環境產生污染。

目前，固體廢棄物的回收利用方法包括物理法、焚燒法以及化學法等方法。其中的物理法首先對電池進行破碎、篩選，以初步獲得電極材料粉末，之后對電極材料粉末熱處理以去除有機粘結劑，最后通過復選得到金屬材料，在破碎分選過程中需要人工參與，通常采用馬弗爐熱處理，效率低，規模小，間斷運行，成本高；焚燒法是直接高溫燃燒分解去除有機粘結劑，導致電池中的金屬被氧化，產生重金屬飛灰、二噁英等污染物，污染環境，后續處理成本高；化學法是用化學試劑對電池材料中的金屬離子進行浸出，再用萃取劑進行萃取分離，但這種方法流程長，且化學試劑和萃取劑的大量使用會對環境造成危害。

CN 103453532A公開了一種電池回收處理系統，包括旋轉窯燃燒室、二次燃燒室、旋風集塵器、噴淋急冷塔、布袋除塵器、噴淋吸收塔以及霧水分離器。所述旋轉窯燃燒室包括第一燃燒區和第二燃燒區，所述第一燃燒區用于將電池在100-150℃燃燒30-60min，第二燃燒區用于在300-500℃燃燒15-20min形成第一煙氣；所述二次燃燒室用于將第一煙氣在1200-1350℃燃燒1-2s形成第二煙氣；所述旋風集塵器用于對第二煙氣進行除塵形成第一凈化氣體；所述噴淋急冷塔用于使第一凈化氣體降溫；所述噴淋吸收塔用于凈化氣體中的酸性物質和二噁英類物質。

但上述電池回收處理系統并未對燃燒后的氣體進行充分利用，且常規的燃燒環境不利于粘結劑等物質與金屬材料的分離，不利于后續回收處理的進行。

CN 210544335U公開了一種廢舊鋰電池熱解煙氣處理系統，包括與廢舊鋰電池熱解設備相連接的多管旋風除塵器，在多管旋風除塵器的后端連接設置有二次燃燒室，在二次燃燒室的后端通過華人氣連接有急速冷卻塔，在急速冷卻塔的后端依次連接設置有脈沖除塵器和噴淋塔，在脈沖除塵器和噴淋塔之間設置有引風機。上述廢舊鋰電池熱解煙氣處理系統能夠有效提高廢舊鋰電池熱解煙氣的粉塵吸收效率，避免了尾氣處理過程中毒害氣體的產生，但未對廢舊鋰電池熱解煙氣進行充分利用。

CN 111841232A公開了一種廢鋰電池多段爐熱解尾氣的凈化方法，所述凈化方法將廢鋰電池破碎后通過多段爐熱解，熱解排放的尾氣通過輸送管路收集傳輸，所述輸送管路的出氣端依次經過旋風分離器，煙氣冷卻器和布袋除塵器，對尾氣分別進行初級固氣分離，冷卻和細化固氣分離并分別收集分離的固相微粒；再將尾氣依次經過一級洗滌塔、二級洗滌塔和三級洗滌塔進行脫氟、脫硫和除霧處理；最后將尾氣經除霧器后送入蓄熱燃燒爐進行有機氣體焚燒，燃燒過程中釋放的熱量被蓄熱爐的蓄熱體吸收，用于新輸送氣體的加熱，同時，相蓄熱燃燒路排出的尾氣管道中分段依次噴射生石灰粉末和活性炭粉末，以截留燃燒尾氣中的氟化物、硫化物和二噁英，所述蓄熱燃燒爐排出的氣體經吸附后通過布袋除塵后進行無污化排放。

上述凈化方法需要對熱解后的氣體進行多次洗滌，且需要消耗大量的化學藥劑，雖然降低了熱解氣外排帶來的污染風險，但會產生大量的噴淋液，所述凈化方法整體上來講并不能解決熱解氣污染的問題。