[實(shí)用新型]一種報(bào)廢動(dòng)力鋰電池破碎分選過程中的尾氣處理系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202222780877.X
• 申請(qǐng)日: 2022-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN218530315U
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃慶;苑文儀;陸炎;湯之杰;滕誠(chéng)堯;陳云燕;郭藝璠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海第二工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D50/60
• 分類號(hào): B01D50/60;B01D53/06;B01D53/26;B01D53/40;B01D53/75;B01D53/78;B01D53/83
• 代理公司: 北京盛廣信合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 16117
• 代理人: 秦全

本實(shí)用新型公開一種報(bào)廢動(dòng)力鋰電池破碎分選過程中的尾氣處理系統(tǒng)，包括：冷卻塔，工藝水箱為冷卻塔供水；冷卻塔用于對(duì)尾氣降溫，將尾氣中的黑粉加濕沉降；布袋除塵器用于將冷卻塔輸送的尾氣進(jìn)行布袋除塵；濾袋除塵裝置固定安裝在布袋除塵器頂部；濕式洗氣塔通過尾氣加熱交換器與布袋除塵器連通；濕式洗氣塔用于將布袋除塵器內(nèi)高溫尾氣降溫除濕和吸收酸性氣體；活性炭吸附塔用于將尾氣加熱交換器內(nèi)排放的尾氣進(jìn)行吸附過濾并將氣體通過煙囪排放至外界。本系統(tǒng)采用干法處理尾氣易于維護(hù)、冷卻塔的設(shè)計(jì)既緊湊又達(dá)到最優(yōu)化、系統(tǒng)針對(duì)負(fù)荷的變動(dòng)具有良好的控制性、整體的壓差很低，可節(jié)省引風(fēng)機(jī)的動(dòng)力、統(tǒng)集成性高，易于操作。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及環(huán)保與廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種報(bào)廢動(dòng)力鋰電池破碎分選過程中的尾氣處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著近年來新能源汽車的快速發(fā)展，報(bào)廢車用動(dòng)力電池的量隨之增多，廢舊車用動(dòng)力電池的回收成為國(guó)家有關(guān)部門關(guān)心的重點(diǎn)問題。在廢舊動(dòng)力電池回收利用的技術(shù)方法中，采用拆解后進(jìn)裂解爐裂解是目前主要方法之一，此方法簡(jiǎn)單實(shí)用、能充分回收廢舊電池里的有價(jià)材料，但裂解過程中裂解爐產(chǎn)生的有機(jī)廢氣濃度高、成分復(fù)雜、氣味難聞，對(duì)后端廢氣治理工藝要求較高。

鋰離子電池的組成主要有正極材料、負(fù)極材料、隔膜、粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑等，其中，正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰及鎳鈷錳三元材料或鎳鈷鋁三元材料，其中的鈷、鋰等作為一種稀有金屬元素具有較高的回收價(jià)值。退役或報(bào)廢動(dòng)力鋰電池的回收處理方法有干法回收、濕法回收和生物回收等，無論哪種方法，都要對(duì)電池進(jìn)行拆解、單體破碎、分選等預(yù)處理。在預(yù)處理過程中，電池中的電解液會(huì)揮發(fā)溢出。鋰電池電解液的主要成分包括溶劑如碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯等，溶質(zhì)如LiPF₆。碳酸酯類物質(zhì)進(jìn)入到氣體中，會(huì)使氣體中VOCs超標(biāo)，而LiPF₆遇水會(huì)發(fā)生水解，生成氟化氫和磷酸等酸性物質(zhì)，嚴(yán)重污染環(huán)境。因此，在報(bào)廢動(dòng)力鋰電池回收過程中，必須對(duì)尾氣進(jìn)行環(huán)保處理。此外，磷酸和氫氟酸是兩種很有價(jià)值的化工原料，我國(guó)每年為了生產(chǎn)磷酸和氫氟酸都要大量采礦，既浪費(fèi)資源，又破壞環(huán)境。

鋰電池極片回收處理設(shè)備可以有效將動(dòng)力電池廢棄極片破碎并研磨，極大提高脫粉率，脫粉率高于98％；全過程實(shí)現(xiàn)PLC自動(dòng)控制以及全過程尾氣收集處理，有效降低粉塵及電解液的排放，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池廢棄極片的各組分環(huán)保分離回收，極大降低了人員操作風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境污染；該方法可明顯提升生產(chǎn)能力，易實(shí)現(xiàn)工業(yè)級(jí)批量化生產(chǎn)。

現(xiàn)階段回收利用動(dòng)力電池主要有兩種方式：第一種方式是將容量不足原來70％-80％的電池進(jìn)行梯次利用，這些電池已經(jīng)不能滿足汽車的使用要求，但是其剩余的容量還可以用在其他地方，比如家庭照明，能量?jī)?chǔ)存，作為電源等；第二種方式是將容量降低至50％或者無法使用的電池進(jìn)拆解資源化處理的材料回收利用。無論采用這二者均需要將動(dòng)力電池模組經(jīng)過拆解才能進(jìn)行后續(xù)資源化回收和再利用。與此同時(shí)，其過程中將產(chǎn)生相應(yīng)的尾氣，需要安全高效環(huán)保的達(dá)標(biāo)處理才能排放，減少對(duì)于環(huán)境的污染。

國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上目前均無主流綠色高效的報(bào)廢動(dòng)力鋰電池拆解破碎尾氣的處理技術(shù)。新能源汽車動(dòng)力電池退役時(shí)，通常是將整個(gè)報(bào)廢動(dòng)力鋰電池拆解下來。由于新能源汽車的車型不同，報(bào)廢動(dòng)力鋰電池的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模組連接和放置位置各不相同，意味著統(tǒng)一拆解時(shí)尾氣產(chǎn)生的數(shù)量和種類參差不齊，面臨較大困難。

目前，報(bào)廢動(dòng)力鋰電池中廢舊鋰電池在進(jìn)行處置回收有用金屬時(shí)，需要進(jìn)行破碎、烘干等工序處理，會(huì)產(chǎn)生大量的尾氣以及粉塵，不僅增加了對(duì)環(huán)境的污染程度，同時(shí)也不利于周圍人員的身體健康。因尾氣中含有有機(jī)氣體并會(huì)夾雜著破碎時(shí)產(chǎn)生的黑粉粉塵，采用市面上常規(guī)的尾氣處理裝置將無法達(dá)到對(duì)黑粉收集的目的，并且對(duì)尾氣的處理效果不佳。因此，需要研發(fā)一種針對(duì)報(bào)廢動(dòng)力電池破碎分選過程中產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行處理的裝置可以很好地解決這方面的很多問題，大大提高工作效率。

實(shí)用新型內(nèi)容