本发明专利技术公开了一种锂离子电池电解液废气处理装置及系统，本发明专利技术的锂离子电池电解液废气处理装置，包括依次连通的复合处理塔、双通道切换式吸附
【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池电解液废气处理装置及系统
[0001]本专利技术涉及废气处理装置
，尤其是涉及一种锂离子电池电解液废气处理装置及系统。
技术介绍
[0002]锂离子电池电解液一般由电解质锂盐、有机溶剂及少量添加剂等。目前商品化锂离子电池电解液一般由六氟磷酸锂作为锂盐和碳酸脂类有机溶剂组成，碳酸脂类有机溶剂一般有碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯和碳酸二甲酯等。锂离子电池生产工艺一般包括匀浆、涂布、烘烤、注液和化成等工序，其中注液和化成工序会产生电解液废气。目前注液工序主要有半自动、自动两种。 半自动一般采用两侧可打开式手套箱，在有氮气保护的条件下电池盒中的电芯从一侧进入手套箱注液后从另一侧转出，氮气从手套箱两头通入，从箱体中间排出；自动注液一般采用负压自吸式自动注液方式，即将放入电池的注液箱抽真空，待电池内部形成负压，通过管道将电池盒与电解液连接，使电池盒内部与电解液所在空间之间形成压差，利用该压差使电解液自动吸入到电池盒内部，完成自动注液，两种注液方式在注液、静置及抽空等过程中均会有气态电解液挥发。另外，化成工序有研究表明化成时不同电压阶段会产生不同气体，如H2、CO、CO2、C2H4、CH4、C2H6等，直接排放也对环境会造成污染。
[0003]此外，电解质锂盐易于水反应生成腐蚀性的氢氟酸，主要化学反应方程式如下：LiPF6+H2O
→
POF3+LiF+2HFLiPF6
¬→
LiF+PF5H2O+PF5
→
POF3+2HFH2O+POF3
→
PO2F+2HF2H2O+ PO2F
→
H3PO4+HF氢氟酸具有很强的腐蚀性，极易挥发，能与普通金属发生反应， 放出氢气而与空气形成爆炸性混合物。
[0004] 目前，电池生产过程中电解液及化成后废气普遍采用生产罐体采用负压（抽真空）方式直排，或抽真空后加活性炭吸附后直接向大气中排放；例如，一种专利CN205760465U中提出了一种锂电池电解液生产线中基于氮气送料的电解液溶剂纯化柱的尾气处理装置，装置采用二级冷凝器冷凝收集电解液中的有机废气，再通过活性炭吸附柱多余的有机废气； 专利CN206762609U中一种电解液废气处理装置通过化学喷淋塔除去HF，然后通过UV净化器处理有机废气达到净化目的；专利CN206746260U提供了一种电解液废气终端处理设备塔，塔体内部自上而下为过滤区域、除雾区域、喷淋区域以及存水区域，专利通过纯水对电解液废气进行喷淋，六氟磷酸锂溶解在水中，净化的废气经除雾器后经过进一步过滤净化；专利 CN207546208U中电解液废气依次通过气液分离装置、冷凝回收EC、DMC、DEC等有机溶剂、剩余氟化物和有机气体（C2H4、CH4、C2H6、H2、HF）与饱和Ca(OH)2溶液反应生成CaF2，剩余的C2H4、CH4、C2H6、H2直接燃烧处理。另外，对酸性废气多采用酸碱中和
的方法，有机废气的净化方法主要有热力燃烧、催化燃烧法和UV光解法。 但热力燃烧、催化燃烧法适用于高浓度的有机废气，不宜用于低浓度的有机废气，UV光解法仅适用于高分子有机污染物质裂解、氧化处理，现有锂电池电解液废液处理相关专利和文献中采用技术方案，采用直接抽空排放会有环境造成很大污染， 抽空加活性炭吸附法，活性炭易失活，更换频繁，活性炭二次处理也会带来环境污染； 而采用直接燃烧、催化燃烧法和UV光解法也会因有机废气浓度低不燃、燃烧不充分、光解不充分等问题。例如一种在中国专利文献上公开的“一种电解液废气处理装置
”ꢀ
其公告号“CN201720545459.9”，包括化学喷淋塔与UV净化器。通过化学喷淋塔对废气进行喷淋，在通过UV光解装置对残余废气进行光解。这种装置不适用于解决小分子量的有机污染物裂解、氧化处理的问题。
技术实现思路
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种锂离子电池电解液废气处理装置及系统，解决了现有技术中存在的以下几个问题：1、解决传统活性炭吸附有机气体（含固体颗粒、水分）时活性炭易失活，更换频率高和直接吸附小分量气体效果差问题；2、解决UV 光解法不适用于解决小分子量的有机污染物质裂解、氧化处理问题；3、解决有机废气直接燃烧时因浓度低不完全燃烧或不燃烧问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的锂离子电池电解液废气处理装置，包括依次连通的复合处理塔、双通道切换式吸附-脱吸附装置和催化燃烧装置：所述复合处理塔包括化学喷淋装置和设置在塔顶出口处的除雾层，所述化学喷淋装置包括至少一组喷淋头和配套设置在喷淋头下方的废气反应层，所述废气反应层包括用于增加气体流动行程的颗粒；所述双通道切换式吸附-脱吸附装置包括吸附-脱吸附室一、吸附-脱吸附室二和热风输送装置，所述吸附-脱吸附室一与吸附-脱吸附室二交替进行吸附工作并且当吸附达到饱和时通过热风装置输送的热空气进行脱吸附。所述催化燃烧装置为切换式双仓结构催化燃烧室，所述切换式双仓结构催化燃烧室设置在双通道切换式吸附-脱吸附装置下方，所述双仓结构分别与吸附-脱吸附室一和吸附-脱吸附室二对应设置。
[0007]所述吸附-脱吸附室输入端与复合结构塔连接，所述吸附-脱吸附室输出端与气体排放口相连接。热风输送装置输出端连通吸附-脱吸附室，所述吸附-脱吸附室输出端连通切换式双仓结构催化燃烧室，所述切换式双仓结构催化燃烧室输出端连通气体排放口，电解液废气被送入复合处理塔底部，废气自下而上进行流动，经化学喷淋装置的喷淋-反应-溶解过程后少量残余废气通过除雾层吸附气体中夹带水汽及部分有机废气，剩余气体进入活性吸附材料进行吸附，最后得到排放标准的气体并排放至大气；当活性吸附材料吸附能力达到饱和时，热风输送装置启动将流动性热空气输入到吸附-脱吸附室，对饱和活性吸附材料进行脱吸附处理，所述吸附-脱吸附室将脱吸附后富集的废气输入到切换式双仓结构催化燃烧室进行燃烧，燃烧后生成可直接排放二氧化碳和水。
[0008]作为优选，所述复合处理塔底部还设有储液槽，所述储液槽内部设置有液位检测器和在线PH计。所述化学喷淋装置进行喷淋-反应-溶解工作后，反应液缓慢流至反应塔底部的储液槽中，所述液位监测器会定时对储液槽液面高度进行监测，所述在线PH计则会定
时对储液槽液体PH值进行检测，所述液位监测器与在线PH计通过同一个处理器管理，协同工作。
[0009]作为优选，所述复合处理塔外部设置有连通塔底储液槽的喷淋循环泵，所述喷淋循环泵输出端设置有碱液补液口、废液排放口和喷淋回流口，所述碱液补液口和喷淋回流口均与复合处理塔相连接。所述喷淋循环泵配合喷淋回流口使得反应液可以循环利用，节省成本；同时碱液补液口与液位检测器相关联，当一定时间内液位降低到特定阈值，液位监测器即会向处理器传递信号启动碱液补液口进行补液，直至液面到达标准位置；相应的，当反应液PH超出规定范围，在线PH计即会发出信号以暂停补液系统，开启废液排放口排出废液，之后在恢复补液系统，确保之后的工作可以正常进行。
[0010本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池电解液废气处理装置及系统，其特征是，包括依次连通的废气输送装置（1）、复合处理塔（2）、双通道切换式吸附-脱吸附装置（3）和催化燃烧装置（4）：所述复合处理塔（2）包括化学喷淋装置（22）和设置在塔顶出口处的除雾层（21），所述化学喷淋装置（22）包括至少一组喷淋头（23）和配套设置在喷淋头下方的废气反应层（24），所述废气反应层（24）包括用于增加气体流动行程的颗粒（241）；所述双通道切换式吸附-脱吸附装置（3）采用模块化集成控制模式，包括吸附-脱吸附室一（311）、吸附-脱吸附室二（312）和热风输送装置（33），所述吸附-脱吸附室一（311）与吸附-脱吸附室二（312）交替进行吸附工作并且当吸附达到饱和时通过热风装置（33）输送的热空气进行脱吸附；所述催化燃烧装置（4）为切换式双仓结构催化燃烧室（41），所述切换式双仓结构催化燃烧室（41）设置在双通道切换式吸附-脱吸附装置（3）下方，所述双仓结构分别与吸附-脱吸附室一（311）和吸附-脱吸附室二（312）对应设置。2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电解液废气处理装置及系统，其特征是，所述复合处理塔（2）底部还设有储液槽（6），所述储液槽内部设置有液位监测器（61）和在线PH计（62）。3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池电解液废气处理装置及系统，其特征是，所述复合处理塔（2）外部设置有连通塔底储液槽（6）的喷淋循环泵（7），所述喷淋循环泵（7）输出端设置有碱液补液口（71）、废液排放口（72）和喷淋回流口（73），所述碱液补液口（71）和喷淋回流口（73）均与复合处理塔（2）相连接。4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池电解液废气处理装置及系统，其特征是，所述喷淋循环泵（7）的输出端和废液排放口（72）之间设置有限制阀（74），所述喷淋循环泵（7）与储液槽（6）之间设置有固体反应物收集槽（75）。5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电解液废气处理装置及系统，其特征是，还包括用于...
【专利技术属性】
技术研发人员：张道振，许梦泽，韩笑，陈武杰，
申请(专利权)人：万向集团公司，
类型：发明
国别省市：
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