一种锂电池电解液废气多相催化氧化处理系统技术方案

技术编号:31630235 阅读:56 留言:0更新日期:2021-12-29 19:08
本发明专利技术公开了一种锂电池电解液废气多相催化氧化处理系统,包括废气流动方向依次布置的铁碳多相催化氧化单元、炭基多相催化氧化单元;铁碳多相催化氧化单元、炭基多相催化氧化单元通过管道连通;铁碳催化氧化单元包括铁碳催化氧化塔和活性氧分子发生区;炭基催化氧化单元包括炭基催化氧化塔和活性氧分子发生区。本发明专利技术的系统将铁碳微电解与喷淋液吸收结合,实现了有效截留和铁碳微电解降解废气;活性氧分子技术与多相催化技术结合,使得废气得到全方位的净化;铁碳催化氧化塔与炭基催化氧化串联,实现废气联合处理,截留剩余废气;在一定程度上可解决填料板结等问题;喷淋液循环方便操作,更换喷淋液更加灵活、易于实施。易于实施。易于实施。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池电解液废气多相催化氧化处理系统


[0001]本专利技术涉及环境保护
,尤其涉及一种锂电池电解液废气多相催化 氧化处理系统。

技术介绍

[0002]2020年我国锂电池总产能超过100GWh,锂电池的生产量和回收量也不断 升高。然而制造锂电池的过程中,锂电池中的电解液会产生一定量的废气,被 称为锂电池电解液废气,单个锂电池产生的废气量极少,但由于愈发庞大的锂 电池产量,该类废气对环境的危害也不容忽视。电解液废气主要包括碳酸二乙 酯、碳酸甲乙酯、甲醇和碳酸二甲酯等有机废气和氟化氢、五氟化磷等无机废 气,具有一定的腐蚀性和毒性,会腐蚀设备管道造成其损坏,并且,废气所含 有的F等卤素元素使得某些催化剂中毒失活。现行的对锂电池电解液废气的回 收技术主要为吸收法、吸附法和冷凝法等传统方法,然而传统方法存在处理不 彻底、效率低、成本高、需要进行定期维修处理设备管道等问题,加之废气浓 度大、风量高,随着废气排放标准要求越来越严格,现有的方法将很难达到国 家二级标准。

技术实现思路

[0003]本专利技术的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种锂电池电解 液废气多相催化氧化处理系统。
[0004]本专利技术的目的通过下述技术方案实现:一种锂电池电解液废气多相催化氧 化处理系统,包括废气流动方向依次布置的铁碳多相催化氧化单元、炭基多相 催化氧化单元;所述铁碳多相催化氧化单元、炭基多相催化氧化单元通过管道 连通。
[0005]优选地,所述铁碳催化氧化单元包括铁碳催化氧化塔和活性氧分子发生 区。
[0006]优选地,所述炭基催化氧化单元包括炭基催化氧化塔和活性氧分子发生 区。
[0007]优选地,所述铁碳催化氧化塔按废气流动方向依次包括进气口、铁碳催 化氧化反应区、喷淋雾化区、除雾区、出气口;所述铁碳催化氧化塔按喷淋液 流动方向依次包括储液槽、出液口、阀门、水泵、进液口;所述储液槽、出液 口、阀门、水泵、进液口通过管道连通;所述储液槽通过进液口与喷淋区连通。
[0008]优选地,所述铁碳催化氧化反应区包括铁碳催化剂和支撑铁碳催化剂的网 状隔板。
[0009]优选地,所述铁碳催化剂和网状隔板为交替多层,单层或多层催化剂均匀 铺置于一层网状隔板上。
[0010]优选地,所述铁碳催化剂由铁碳填料和负载其上的贵金属催化剂、活化剂 组成。
[0011]优选地,所述铁碳催化剂的尺寸为3*4cm,呈椭圆形,其中,铁碳填料中 的铁、碳的质量占比分别为72%、20%,贵金属催化剂和活化剂的质量占比分别 为5%、3%;
[0012]优选地,所述网状隔板选择钛作为材料。
[0013]优选地,所述网状隔板厚度为1~2cm,孔径为0.8cm2。
[0014]优选地,所述喷淋雾化区位于所述铁碳催化氧化反应区上方,包括多个管 道连接的喷头组成的喷淋器;所述储液槽通过所述进液口与喷淋器管道连接。
[0015]优选地,所述除雾区包括位于出气口下方的除雾器。
[0016]优选地,所述除雾器为折流板式除雾器。
[0017]优选地,所述活性氧分子发生区包括活性氧分子发生器和曝气装置,二者 通过管道连接;所述曝气装置由多个曝气头组成,设置于所述储液槽底部。
[0018]优选地,所述炭基催化氧化塔按废气流动方向依次包括进气口、炭基催化 氧化区、喷淋雾化区、除雾区、出气口;所述炭基催化氧化塔按喷淋液流动方 向依次包括储液槽、出液口、阀门、水泵、进液口;所述储液槽、出液口、阀 门、水泵、进液口通过管道连通;所述铁碳催化氧化塔的出气口与所述炭基催 化氧化塔的进气口通过管道连接,两个塔串联。
[0019]优选地,所述铁碳催化氧化塔和炭基催化氧化塔的形状、结构、材质相同, 不同在于催化氧化反应区中的催化剂种类,炭基多相催化氧化单元中的催化剂 为炭基催化剂。
[0020]优选地,所述炭基催化剂由炭基填料活性炭和负载其上的过渡金属组成。
[0021]优选地,所述炭基催化剂的颗粒呈圆柱状,底面直径为0.5cm,高为1.5cm。
[0022]优选地,所述炭基催化剂和铁碳催化剂的单层铺设厚度不大于30cm。
[0023]优选地,所述铁碳催化氧化塔和炭基催化氧化塔外形为长方体,采用碳钢 材料制成,塔内部涂覆防腐蚀涂层。
[0024]与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:
[0025](1)铁碳微电解与喷淋液吸收结合,实现了有效截留和铁碳微电解降解废 气;在一定程度上可解决填料板结等问题;喷淋液循环方便操作,更换喷淋液 更加灵活、易于实施。
[0026](2)活性氧分子技术与多相催化技术结合,活性氧分子以曝气的方式先注 入喷淋液中,不仅对储液槽中暂存的喷淋液中的污染物进行了氧化处理,实现 了一定程度的净化,再进行循环喷淋,使得处理期限有效延长;而且,部分活 性氧分子逸散到反应区后,与废气、填料和喷淋液三相发生进一步的多相催化 氧化反应,使得废气得到全方位的净化。
[0027](3)铁碳催化氧化塔与炭基催化氧化串联,实现废气联合处理,经过铁碳 催化氧化的废气进入炭基催化氧化塔后,炭基催化剂可有效提升废气吸附性能, 截留剩余废气,结合活性氧分子降解废气。
附图说明
[0028]图1是本专利技术的锂电池电解液废气多相催化氧化处理系统的结构示意图; 其中,1、铁碳催化氧化单元,2、炭基催化氧化单元,11、铁碳催化氧化塔, 111、进气口,112、铁碳催化氧化反应区,113、喷淋雾化区,114、除雾区,115、 出气口,116、铁碳催化剂,117、网状隔板,118、喷头,12、储液槽,121、曝 气装置,122、阀门,123、水泵,124、活性氧分子发生器,125、出液口,126、 进液口,21、炭基催化氧化塔,211、进气口,212、炭基催化氧化反应区,213、 喷淋雾化区,214、除雾区,215、出气口,216、炭基催化剂,217、网状隔板, 218、喷头,22、活性氧分子发生器。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是 全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。
[0030]实施例1
[0031]某锂电池电解液废气处理项目合计处理废气总量约为3000m3/h,废气浓度 约为180mg/m3,主要废气组分为碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯等有机废气和HF等 无机废气,超过了废气执行《电池工业污染物排放标准》(GB30484

2013)中 非甲烷总烃和氟化物最高允许排放浓度标准50mg/m3和9mg/m3,需经过严格地 处理至浓度达标后才能排放至大气中。采用本专利技术的锂电池电解液废气多相催 化氧化处理系统进行处理,系统结构如图1所示。锂电池电解液废气处理项目 所产生的30本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池电解液废气多相催化氧化处理系统,其特征在于,包括废气流动方向依次布置的铁碳多相催化氧化单元、炭基多相催化氧化单元;所述铁碳多相催化氧化单元、炭基多相催化氧化单元通过管道连通;所述铁碳催化氧化单元包括铁碳催化氧化塔和活性氧分子发生区;所述炭基催化氧化单元包括炭基催化氧化塔和活性氧分子发生区。2.根据权利要求1所述锂电池电解液废气多相催化氧化处理系统,其特征在于,所述铁碳催化氧化塔按废气流动方向依次包括进气口、铁碳催化氧化反应区、喷淋雾化区、除雾区、出气口;所述铁碳催化氧化塔按喷淋液流动方向依次包括储液槽、出液口、阀门、水泵、进液口;所述储液槽、出液口、阀门、水泵、进液口通过管道连通;所述储液槽通过进液口与喷淋区连通。3.根据权利要求2所述锂电池电解液废气多相催化氧化处理系统,其特征在于,所述铁碳催化氧化反应区包括铁碳催化剂和支撑铁碳催化剂的网状隔板;所述铁碳催化剂和网状隔板为交替多层,单层或多层催化剂均匀铺置于一层网状隔板上。4.根据权利要求3所述锂电池电解液废气多相催化氧化处理系统,其特征在于,所述铁碳催化剂由铁碳填料和负载其上的贵金属催化剂、活化剂组成;所述铁碳催化剂的尺寸为3*4cm,呈椭圆形,其中,铁碳填料中的铁、碳的质量占比分别为72%、20%,贵金属催化剂和活化剂的质量占比分别为5%、3%;所述网状隔板选择钛作为材料;所述网状隔板厚度为1~2cm,孔径为0.8cm2;所述铁碳催化剂的单层铺设厚度不大于30cm。5.根据权利要求2所述锂电池电解液废气多相催化氧化处理系统,其特征在于,所述喷淋雾化区位于所述铁碳催化氧化反...

【专利技术属性】
技术研发人员:杜长明宋世炜陈浩卓
申请(专利权)人:广州尚洁环保科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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