一种锂电材料焙烧窑尾气处理一体化工艺及系统技术方案

本申请公开了一种锂电材料焙烧窑尾气处理一体化工艺及系统，该系统包括循环换热系统、除雾系统、吸收系统、脱硝系统和排放系统；该工艺的步骤包括吸收除雾和脱硝排放。其通过对焙烧窑尾气的余热进行循环回收再利用，在满足对尾气污染物进行充分处理的同时能够节省资源消耗，降低生产成本，对设备友好，更有利于生产。生产。生产。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电材料焙烧窑尾气处理一体化工艺及系统


[0001]本申请涉及尾气处理
，具体涉及一种锂电材料焙烧窑尾气处理一体化工艺及系统。

技术介绍

[0002]锂是一种重要的能源金属，其在高能锂电池、受控热核反应中的应用使锂成为解决人类长期能源供给的重要原料，广泛应用于军事工业、医药、有机合成、冶炼、电池、原子能、航天等多个领域。
[0003]目前对锂矿石(锂辉石、锂云母等)焙烧提取锂的过程中，锂矿石从窑尾进料，经窑头天然气燃烧，热烟气从窑头向窑尾不断加热锂矿石，锂矿石在窑内经焙烧转型，从窑头出料；在焙烧生产过程中，会产生包含有灰尘颗粒物、SO2、NOx、HF、有机酸及油脂等多种污染物的尾气，为了防止尾气对环境造成污染，需要对尾气进行净化处理。由于尾气中的成分较为复杂，传统对锂矿石焙烧尾气的处理工艺都较为繁琐，资源消耗大，且处理效果较为有限，同时尾气中携带的大量热量被浪费，处理成本高且容易对设备造成腐蚀损坏，不利于生产。
[0004]现有技术CN115282759A“酸化焙烧烟气处理方法及系统”公开了一种锂矿石焙烧尾气的处理工艺，其通过对焙烧烟气进行换热、除尘以及吸收处理来去除尾气中的酸性物质及颗粒物，此方案对锂矿石焙烧尾气中的多种污染物的去除效果有限，无法处理尾气中的其他污染物成分，且尾气携带的热量在换热过程中大量流失浪费，资源消耗较大，不利于生产。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种锂电材料焙烧窑尾气处理一体化系统，其通过对焙烧窑尾气的余热进行循环回收再利用，在满足对尾气污染物进行充分处理的同时能够节省资源消耗，降低生产成本，对设备友好，更有利于生产。
[0006]本申请的另一目的在于提供一种了锂电材料焙烧窑尾气处理一体化工艺，整个工艺各流程之间环环相扣，对焙烧窑尾气余热以及工艺生产过程中产生的热量进行充分回收再利用，从而降低资源消耗，节约成本，提高尾气污染处理效率。
[0007]本申请的技术方案如下：
[0008]一方面，本申请实施例提供了一种锂电材料焙烧窑尾气一体化处理工艺及系统，其包括循环换热系统、除雾系统、吸收系统、脱硝系统和排放系统；上述循环换热系统包括第一换热器和第二换热器；上述第一换热器分别与上述除雾系统以及上述吸收系统通过管道连接；上述第二换热器分别与上述脱硝系统以及上述排放系统通过管道连接；上述第一换热器与上述第二换热器通过管道连接；上述吸收系统与上述除雾系统通过管道连接。
[0009]另一方面，本申请实施例还提供了一种锂电材料焙烧窑尾气一体化处理工艺，其包括如下步骤：
[0010]吸收除雾：将焙烧窑尾气通过除尘器初步除尘后，送入热管式换热器的热侧进行换热降温，然后送入至吸收塔中进行喷淋吸收，再送入湿式电除雾器中去除尾气中的细小颗粒和雾滴，得到低温尾气；
[0011]脱硝排放：将得到低温尾气送至热管式换热器的冷侧进行换热升温，再送入至板式换热器的冷侧进行进一步换热升温，得到预热尾气；向预热尾气中引入氨水蒸汽并加热，然后送入至脱硝反应器中脱硝，得到洁净尾气；将洁净尾气送入板式换热器的热侧进行换热降温，然后通过引风机引入至烟囱中排出。
[0012]相对于现有技术，本申请的实施例至少具有如下优点或有益效果：
[0013]针对第一方面，本申请实施例提供了一种锂电材料焙烧窑尾气处理一体化系统，其包括循环换热系统、除雾系统、吸收系统、脱硝系统和排放系统；上述循环换热系统包括第一换热器和第二换热器。其在进行生产工作时，先收集焙烧窑焙烧生产得到的污染尾气，然后对尾气进行初步除尘，然后再将污染尾气送入上述循环系统中的上述第一换热器中进行换热降温，然后再送入至上述吸收系统进行吸收净化处理，去除尾气中的SO2、HF以及油脂等部分污染物，对尾气进行初步净化，初步净化后的尾气从上述吸收系统送至上述除雾系统中，通过上述除雾系统去除尾气中的雾滴以及微小颗粒，同时除去溶于尾气雾滴中的气溶胶、金属盐等污染物；再将尾气从除雾系统中重新送回上述第一换热器，此时从上述除雾系统中送出的尾气为冷烟气，而送入至上述第一换热器中的焙烧窑尾气为高温尾气，二者具有较大温差从而实现换热，对高温尾气进行降温，对冷烟气进行升温，初步实现对尾气余热的回收利用。换热升温后的尾气继续从上述第一换热器中送至上述第二换热器进行进一步的升温，然后送入至上述脱硝系统中进行脱硝处理，此过程可以使尾气靠近脱硝操作所适宜的温度，从而节省能源消耗；脱硝处理后的洁净尾气温度更高，将其返回送至上述第二换热器中对新送入的待脱硝尾气进一步升温，同时对脱硝后的洁净尾气进行冷却降温，进一步实现对工艺体系内余热的回收循环利用，使洁净尾气达到适宜排放的温度；最后通过上述排放系统将换热降温后的洁净尾气从上述第二换热器中引出并排放至外，完成整个处理流程。
[0014]通过使用该一体化系统，能够全面充分的对焙烧窑尾气进行净化处理，使得到的洁净尾气在颗粒物、SO2、HF、油脂等多个方面满足排放指标，且能够对焙烧窑高温尾气的余热以及尾气处理工艺体系内的余热进行回收循环再利用，从而全面降低生产所需的能源消耗，一体化系统对设备友好，能够有效节约生产成本，尾气处理效果好，处理效率高，具有极高的实用价值。
[0015]进一步的，在本申请的一些实施例中，上述第一换热器为热管式换热器，上述第二换热器为板式换热器；上述第一换热器的冷侧入口与上述除雾系统通过管道连接，上述第一换热器的冷侧出口与上述第二换热器的冷侧入口通过管道连接，上述第一换热器的热侧出口与上述吸收系统通过管道连通，上述第一换热器的热侧入口用于通入尾气；上述第二换热器的冷侧出口以及热侧入口分别与上述脱硝系统通过管道连接，上述第二换热器的热侧出口与上述排放系统通过管道连接；上述吸收系统与上述除雾系统通过管道连接。
[0016]在上述实施例中，上述第一换热器和上述第二换热器作为换热设备均具有冷侧和热侧，分别对二者的冷侧和热侧与其他设备系统之间的连接关系作进一步的限定，能够更好的通过利用上述第一换热器和上述第二换热器来对焙烧窑高温烟气中的余热以及工艺
体系内的余热进行回收并循环再利用，使整个工艺体系更加完善，降低工艺生产所需的能源消耗，节约生产成本。
[0017]其中，上述第一换热器为热管换热器，在工艺生产过程中，锂矿焙烧后烟气中含有SO2、HF等酸性气体及水，当烟气温度降低时，这些酸性气体会溶于水中形成硫酸、氢氟酸等稀酸，容易导致换热器被腐蚀，造成设备损坏，而形成硫酸、氢氟酸等稀酸的临界温度即是酸露点，锂矿焙烧后烟气中水份含量通常在23％
‑
30％以上，烟气酸露点温度通常大于150℃；在热管换热器中，热管内的工质在吸热段与热烟气换热，吸收热烟气热量，被加热成带压蒸汽。蒸汽沿热管上升至放热段，与冷烟气换热释放潜热加热冷烟气，同时蒸汽冷却成水回到吸热段，完一个热交换循环，此时管壁温度为蒸汽温度与烟气温度的中间值，蒸汽温度越高，管壁温度就越高，通过控制提高蒸汽温度，即可提高管壁温度，使其高于烟气酸露点，烟气不会因管壁温度低而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电材料焙烧窑尾气处理一体化系统，其特征在于，其包括循环换热系统、除雾系统、吸收系统、脱硝系统和排放系统；所述循环换热系统包括第一换热器和第二换热器；所述第一换热器分别与所述除雾系统以及所述吸收系统通过管道连接；所述第二换热器分别与所述脱硝系统以及所述排放系统通过管道连接；所述第一换热器与所述第二换热器通过管道连接；所述吸收系统与所述除雾系统通过管道连接。2.根据权利要求1所述的一种锂电材料焙烧窑尾气处理一体化系统，其特征在于，所述第一换热器为热管式换热器，所述第二换热器为板式换热器；所述第一换热器的冷侧入口与所述除雾系统通过管道连接，所述第一换热器的冷侧出口与所述第二换热器的冷侧入口通过管道连接，所述第一换热器的热侧出口与所述吸收系统通过管道连通，所述第一换热器的热侧入口用于通入尾气；所述第二换热器的冷侧出口以及热侧入口分别与所述脱硝系统通过管道连接，所述第二换热器的热侧出口与所述排放系统通过管道连接；所述吸收系统与所述除雾系统通过管道连接。3.根据权利要求1所述的一种锂电材料焙烧窑尾气处理一体化系统，其特征在于，所述除雾系统包括湿式电除雾器，所述湿式电除雾器分别与所述第一换热器和所述吸收系统通过管道连接。4.根据权利要求1所述的一种锂电材料焙烧窑尾气处理一体化系统，其特征在于，所述吸收系统包括双循环吸收塔和喷淋吸收塔组，所述喷淋吸收塔组包括多个喷淋吸收塔，多个所述喷淋吸收塔之间通过管道相互连接；所述双循环吸收塔与所述除雾系统通过管道连接；所述喷淋吸收塔组与所述第一换热器通过管道连接；所述双循环吸收塔和所述喷淋吸收塔组通过管道连接。...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏贤钊，唐佶可，
申请(专利权)人：四川清源环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：