热解废气资源化处理装置及废旧锂电池处理系统

权利要求书： 1.一种热解废气资源化处理装置，其特征在于，包括：

依次设置的放电液池(110)、加热件(130)、换热件(150)以及解吸件(170)；

所述放电液池(110)用于盛装液体对废旧电池进行放电，所述加热件(130)用于对放电后的废电池或者放电溶液进行加热并产生气体，所述换热件(150)用于对产生的废气进行降温，所述解吸件(170)用于容纳与降温后的气体发生反应的液体或气体，所述换热件(150)还用于对所述解吸件(170)进行加热。

2.根据权利要求1所述的热解废气资源化处理装置，其特征在于，所述放电液池(110)内设置有隔板(111)，所述隔板(111)将所述放电液池(110)的内腔分隔为放电腔(113)和溢流腔(115)，所述溢流腔(115)与所述加热件(130)连通。

3.根据权利要求1所述的热解废气资源化处理装置，其特征在于，所述加热件(130)包括相连接的热解炉(131)和二次燃烧炉(133)，所述热解炉(131)与所述放电液池(110)连通，所述热解炉(131)用于热解放电后的液体并产生气体，所述二次燃烧炉(133)用于对所述热解炉(131)产生的废气进行二次燃烧。

4.根据权利要求1所述的热解废气资源化处理装置，其特征在于，所述解吸件(170)包括依次连接的磷酸吸收塔(171)、磷酸捕集塔(173)、纯水吸收塔(175)以及氢氟酸解吸塔(177)，所述磷酸吸收塔(171)与所述换热件(150)连通并接收经所述换热件(150)降温后的气体，所述换热件(150)同时对所述磷酸捕集塔(173)以及所述氢氟酸解吸塔(177)进行加热。

5.根据权利要求4所述的热解废气资源化处理装置，其特征在于，所述换热件(150)包括相连接的第一换热器(151)和第二换热器(153)，所述第一换热器(151)与所述加热件(130)连接，所述第一换热器(151)用于加热所述氢氟酸解吸塔(177)，所述第二换热器(153)与所述磷酸吸收塔(171)连接，所述第二换热器(153)用于加热所述磷酸捕集塔(173)。

6.根据权利要求5所述的热解废气资源化处理装置，其特征在于，所述第一换热器(151)和所述第二换热器(153)之间设置有第一除尘器(155)，所述第二换热器(153)和所述磷酸吸收塔(171)之间设置有第二除尘器(157)。

7.根据权利要求4所述的热解废气资源化处理装置，其特征在于，所述磷酸吸收塔(171)连接有磷酸回收罐(172)，所述磷酸回收罐连接有第一循环泵(181)的入口，所述第一循环泵(181)的出口同时与所述磷酸吸收塔(171)以及所述磷酸捕集塔(173)连接。

8.根据权利要求4所述的热解废气资源化处理装置，其特征在于，所述磷酸捕集塔(173)连接有第二循环泵(182)的入口，所述第二循环泵(182)的出口与所述磷酸吸收塔(171)连接；所述氢氟酸解吸塔(177)连接有第三循环泵(183)的入口，所述第三循环泵(183)的出口与所述磷酸捕集塔(173)连接。

9.根据权利要求4所述的热解废气资源化处理装置，其特征在于，所述纯水吸收塔(175)连接有第三换热器(159)，所述第三换热器(159)用于对所述纯水吸收塔(175)中的溶液进行降温。

10.一种废旧锂电池处理系统，其特征在于，包括权利要求1?9任一项所述的热解废气资源化处理装置。

说明书： 一种热解废气资源化处理装置及废旧锂电池处理系统技术领域[0001] 本实用新型涉及电池处理领域，具体而言，涉及一种热解废气资源化处理装置及废旧锂电池处理系统。背景技术[0002] 随着新能源汽车产业的蓬勃发展，动力锂电池产能正快速速增长，而报废动力锂电池的数量也在逐年增加。[0003] 在对废旧锂电池进行回收处理时，很少涉及废气的资源化利用，特别是热解废气的回收利用，不仅造成资源浪费，还会污染空气，增加后端的废水、废渣处理难度。实用新型内容

[0004] 本实用新型提供了一种热解废气资源化处理装置及废旧锂电池处理系统，其能够实现对热解废气的回收利用，避免资源浪费和污染空气，降低后端的废水、废渣处理难度。[0005] 本实用新型的方案可以这样实现：[0006] 一种热解废气资源化处理装置，包括：[0007] 依次设置的放电液池、加热件、换热件以及解吸件；[0008] 放电液池用于盛装液体对废旧电池进行放电，加热件用于对放电后的废电池或者放电溶液废电池进行加热并产生气体，换热件用于对产生的废气进行降温，解吸件用于容纳与降温后的气体发生反应的液体或气体，换热件还用于对解吸件进行加热。[0009] 可选地，放电液池内设置有隔板，隔板将放电液池的内腔分隔为放电腔和溢流腔，溢流腔与加热件连通。[0010] 可选地，加热件包括相连接的热解炉和二次燃烧炉，热解炉与放电液池连通，热解炉用于热解放电后的液体并产生气体，二次燃烧炉用于对热解炉产生的废气进行二次燃烧。[0011] 可选地，解吸件包括依次连接的磷酸吸收塔、磷酸捕集塔、纯水吸收塔以及氢氟酸解吸塔，磷酸吸收塔与换热件连通并接收经换热件降温后的气体，换热件同时对磷酸捕集塔以及氢氟酸解吸塔进行加热。[0012] 可选地，换热件包括相连接的第一换热器和第二换热器，第一换热器与加热件连接，第一换热器用于加热氢氟酸解吸塔，第二换热器与磷酸吸收塔连接，第二换热器用于加热磷酸捕集塔。[0013] 可选地，第一换热器和第二换热器之间设置有第一除尘器，第二换热器和磷酸吸收塔之间设置有第二除尘器。[0014] 可选地，磷酸吸收塔连接有磷酸回收罐，磷酸回收罐连接有第一循环泵的入口，第一循环泵的出口同时与磷酸吸收塔以及磷酸捕集塔连接。[0015] 可选地，磷酸捕集塔连接有第二循环泵的入口，第二循环泵的出口与磷酸吸收塔连接；氢氟酸解吸塔连接有第三循环泵的入口，第三循环泵的出口与磷酸捕集塔连接。[0016] 可选地，纯水吸收塔连接有第三换热器，第三换热器用于对纯水吸收塔中的溶液进行降温。[0017] 本实用新型还提供了一种废旧锂电池处理系统。[0018] 本实用新型实施例的热解废气资源化处理装置及废旧锂电池处理系统的有益效果包括，例如：[0019] 该热解废气资源化处理装置依次设置的放电液池、加热件、换热件以及解吸件；放电液池用于盛装液体对废旧电池进行放电，加热件用于对放电后的废电池加热产生气体，换热件用于对废气进行降温，解吸件用于容纳与降温后的气体进行化学反应的介质，换热件同时对解吸件进行加热。通过对各个部件的有序设置，并充分利用换热件的热量交换，依次对废旧锂电池放电处理过程中产生的废气进行无害化处理，对废气进行回收利用的同时还能降低对造成的环境污染。附图说明[0020] 为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。[0021] 图1为本实用新型的实施例中提供的热解废气资源化处理装置的结构示意图；[0022] 图2为本实用新型的实施例中提供的放电液池的剖视结构示意图。[0023] 图标：100?热解废气资源化处理装置；110?放电液池；111?隔板；113?放电腔；115?溢流腔；130?加热件；131?热解炉；133?二次燃烧炉；150?换热件；151?第一换热器；153?第二换热器；155?第一除尘器；157?第二除尘器；159?第三换热器；170?解吸件；171?磷酸吸收塔；172?磷酸回收罐；173?磷酸捕集塔；175?纯水吸收塔；177?氢氟酸解吸塔；178?氯化钠生成罐；179?氯化钠储罐；181?第一循环泵；182?第二循环泵；183?第三循环泵；184?离心泵；185?电磁阀。

具体实施方式[0024] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。[0025] 因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0026] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。[0027] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。[0028] 此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。[0029] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。[0030] 随着新能源汽车产业的蓬勃发展，动力锂电池产能正快速速增长，而报废动力锂电池的数量也在逐年增加。废旧锂电池的回收拆解后放入高温热解炉内进行焚烧处理，废旧锂电池内的电解液、PP/PE电池隔膜产生高温裂解，电池隔膜PP/PE隔膜裂解成焦油，电解液中的六氟磷酸锂(LiPF6)在焚烧时发生分解生成氢氟酸(HF)和五氧化二磷(P2O5)，电解液热解还会产生有机废气、氮气、CO、CO2等有害废气。现有技术大多注重对废气中有害气体成分的去除处理已达到强制性环保要求，基本很少涉及对废气的资源化利用，特别是电池热解废气中磷和氟元素进行资源化回收利用，这样一方面造成资源浪费、污染空气，另一方面，增加后端废水、废渣处理难度，给回收企业造成较重的经济负担。[0031] 本实用新型的实施例中提供的热解废气资源化处理装置及废旧锂电池处理系统可以解决这一问题。[0032] 请参考图1，本实施例提供了一种热解废气资源化处理装置100及废旧锂电池处理系统，接下来将对其进行详细的描述。[0033] 参考图1，该热解废气资源化处理装置100，包括：依次设置的放电液池110、加热件130、换热件150以及解吸件170；放电液池110用于盛装液体对废旧电池进行放电，加热件

130用于对放电后的废电池或者放电溶液加热产生气体，换热件150用于对废气进行降温，解吸件170用于容纳与降温后的气体进行反应的介质，换热件150同时对解吸件170进行加热。

[0034] 参考图2，放电液池110内设置有隔板111，隔板111将放电液池110的内腔分隔为放电腔113和溢流腔115，溢流腔115与加热件130连通。[0035] 上述技术方案中，隔板111对放电腔113和溢流腔115起到分隔作用。放电腔113盛装有放电盐水，可将废旧锂电池丢入放电盐水中进行放电处理。当放电腔113中液位高于隔板111时，放电后的液体流入至溢流腔115中，溢流腔115中的放电液体可通过离心泵184抽入至加热件130中进行加热。隔板111的数目为两个，并且两个隔板111存在高度差异，远离放电腔113的隔板111的高度低于靠近放电腔113的隔板111的高度。[0036] 在其他实施例中，隔板111的数目还可以是一、三、四个等。[0037] 参考图1，加热件130包括相连接的热解炉131和二次燃烧炉133，热解炉131与放电液池110连通，热解炉131用于热解放电后废电池或者放电溶液并产生气体，二次燃烧炉133用于对热解炉131产生的废气进行二次燃烧。热解炉131可通过离心泵184抽吸溢流腔115内的放电液体。[0038] 上述技术方案中，热解炉131用于对流入的放电液体进行加热产生废气，废气通入到二次燃烧炉133中进行再次燃烧，以确保充分燃烧。[0039] 参考图1，解吸件170包括依次连接的磷酸吸收塔171、磷酸捕集塔173、纯水吸收塔175以及氢氟酸解吸塔177，磷酸吸收塔171与换热件150连通并接收经换热件150降温后的气体，换热件150同时对磷酸捕集塔173以及氢氟酸解吸塔177进行加热。纯水吸收塔175的数目为两个，两个纯水吸收塔175依次设置。

[0040] 此外，氢氟酸解吸塔177还连接有氯化钠生成罐178，氯化钠生成罐178连接有氯化钠储罐179。[0041] 参考图1，换热件150包括相连接的第一换热器151和第二换热器153，第一换热器151与加热件130连接，第一换热器151用于加热氢氟酸解吸塔177，第二换热器153与磷酸吸收塔171连接，第二换热器153用于加热磷酸捕集塔173。

[0042] 上述技术方案中，第一换热器151和第二换热器153分别对流经的气体进行降温，换热产生的热量还能用于对其他部件进行加热，从而提高了能耗的利用率。[0043] 参考图1，第一换热器151和第二换热器153之间设置有第一除尘器155，第二换热器153和磷酸吸收塔171之间设置有第二除尘器157。[0044] 上述技术方案中，通过设置第一除尘器155和第二除尘器157分别对降温换热后的气体进行除尘。并且第一除尘器155为旋风收尘设备，第二除尘器157为布袋除尘设备，通过不同的除尘方式进一步确保除尘效果。[0045] 参考图1，磷酸吸收塔171连接有磷酸回收罐172，磷酸回收罐172连接有第一循环泵181的入口，第一循环泵181的出口同时与磷酸吸收塔171以及磷酸捕集塔173连接。[0046] 上述技术方案中，磷酸回收罐172用于回收经磷酸吸收塔171吸收后的磷酸，并且还可通过第一循环泵181将回收的磷酸重新循环流动至磷酸吸收塔171和磷酸捕集塔173中进行吸收。[0047] 参考图1，磷酸捕集塔173连接有第二循环泵182的入口，第二循环泵182的出口与磷酸吸收塔171连接；氢氟酸解吸塔177连接有第三循环泵183的入口，第三循环泵183的出口与磷酸捕集塔173连接。[0048] 上述技术方案中，通过设置第二循环泵182和第三循环泵183，使得磷酸捕集塔173和磷酸吸收塔171之间、磷酸捕集塔173和氢氟酸解吸塔177之间可进行物质循环，确保物质吸收效率。[0049] 参考图1，纯水吸收塔175连接有第三换热器159，第三换热器159用于对纯水吸收塔175中的溶液进行降温。[0050] 上述技术方案中，通过设置第三换热器159可以降低纯水吸收塔175中的液体温度，使得分离出更多的氢氟酸。[0051] 参考图1，本实用新型在多个连接管路上设置有离心泵184和电磁阀185，通过离心泵184实现液体抽吸，通过电磁阀185控制各个管路的导通和断开。该热解废气资源化处理装置100还包括有控制器，通过控制器实现对各个电气元件的智能控制，从而确保作业过程的流畅性。[0052] 本实施例的具体工作流程包括：[0053] 热解炉131产生的废气通入二次燃烧炉133，二次燃烧炉133后端连接第一换热器151，第一换热器151的换热段连接氢氟酸解吸塔177，利用热解炉131废气的热量解吸氟化氢，实现前端热量的资源化利用。

[0054] 废气经过第一换热器151适当降温后进入第一除尘器155进行除尘，第一次除尘后进入第二换热器153，第二换热器153的换热段连接磷酸捕集塔173，使磷酸捕集塔173中溶液温度适当升高，使磷酸捕集塔173溶液中的氟化氢气体和其他易溶气体例如CO2解吸。[0055] 废气经过第一换热器151适当降温后进入第二除尘器157进行精细化除尘，除尘后的高温气体直接进入磷酸吸收塔171进行吸收反应，气体中五氧化二磷与喷淋进入磷酸吸收塔171的磷酸捕集塔173吸收液逆向接触，进行反应生成高沸点的磷酸，因废气带有余热，氟化氢和其他气体直接进入磷酸捕集塔173。[0056] 废气经磷酸吸收塔171后进入磷酸捕集塔173，进一步去除气体中的五氧化二磷和部分磷酸，废气经过磷酸捕集塔173吸收净化磷酸后，依次进入纯水吸收塔175的底部。纯水吸收塔175的数目为两个，两个纯水吸收塔175依次设置。并且废气鼓入水溶液中进行氟化氢吸收，经两段水溶液吸收后的残留废气排至排放塔(图未示)进行处理。第二和纯水吸收塔175的纯水进管(图未示)经过第三换热器159进行冷却后再通入第二个纯水吸收塔175进行吸收操作。[0057] 氢氟酸水吸收溶液经离心泵184输送进入氢氟酸解吸塔177进行解吸操作，在第一换热器151的加热作用下，氟化氢气体从水溶液中解吸后进入氟化钠生成塔与液碱进行中和反应，生成纯度较高的氟化钠溶液，后端接有氟化钠溶液储罐进行储存。[0058] 本实用新型还提供了一种废旧锂电池处理系统，包括该热解废气资源化处理装置100和废水处理装置等，废水处理装置与放电液池110相连接，二者相互配合使用，从而确保废旧锂电池处理过程中的废气和废水能够最大限度的进行无害化处理。

[0059] 根据本实施例提供的一种热解废气资源化处理装置100，热解废气资源化处理装置100的工作原理：[0060] 该热解废气资源化处理装置100依次设置的放电液池110、加热件130、换热件150以及解吸件170；放电液池110用于盛装液体对废旧电池进行放电，加热件130用于对放电后的废电池或者放电溶液加热产生气体，换热件150用于对废气进行降温，解吸件170用于容纳与降温后的气体进行化学反应的介质，换热件150同时对解吸件170进行加热。通过对各个部件的有序设置，并充分利用换热件150的热量交换，依次对废旧锂电池放电处理过程中产生的废气进行无害化处理，对废气进行回收利用的同时还能降低对造成的环境污染。[0061] 本实施例提供的一种热解废气资源化处理装置100至少具有以下优点：[0062] (1)其能够实现对热解废气的回收利用，避免资源浪费和污染空气，降低后端的废水、废渣处理难度；[0063] (2)不需要添加额外的辅料，可实现对废气中磷和氟的有效分离回收制备成磷酸和氟化钠，而且能源消耗量小，降低后续的废水废气处理难度；[0064] (3)使用两个纯水吸收塔175的组合来实现对氟化氢和废气中其他气体的分离，二级吸收可以减少废气中的氟含量，并通过第三换热器159适当降低第二个纯水吸收塔175的温度，不需经过深冷处理冷凝氟化氢，减少能源的消耗；[0065] (4)通过射设置换热件150，利用热解炉131热解废气的热量加热氢氟酸解吸塔177，实现氟化氢气体的解吸，进一步纯化氟化氢气体，减少氟化氢中的杂质，使液碱吸收氟化氢生成的氟化钠纯度更高；

[0066] (5)氢氟酸解吸塔177解吸后的余液可以送入磷酸捕集塔173吸收废气中的磷酸，减少系统的水耗量，也可以回收进入后端系统中的部分磷酸；[0067] (6)放电液池110通过设置隔板111将其内部分成多个腔室，使得放电液池110中大部分有机物溢流后通过离心泵184被输送进入热解炉131进行焚烧，实现对电池电解液有机物的处理和热量利用，也避免大量的高盐度放电盐水进入热解炉131，增大系统的负载。[0068] 以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。