铅酸蓄电池酸液废气回收处理设备及方法

176 编辑：中冶有色技术网来源：安徽永恒动力科技有限公司

2025-01-07 15:07:50

权利要求

1.一种铅酸蓄电池酸液废气回收处理设备，包括废气处理罐(1)、配合插装在废气处理罐(1)内部的吸附过滤组件(12)、位于吸附过滤组件(12)上游侧的废气暂存区(105)、位于吸附过滤组件(12)下游侧的废气流通区(104)、与废气暂存区(105)连通的进气管(4)、与废气流通区(104)连通的出气管(6)，所述进气管(4)配置有第一电控阀(7)，出气管(6)配置有第四电控阀(19)，其特征在于：

所述废气暂存区(105)内活动配置有第一活塞板(10)，所述废气处理罐(1)的外部固定设置有用于带动第一活塞板(10)竖直移动的第一伸缩机构(3)，所述废气流通区(104)内滑动配置有第二活塞板(1701)，所述废气处理罐(1)的顶部固定设置有用于带动第二活塞板(1701)竖直移动的第二伸缩机构(17);

所述废气处理罐(1)连接有与废气暂存区(105)顶部区域连通的第一流通管(5)、与废气流通区(104)底部区域连通的第二流通管(14)，所述第一流通管(5)配置有第二电控阀(8)，所述第二流通管(14)配置有第三电控阀(9)，所述第二流通管(14)与第一流通管(5)连通，所述第一流通管(5)的一端连通有缓存罐(18);

所述废气流通区(104)内配置有用于检测废气成分浓度的浓度传感器(15)，所述废气暂存区(105)底部配置有用于朝上检测第一活塞板(10)竖直移动距离的第一距离传感模块(16)，所述废气流通区(104)顶部配置用于朝下检测第二活塞板(1701)移动距离的第二距离传感模块(20)。

2.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池酸液废气回收处理设备，其特征在于：

所述废气处理罐(1)一侧板开设有用于插装吸附过滤组件(12)的开口结构(106)，所述吸附过滤组件(12)与开口结构(106)之间配置有相互配合密封圈结构，所述废气处理罐(1)内壁设有用于限位插装吸附过滤组件(12)的限位板(11)，所述吸附过滤组件(12)外侧设置有推拉把手(1201);

所述第一流通管(5)与废气处理罐(1)连通位置处为第二进气口(102)，所述第一活塞板(10)竖直行程范围的最高点水平位置低于第二进气口(102)的水平位置;

所述第二进气口(102)位于在吸附过滤组件(12)下方并正对于两个限位板(11)中间位置。

3.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池酸液废气回收处理设备，其特征在于：

所述进气管(4)与废气处理罐(1)连通位置处为第一进气口(101)，所述第一活塞板(10)竖直行程范围的最低点水平位置低于第一进气口(101)的水平位置。

4.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池酸液废气回收处理设备，其特征在于：

所述废气处理罐(1)下方的支架位置处固定安装有底板(2)，所述第一伸缩机构(3)固定安装在底板(2)上方;

所述第一伸缩机构(3)输出端配置有升降轴杆(13)，所述升降轴杆(13)向上活动贯穿废气处理罐(1)底板，所述升降轴杆(13)上侧端与第一活塞板(10)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池酸液废气回收处理设备，其特征在于：

所述第一活塞板(10)、第二活塞板(1701)环侧配置有废气处理罐(1)内壁滑动挤压接触的活塞圈结构。

6.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池酸液废气回收处理设备，其特征在于：

所述出气管(6)与废气处理罐(1)连通位置处为排气口(103)，所述排气口(103)与废气流通区(104)顶部连通，所述浓度传感器(15)安装在排气口(103)内侧位置处。

7.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池酸液废气回收处理设备，其特征在于：

所述第二流通管(14)与第一流通管(5)的连通位置位于第二电控阀(8)与缓存罐(18)之间。

8.一种铅酸蓄电池酸液废气回收处理设备的使用方法，其特征在于，采用权利要求1至7中任一项所述的一种铅酸蓄电池酸液废气回收处理设备，包括以下步骤：

S1.酸液废气从进气管(4)通入废气处理罐(1)中的废气暂存区(105)，浓度传感器(15)开始工作，设规定可排放至废气处理罐(1)下游工序中的酸液废气浓度为N标;

经过吸附过滤组件(12)吸附有害气体和杂质，气体流动到废气流通区(104)，流动到废气流通区(104)内的酸液废气浓度为N1;

S2.当N1≤N标，废气流通区(104)内的酸液废气从出气管(6)直接排出;

S3.当N1>N标，关闭第一电控阀(7)和第四电控阀(19)，开启第二电控阀(8)和第三电控阀(9)，启动第一距离传感模块(16)、第二距离传感模块(20);

S3.1.第一伸缩机构(3)带动第一活塞板(10)上移至行程范围的最顶点位置，第二伸缩机构(17)带动第二活塞板(1701)下移至行程范围的最低点位置，将废气暂存区(105)和废气流通区(104)中的酸液废气挤入缓存罐(18);

S3.2.关闭第二电控阀(8)和第三电控阀(9)，工作人员将吸附过滤组件(12)抽出，再将新的吸附过滤组件(12)插入废气处理罐(1)内;

S3.3.新的吸附过滤组件(12)安装完成后，第二电控阀(8)打开、第三电控阀(9)保持关闭，先反向启动第一伸缩机构(3)，第一伸缩机构(3)带动第一活塞板(10)下移至行程范围的最低点位置，然后，第二伸缩机构(17)带动第二活塞板(1701)上移至行程范围的最顶点位置，将缓存罐(18)内缓存的酸液废气倒吸至废气暂存区(105)，并逐渐通过新的吸附过滤组件(12)进入废气流通区(104)，第二电控阀(8)关闭;

S4.开启第一电控阀(7)和第四电控阀(19)，酸液废气从进气管(4)流入废气暂存区(105)，经过吸附过滤组件(12)流入废气流通区(104)，再从出气管(6)排出至下游处理工序。

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及蓄电池生产、废气处理技术领域，具体为一种铅酸蓄电池酸液废气回收处理设备及方法。

背景技术

[0002]以呈酸性水溶液作为电解质的蓄电池统称为酸性蓄电池，其中最为典型的是铅酸蓄电池，铅酸蓄电池，其电极主要由铅及其氧化物制成，电解液为硫酸溶液。铅酸电池放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅;充电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅，在对废旧蓄电池回收过程中，会产生大量的酸性、含有重金属和有机、无机等有害废气。

[0003]现有除尘净化设备主要通过抽出铅酸蓄电池破碎分离环境中的空气并使用滤网进行过滤，并且在滤网中添加吸附材料，例如活性炭等等，以滤除其中的部分有害气体和粉尘，但是在气体吸附过滤时，不易实时掌握活性炭的吸附饱和情况，活性炭饱和后，对废气的过滤效果降低。

[0004]现有的处理方法是在箱体的内部设置废气检测组件，当废气检测组件检测到已经过滤完后的废气浓度不达标时，说明活性炭接近吸附饱和，控制装置停机，然后更换过滤板。

[0005]现有的办法在使用时，需要停机后交替更换过滤网，但是停机交替更换过滤网的过程中，箱内过滤网上游未过滤的废气直接与箱内过滤网下游已经过滤的气体混合，重新安装过滤后，过滤网下游气体已经混合了未过滤的废气。另外，箱内中大量的废气会直接溢出，对外界环境甚至更换过滤网的技术人员健康造成损害。

[0006]面对上述情况，如何在更换过滤网时避免过滤网上下游大量气体混合，同时避免更换过滤网时大量酸性废气溢出、保证外界工作环境安全，成为需要解决的问题。

发明内容

[0007]为解决上述技术问题，本发明提供了一种铅酸蓄电池酸液废气回收处理设备及方法，从而避免了大量酸性废气溢出至外界环境中，保障了外界工作环境的安全，也实现了在吸附过滤组件更换后对更换前废气进行重新过滤，避免了大量超标废气直接排入下游工序。

[0008]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种铅酸蓄电池酸液废气回收处理设备，包括废气处理罐、配合插装在废气处理罐内部的吸附过滤组件、位于吸附过滤组件上游侧的废气暂存区、位于吸附过滤组件下游侧的废气流通区、与废气暂存区连通的进气管、与废气流通区连通的出气管，进气管配置有第一电控阀，出气管配置有第四电控阀。

[0009]废气暂存区内活动配置有第一活塞板，废气处理罐的外部固定设置有用于带动第一活塞板竖直移动的第一伸缩机构，废气流通区内滑动配置有第二活塞板，废气处理罐的顶部固定设置有用于带动第二活塞板竖直移动的第二伸缩机构。

[0010]废气处理罐连接有与废气暂存区顶部区域连通的第一流通管、与废气流通区底部区域连通的第二流通管，第一流通管配置有第二电控阀，第二流通管配置有第三电控阀，第二流通管与第一流通管连通，第一流通管的一端连通有缓存罐。

[0011]废气流通区内配置有用于检测废气成分浓度的浓度传感器，废气暂存区底部配置有用于朝上检测第一活塞板竖直移动距离的第一距离传感模块，废气流通区顶部配置用于朝下检测第二活塞板移动距离的第二距离传感模块。

[0012]作为本发明优选的一种技术方案，废气处理罐一侧板开设有用于插装吸附过滤组件的开口结构，吸附过滤组件与开口结构之间配置有相互配合密封圈结构，废气处理罐内壁设有用于限位插装吸附过滤组件的限位板，吸附过滤组件外侧设置有推拉把手，第二进气口位于在吸附过滤组件下方并正对于两个限位板中间位置。

[0013]作为本发明优选的一种技术方案，进气管与废气处理罐连通位置处为第一进气口，第一活塞板竖直行程范围的最低点水平位置低于第一进气口的水平位置。

[0014]作为本发明优选的一种技术方案，第一流通管与废气处理罐连通位置处为第二进气口，第一活塞板竖直行程范围的最高点水平位置低于第二进气口的水平位置。

[0015]作为本发明优选的一种技术方案，废气处理罐下方的支架位置处固定安装有底板，第一伸缩机构固定安装在底板上方，第一伸缩机构输出端配置有升降轴杆，升降轴杆向上活动贯穿废气处理罐底板，升降轴杆上侧端与第一活塞板固定连接。

[0016]作为本发明优选的一种技术方案，第一活塞板、第二活塞板环侧配置有废气处理罐内壁滑动挤压接触的活塞圈结构。

[0017]作为本发明优选的一种技术方案，出气管与废气处理罐连通位置处为排气口，排气口与废气流通区顶部连通，浓度传感器安装在排气口内侧位置处。

[0018]作为本发明优选的一种技术方案，第二流通管与第一流通管连通位置端位于第二电控阀与缓存罐之间。

[0019]本发明提供了一种铅酸蓄电池酸液废气回收处理设备的使用方法，包括以下步骤：

S1.酸液废气从进气管通入废气处理罐中的废气暂存区，浓度传感器开始工作，设规定可排放至废气处理罐下游工序中的酸液废气浓度为N标。

[0020]经过吸附过滤组件吸附有害气体和杂质，气体流动到废气流通区，流动到废气流通区内的酸液废气浓度为N1。

[0021]S2.当N1≤N标，废气流通区内的酸液废气从出气管直接排出。

[0022]S3.当N1>N标，关闭第一电控阀和第四电控阀，开启第二电控阀和第三电控阀，启动第一距离传感模块、第二距离传感模块。

[0023]S3.1.第一伸缩机构带动第一活塞板上移至行程范围的最顶点位置，第二伸缩机构带动第二活塞板下移至行程范围的最低点位置，将废气暂存区和废气流通区中的酸液废气挤入缓存罐。

[0024]S3.2.关闭第二电控阀和第三电控阀，工作人员将吸附过滤组件抽出，再将新的吸附过滤组件插入废气处理罐内。

[0025]S3.3.新的吸附过滤组件安装完成后，第二电控阀打开、第三电控阀保持关闭，先反向启动第一伸缩机构，第一伸缩机构带动第一活塞板下移至行程范围的最低点位置，然后，第二伸缩机构带动第二活塞板上移至行程范围的最顶点位置，将缓存罐内缓存的酸液废气倒吸至废气暂存区，并逐渐通过新的吸附过滤组件进入废气流通区，第二电控阀关闭。

[0026]S4.开启第一电控阀和第四电控阀，酸液废气从进气管流入废气暂存区，经过吸附过滤组件流入废气流通区，再从出气管排出至下游处理工序。

[0027]本发明提供了一种铅酸蓄电池酸液废气回收处理设备及方法，具备以下有益效果：

1.本发明通过设置进气管和出气管，酸液废气从进气管流入废气处理罐中，经过吸附过滤组件，当浓度传感器检测到酸液废气的浓度低于规定的可排放浓度，酸液废气可直接从出气管排出，当酸液废气的浓度高于规定的可排放浓度，吸附过滤组件净化效率不达标后，第一伸缩机构驱动第一活塞板，第二伸缩机构驱动第二活塞板，将废气暂存区和废气流通区的酸液废气导入缓存罐中，再进行更换吸附过滤组件，这样就不会有大量酸性废气溢出至外界环境中，保障了外界工作环境的安全。

[0028]2.本发明中，吸附过滤组件更换完成后，先通过第一伸缩机构反向驱动第一活塞板，使缓存罐内的酸液废气流入废气暂存区，再通过第二伸缩机构反向驱动第二活塞板，废气暂存区的废气经过新的吸附过滤组件过滤进入废气流通区，再从出气管排出，实现了在吸附过滤组件更换后对更换前废气进行重新过滤，避免了大量超标废气直接排入下游工序。

附图说明

[0029]图1为本发明的整体结构示意图。

[0030]图2为本发明的废气处理罐剖面结构示意图。

[0031]图3为本发明的废气处理罐剖面与吸附过滤组件爆炸结构示意图。

[0032]图4为本发明的第一活塞板位于初始位置处的结构示意图。

[0033]图5为本发明的第一活塞板位于行程范围内最远位置处的结构示意图。

[0034]图中：1、废气处理罐，101、第一进气口，102、第二进气口，103、排气口，104、废气流通区，105、废气暂存区，106、开口结构;2、底板;3、第一伸缩机构;4、进气管;5、第一流通管;6、出气管;7、第一电控阀;8、第二电控阀;9、第三电控阀;10、第一活塞板;11、限位板;12、吸附过滤组件，1201、推拉把手;13、升降轴杆;14、第二流通管;15、浓度传感器;16、第一距离传感模块;17、第二伸缩机构，1701、第二活塞板;18、缓存罐;19、第四电控阀;20、第二距离传感模块。

具体实施方式

[0035]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

[0036]实施例一、本发明设计了一种铅酸蓄电池酸液废气回收处理设备，主要结构配置如下：

参照图1、图2与图4，设有废气处理罐1，在废气处理罐1内部安置有吸附过滤组件12，于吸附过滤组件12的上游区域设置有废气暂存区105，下游区域设有废气流通区104。废气暂存区105与进气管4相连通，废气流通区104则与出气管6相连通。进气管4配备有第一电控阀7，出气管6设有第四电控阀19。废气处理罐1的一侧板处开有用于插入安装吸附过滤组件12的开口结构106，吸附过滤组件12与开口结构106之间装有相互适配的密封圈结构，并且在吸附过滤组件12的外侧设置有推拉把手1201。

[0037]结合图2与图3来看，废气暂存区105内灵活安置有第一活塞板10，第一活塞板10的环形侧面配有与废气处理罐1内壁滑动挤压接触的活塞圈结构。在废气处理罐1的外部固定设置了用于驱动第一活塞板10进行竖直方向移动的第一伸缩机构3，在废气处理罐1下方的支架部位固定安装有底板2，第一伸缩机构3固定于底板2上方。第一伸缩机构3的输出端装有升降轴杆13，该升降轴杆13向上活动穿过废气处理罐1的底板，其上端与第一活塞板10固定相连。废气流通区104内滑动安置有第二活塞板1701，第二活塞板1701的环形侧面也设有与废气处理罐1内壁滑动挤压接触的活塞圈结构。废气处理罐1的顶部固定设置了用于带动第二活塞板1701竖直移动的第二伸缩机构17。其中，进气管4与废气处理罐1连通之处为第一进气口101，第一活塞板10竖直行程范围的最低点所处水平位置低于第一进气口101的水平位置。

[0038]结合图4与图5可知，废气处理罐1连接着第一流通管5和第二流通管14，第一流通管5配有第二电控阀8，第二流通管14配有第三电控阀9。第一流通管5与废气暂存区105的顶部区域连通，第二流通管14与废气流通区104的底部区域连通，且第一流通管5与第二流通管14相互连通，第一流通管5的一端与缓存罐18相连通，第二流通管14与第一流通管5连通的位置处于第二电控阀8与缓存罐18之间。第一流通管5与废气处理罐1连通之处为第二进气口102，第一活塞板10竖直行程范围的最高点水平位置低于第二进气口102的水平位置。废气处理罐1的内壁设置有用于限制并插入安装吸附过滤组件12的限位板11，第二进气口102位于吸附过滤组件12下方且正对着两个限位板11的中间位置。废气流通区104内装有用于检测废气成分浓度的浓度传感器15，出气管6与废气处理罐1连通之处为排气口103，排气口103与废气流通区104的顶部连通，浓度传感器15安装在排气口103的内侧位置。废气暂存区105的底部配置有用于向上检测第一活塞板10竖直移动距离的第一距离传感模块16，废气流通区104的顶部配置有用于向下检测第二活塞板1701移动距离的第二距离传感模块20。

[0039]实施例二、本发明中，一种铅酸蓄电池酸液废气回收处理设备的使用方法，具体工作原理如下：

首先，酸液废气从进气管4通入废气处理罐1中的废气暂存区105，浓度传感器15开始工作，设规定可排放至废气处理罐1下游工序中的酸液废气浓度为N标，经过吸附过滤组件12吸附有害气体和杂质，气体流动到废气流通区104，流动到废气流通区104内的酸液废气浓度为N1。

[0040]情形一，当N1小于等于N标，过滤完成的酸液废气达到规定的可排放浓度，废气流通区104内的酸液废气可直接从出气管6排出。

[0041]情形二，当N1大于N标，过滤完的酸液废气浓度高于规定的可排放浓度，说明吸附过滤组件12内的活性炭接近饱和，对酸液废气的吸附效果降低，需要更换吸附过滤组件12，系统控制第一电控阀7和第四电控阀19关闭，启动第一距离传感模块16和第二距离传感模块20。

[0042]然后，开启第二电控阀8和第三电控阀9，第一伸缩机构3和升降轴杆13推动第一活塞板10移动，第二伸缩机构17推动第二活塞板1701移动，将废气暂存区105和废气流通区104中的酸液废气挤入缓存罐18。

[0043]当第一活塞板10上移至行程范围的最顶点位置，即吸附过滤组件12与限位板11抵接，第二活塞板1701下移至行程范围的最低点位置，系统控制第一伸缩机构3和第二伸缩机构17停止工作，第二电控阀8和第三电控阀9关闭，此时，位于废气暂存区105和废气流通区104内的酸液废气已经被挤入缓存罐18内，工作人员将吸附过滤组件12抽出，再将新的吸附过滤组件12插入废气处理罐1内，在此过程中，废气处理罐1内的气体已经被挤入到缓存罐18内，不会逸出到外界空气中，造成空气污染。

[0044]紧接着，系统控制第二电控阀8打开、第三电控阀9保持关闭，先反向启动第一伸缩机构3，第一伸缩机构3带动第一活塞板10下移至行程范围的最低点位置，在第一活塞板10移动的过程中，缓存罐18内的酸液废气会从第一流通管5中流入废气处理罐1，然后，第二伸缩机构17带动第二活塞板1701上移至行程范围的最顶点位置，将缓存罐18内缓存的酸液废气倒吸至废气暂存区105，并逐渐通过新的吸附过滤组件12进入废气流通区104，第二电控阀8关闭。

[0045]第一电控阀7和第四电控阀19开启，酸液废气从进气管4流入废气暂存区105，经过新的吸附过滤组件12流入废气流通区104，再从出气管6排出。

[0046]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

说明书附图(5)