权利要求
1.一种基于
锂电池高温无氧裂解烟气的前置净化系统，包括喷淋冷却模块以及除湿过滤模块，喷淋冷却模块包括喷淋塔(1)，喷淋塔(1)沿竖直方向开设多个上下相互连通的喷淋室(101)，其特征在于：
每个所述喷淋室(101)内均固定安装有处理套(2)，所述喷淋塔(1)底部外接有贯穿至最下方处理套(2)内底部的进气管(3)，喷淋塔(1)顶端外接有贯穿至最上方处理套(2)内顶部的排气管(13);
所述处理套(2)内部分隔成上喷淋区和下水流区，每个上喷淋区上端部均安装有底部带有多个雾化喷头(401)的环形喷淋管(4)，每个环形喷淋管(4)均外接有水冷连通件，位于最上方的水冷连通件上设有进水管(5);
每个下水流区上端部均插接有另一端延伸向外且与位置对应的水冷连通件相连接的U型排流管(8)，所述上喷淋区内顶部以及进气管(3)上均嵌设安装有温度传感器(16)，所述喷淋塔(1)内部还设有嵌入多个处理套(2)内部并用于对烟气进行导流分布的布气组件。
2.根据权利要求1所述的一种基于锂电池高温无氧裂解烟气的前置净化系统，其特征在于：所述水冷连通件包括水冷箱(6)以及与水冷箱(6)排水端相连接的增压管(7)，增压管(7)与水冷箱(6)排水端之间连接有增压阀，增压管(7)另一端贯穿至处理套(2)并与环形喷淋管(4)相连通。
3.根据权利要求1所述的一种基于锂电池高温无氧裂解烟气的前置净化系统，其特征在于：所述布气组件包括旋转驱动于喷淋塔(1)轴心方向并依次贯穿多个处理套(2)内部并与进气管(3)进气端旋转安装的转动柱(9)，所述转动柱(9)上间隔分布有多个一一位于上喷淋区且下端延伸至下水流区的锥形导流罩(10)，锥形导流罩(10)上端部环形分布有多个布气片(11)，所述转动柱(9)上开设有连通上下处理套(2)之间的导气结构。
4.根据权利要求3所述的一种基于锂电池高温无氧裂解烟气的前置净化系统，其特征在于：所述导气结构包括沿转动柱(9)竖直方向开设的多组上下间隔分布的防水出气嘴(901)和进气口(902)，防水出气嘴(901)贯穿锥形导流罩(10)下端部并延伸至下水流区，进气口(902)分布在相邻两个防水出气嘴(901)之间，且多个进气口(902)一一位于环形喷淋管(4)的上方，相邻两个处理套(2)之间的防水出气嘴(901)、进气口(902)通过开设在转动柱(9)内的连通槽相连通。
5.根据权利要求4所述的一种基于锂电池高温无氧裂解烟气的前置净化系统，其特征在于：每个所述处理套(2)内壁嵌设安装有位于下水流区顶部的液位传感器。
6.根据权利要求1所述的一种基于锂电池高温无氧裂解烟气的前置净化系统，其特征在于：每个所述下水流区的内底部外接有贯穿至喷淋塔(1)外的排渣管(15)，位于最下方的U型排流管(8)连接有与除湿过滤模块相连接的排水管(14)。
7.根据权利要求6所述的一种基于锂电池高温无氧裂解烟气的前置净化系统，其特征在于：所述除湿过滤模块包括与排气管(13)相连接的除湿组件，所述除湿组件另一端连接有布袋
除尘器(20)。
8.根据权利要求7所述的一种基于锂电池高温无氧裂解烟气的前置净化系统，其特征在于：所述除湿组件包括与排水管(14)相连接设置的水箱(17)，所述水箱(17)内水平铺设有多个首尾连通设置的导热片(19)，所述水箱(17)上端固定有蓄热箱(18)，多个导热片(19)上端均贯穿至蓄热箱(18)内，多个导热片(19)将蓄热箱(18)内部分隔成蛇形的气体流通路径。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及锂电池裂解烟气处理技术领域，更具体地说，涉及一种基于锂电池高温无氧裂解烟气的前置净化系统。
背景技术
[0002]随着
新能源汽车和电子产品的普及，废旧锂电池数量激增，目前多采用高温无氧裂解法来处理废旧锂电池，废旧锂电池送入无氧裂解炉，在高温无氧环境下，锂电池中的有机物被裂解为小分子化合物，提高资源回收率。
[0003]废旧锂电池送入无氧裂解炉后，在无氧裂解过程中会产生高温烟气，袋式除尘器是常用于高温烟气处理的净化装置之一，主要作用是去除高温烟气中的固态颗粒物，而为了避免烟气的高温对布袋除尘器的除尘布袋造成影响，通常需要预先对高温烟气进行降温冷却的前置预处理操作，以避免高温对后续净化构件造成损坏。
[0004]目前，常采用对高温烟气进行冷却的方式，是将高温烟气通入喷淋塔内，如专利号为CN222034078U公开了一种高温烟气二级喷淋洗涤装置，该装置是通过第一级喷淋塔、第二级喷淋塔对烟气进行冲洗。
[0005]但是，这种普通式的喷淋塔结构中烟气都是直通式流动，难以与所喷射形成的水膜均匀接触，易导致从排气管排出的烟气温度可能不相同，即排出的烟气可能存在较大的温度差，当需要进行后续布袋除尘或其他净化结构除尘时，在温度变化频繁的影响下，净化结构的使用寿命也会被大幅缩短。
[0006]为此，我们针对现有技术问题提出一种基于锂电池高温无氧裂解烟气的前置净化系统。
发明内容
[0007]本发明目的在于解决现有普通喷淋塔难以做到烟气与水雾均匀接触以及在水冷不均匀情况下导致由排气管排出的烟气温度差异大而影响后续净化结构的问题，相比现有技术提供一种基于锂电池高温无氧裂解烟气的前置净化系统。
[0008]本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于锂电池高温无氧裂解烟气的前置净化系统，包括喷淋冷却模块以及除湿过滤模块，喷淋冷却模块包括喷淋塔，喷淋塔沿竖直方向开设多个上下相互连通的喷淋室;
[0009]每个喷淋室内均固定安装有处理套，所述喷淋塔底部外接有贯穿至最下方处理套内底部的进气管，喷淋塔顶端外接有贯穿至最上方处理套内顶部的排气管;
[0010]所述处理套内部分隔成上喷淋区和下水流区，每个上喷淋区上端部均安装有底部带有多个雾化喷头的环形喷淋管，每个环形喷淋管均外接有水冷连通件，位于最上方的水冷连通件上设有进水管;
[0011]每个下水流区上端部均插接有另一端延伸向外且与位置对应的水冷连通件相连接的U型排流管，所述上喷淋区内顶部以及进气管上均嵌设安装有温度传感器，所述喷淋塔内部还设有嵌入多个处理套内部并用于对烟气进行导流分布的布气组件。
[0012]进一步的，所述水冷连通件包括水冷箱以及与水冷箱排水端相连接的增压管，增压管与水冷箱排水端之间连接有增压阀，增压管另一端贯穿至处理套内部并与环形喷淋管相连通设置。
[0013]进一步的，所述布气组件包括旋转驱动于喷淋塔轴心方向并依次贯穿多个处理套内部并与进气管进气端旋转安装的转动柱，所述转动柱上间隔分布有多个一一位于上喷淋区且下端延伸至下水流区的锥形导流罩，锥形导流罩上端部环形分布有多个布气片，所述转动柱上开设有连通上下处理套之间的导气结构。
[0014]进一步的，所述导气结构包括沿转动柱竖直方向开设的多组上下间隔分布的防水出气嘴和进气口，防水出气嘴贯穿锥形导流罩下端部并延伸至下水流区，进气口分布在相邻两个防水出气嘴之间，且多个进气口一一位于环形喷淋管的上方，且相邻两个处理套之间的防水出气嘴、进气口通过开设在转动柱内的连通槽相连通，进气管进气端与转动柱底端部通过旋转接头相连接，由进气管导入的烟气通入转动柱内部并由最下方的防水出气嘴溢出，烟气向上直通入水并经过锥形导流罩扩散的过程中与雾化喷头所喷射的水雾相接触。
[0015]进一步的，每个所述处理套内壁嵌设安装有位于下水流区顶部的液位传感器，用于对下水流区的液位进行实时监测，保证由防水出气嘴溢出的烟气首先通入具有流动水的水流区，实现先浸入式水洗再喷淋式水洗两种水洗冷却方式，提高水冷降温效果。
[0016]进一步的，每个所述下水流区的内底部外接有贯穿至喷淋塔外的排渣管，位于最下方的U型排流管连接有与除湿过滤模块相连接的排水管。
[0017]进一步的，所述除湿过滤模块包括与排气管相连接的除湿组件，所述除湿组件另一端连接有布袋除尘器。
[0018]可选的，所述除湿组件包括与排水管相连接设置的水箱，所述水箱内水平铺设有多个首尾连通设置的导热片，所述水箱上端固定有蓄热箱，多个所述导热片上端均贯穿至蓄热箱内，多个导热片将蓄热箱内部分隔成蛇形的气体流通路径，气体流通路径的首端与排气管相连通设置，尾端通过通气管与布袋除尘器相连通设置，通过将排水管与水箱相连通，循环冷却液对初次导入喷淋塔内的高温烟气进行水洗后利用排水管导入水箱内，循环冷却液带有一定温度，从而通过导热片将热量传递至蓄热箱内，方便对流经蓄热箱的水洗后烟气进行除湿，无需另设除湿器，通过余热即可进行除湿，以防烟气中存在水汽而凝结堵塞除尘布袋。
[0019]相比于现有技术，本发明的优点在于：
[0020](1)本方案是在喷淋塔内增设沿竖直方向设置的处理套，处理套内部划分有上喷淋区和下水流区，高温烟气由下至上经过多个处理套，重复多次完成先浸入式水洗再喷淋式水洗两种水洗冷却方式，且在烟气上升过程中，利用布气组件对烟气进行导流扩散，既实现均匀降温，又提高水洗净化效果，此外，在进气管上以及每个进气口处增设用于对初始烟气以及单次水洗后的烟气进行温度监测，根据检测结果，通过水冷连通件对通入环形喷淋管内的冷却液进行温度调节，从而对每个处理套内的喷淋水洗环境进行逐层调节以适应当前温度烟气的洗涤要求，从而保证由排气管排出的烟气温度保持一致。
[0021](2)本方案还将上下两个处理套之间通过U型排流管、水冷连通组件以及环形喷淋管相连通设置，由进水管导入的冷却液由上至下与烟气上升方向逆向流动，冷却液的循环使用次序与烟气水洗次序相反，初入的冷却液对水洗多次的烟气进行最后的洗涤，有利于提高对烟气的降温净化效果，U型排流管内部的进水端延伸至下水流区的上端部，用于对下水流区上端部的流动水向下一个环形喷淋管导出，而溶于水的可溶物质则沉淀于下水流区底端部，完成冷却液的循环利用。
附图说明
[0022]图1为本发明的外部结构示意图;
[0023]图2为本发明的部分剖视图;
[0024]图3为本发明的喷淋塔的外部结构示意图;
[0025]图4为本发明的喷淋塔的剖视图;
[0026]图5为本发明的喷淋塔与处理套结合的内部剖视图;
[0027]图6为本发明的布气组件与水冷连通件结合的局部结构示意图;
[0028]图7为本发明的布气组件的结构示意图;
[0029]图8为本发明的布气组件的局部剖视图;
[0030]图9为本发明在工作时的喷淋塔内部结构示意图;
[0031]图10为本发明的蓄热箱内部气体流动示意图。
[0032]图中标号说明：
[0033]1、喷淋塔;101、喷淋室;2、处理套;3、进气管;4、环形喷淋管;401、雾化喷头;5、进水管;6、水冷箱;7、增压管;8、U型排流管;9、转动柱;901、防水出气嘴;902、进气口;10、锥形导流罩;11、布气片;12、驱动电机;13、排气管;14、排水管;15、排渣管;16、温度传感器;17、水箱;18、蓄热箱;19、导热片;20、布袋除尘器。
具体实施方式
[0034]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;显然;所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例;而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例;本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例;都属于本发明保护的范围。
[0035]实施例1：本发明公开了一种基于锂电池高温无氧裂解烟气的前置净化系统，请参阅图1-图4，包括喷淋冷却模块以及除湿过滤模块，喷淋冷却模块包括喷淋塔1，喷淋塔1沿竖直方向开设多个上下相互连通的喷淋室101，每个喷淋室101内均固定安装有处理套2;
[0036]喷淋塔1底部外接有贯穿至最下方处理套2内底部的进气管3，喷淋塔1顶端外接有贯穿至最上方处理套2内顶部的排气管13，进气管3另一端连接无氧裂解炉，将由无氧裂解炉排出的高温烟气经进气管3通入喷淋塔1内部，实现高温烟气由下至上经多个处理套2喷淋水洗操作，在高温烟气通入喷淋塔1之前，可对高温烟气进行预换热处理，以对热量高效回收。
[0037]请参阅图5，处理套2内部分隔成上喷淋区和下水流区，每个上喷淋区上端部均安装有底部带有多个雾化喷头401的环形喷淋管4，每个环形喷淋管4均外接有水冷连通件，位于最上方的水冷连通件上设有进水管5;
[0038]每个下水流区上端部均插接有另一端延伸向外且与位置对应的水冷连通件相连接的U型排流管8，将上下两个处理套2之间通过U型排流管8、水冷连通组件以及环形喷淋管4相连通设置，即上一个下水流区与下一个上喷淋区相连通，由进水管5导入的冷却液由上至下与烟气上升方向逆向流动。
[0039]请参阅图6-图8，喷淋塔1内部还设有嵌入多个处理套2内部并用于对烟气进行导流分布的布气组件，布气组件包括旋转驱动于喷淋塔1轴心方向并依次贯穿多个处理套2内部并与进气管3进气端旋转安装的转动柱9;
[0040]喷淋塔1顶端固定安装有对转动柱9进行旋转驱动的驱动电机12，转动柱9上间隔分布有多个一一位于上喷淋区且下端延伸至下水流区的锥形导流罩10，锥形导流罩10上端部环形分布有多个布气片11，锥形导流罩10呈上宽下窄的圆锥形结构，多个布气片11分布于上喷淋区且外端壁与处理套2内壁活动贴合，转动柱9上开设有连通上下处理套2之间的导气结构。
[0041]导气结构包括沿转动柱9竖直方向开设的多组上下间隔分布的防水出气嘴901和进气口902，防水出气嘴901贯穿锥形导流罩10下端部并延伸至下水流区，进气口902分布在相邻两个防水出气嘴901之间，且多个进气口902一一位于环形喷淋管4的上方，且相邻两个处理套2之间的防水出气嘴901、进气口902通过开设在转动柱9内的连通槽相连通，进气管3进气端与转动柱9底端部通过旋转接头相连接，每组防水出气嘴901以及进气口902均设有一对并分布于转动柱9左右两端。
[0042]请参阅图9，由进气管3导入的烟气通入转动柱9内部并由最下方的防水出气嘴901溢出，防水出气嘴901位于下水流区，由防水出气嘴901向上溢出的烟气首先直通入下水流区的冷却水内，经直通水洗后向上运动，再由旋转的锥形导流罩10以及布气片11对上升烟气进行扩散打散，提高由雾化喷头401向下喷出的水雾与烟气的接触效果;
[0043]经首次水冷后的烟气运动至环形喷淋管4上方后经转动柱9上的进气口902通入转动柱9内部，并由下一对防水出气嘴901溢出，如此重复，布气组件的设置用于对上升的烟气起到高扩散作用，高温烟气由下至上经过多个处理套2，重复多次完成先浸入式水洗再喷淋式水洗两种水洗冷却方式，经多个处理套2循环水冷降温，利用持续流动的水对烟气完成冲洗冷却、吸收沉淀的多重作用。
[0044]此外，布气片11以及锥形导流罩10均采用导热材料制成，水雾附着在其外端面上，对锥形导流罩10、布气片11起到降温作用，进一步提高了对流经烟气的换热降温效果。
[0045]请参阅图2和图10，位于最下方的U型排流管8连接有与除湿过滤模块相连接的排水管14，除湿过滤模块包括与排气管13相连接的除湿组件，除湿组件另一端连接有布袋除尘器20，除湿组件包括与排水管14相连接设置的水箱17，水箱17内水平铺设有多个首尾连通设置的导热片19，水箱17上端固定有蓄热箱18，多个导热片19上端均贯穿至蓄热箱18内，多个导热片19将蓄热箱18内部分隔成蛇形的气体流通路径，气体流通路径的首端与排气管13相连通设置，尾端通过通气管与布袋除尘器20相连通设置;
[0046]通过将排水管14与水箱17相连通，循环冷却液对初次导入喷淋塔1内的高温烟气进行水洗后利用排水管14导入水箱17内，循环冷却液带有一定温度，则通过导热片19将热量传递至蓄热箱18内，方便对流经蓄热箱18的水洗后烟气进行除湿，无需另设除湿器，通过余热即可进行除湿，以防烟气中存在水汽而凝结堵塞除尘布袋。
[0047]实施例2：本实施例在实施例1基础上，对水冷连通件进行详细介绍，并对现有普通喷淋水洗环境进行进一步的改进调控，具体如下：
[0048]请参阅图5和图9，水冷连通件包括水冷箱6以及与水冷箱6排水端相连接的增压管7，增压管7与水冷箱6排水端之间连接有增压阀，增压管7另一端贯穿至处理套2内部并与环形喷淋管4相连通设置，实现冷却液由上至下循环流动。
[0049]每个下水流区的内底部外接有贯穿至喷淋塔1外的排渣管15，排渣管15用于排出沉淀在下水流区底部的水溶沉淀物，U型排流管8呈开口朝下设置的U型结构，U型排流管8位于处理套2内侧的端口延伸至下水流区的上端部，用于对下水流区上端部的流动水向外导出，减少杂质的外排，本领域技术人员还可在U型排流管8位于下水流区内侧的一端增设过滤结构，以减少导入至下一个环形喷淋管4内的循环冷却液中的杂质，从而在进行水洗过程中提高净化效果。
[0050]每个处理套2内壁嵌设安装有位于下水流区顶部的液位传感器，用于对下水流区的液位进行实时监测，以满足下水流区预留有足量的冷却液，保证由防水出气嘴901溢出的烟气首先通入具有流动水的下水流区，实现先浸入式水洗再喷淋式水洗两种水洗冷却方式，提高水冷降温效果。
[0051]由进水管5导入的冷却液由上至下与烟气上升方向逆向流动，冷却液的循环使用次序与烟气水洗次序相反，初入的冷却液对水洗多次的烟气进行最后的洗涤，有利于提高对烟气的降温净化效果。
[0052]此外，上喷淋区内顶部以及进气管3上均嵌设安装有温度传感器16，安装于上喷淋区的温度传感器16检测端靠近防水出气嘴901设置处，在进气管3上以及每个进气口902处增设用于对初始烟气以及单次水洗后的烟气进行温度监测;
[0053]在换热环境下，冷却液由上至下温度逐渐升高，烟气温度逐渐降低，在单次喷淋处理前利用温度传感器16对烟气温度进行检测，根据检测结果，通过水冷连通件中的水冷箱6对通入环形喷淋管4内的冷却液进行温度调节，对重复使用的冷却液起到降温补偿作用，从而对每个处理套2内的喷淋水洗环境进行逐层调节以适应当前温度烟气的洗涤冷却要求，从而保证由排气管13排出的烟气温度保持一致。
[0054]综上所述：在喷淋塔1内增设沿竖直方向设置的多个处理套2，处理套2内部划分有上喷淋区和下水流区，高温烟气由下至上经过多个处理套2，由进水管5导入的冷却液由上至下与烟气上升方向逆向流动，重复多次完成先浸入式水洗再喷淋式水洗两种水洗冷却方式，且在烟气上升过程中，利用布气组件对烟气进行导流扩散，提高降温均匀性;
[0055]此外，在进气管3上以及每个进气口902处增设用于对初始烟气以及单次水洗后的烟气进行温度监测，根据检测结果，通过水冷连通件对通入环形喷淋管4内的冷却液进行温度调节，以对换热后的循环冷却液进行降温补偿，即对每个处理套2内的喷淋水洗环境进行逐层调节以适应当前温度烟气的洗涤冷却，从而保证由排气管13排出的烟气温度保持一致，提高降温冷却效果;
[0056]循环冷却液最后通过排水管14导入水箱17内，从而通过导热片19将热量传递至蓄热箱18内，方便对流经蓄热箱18的水洗后烟气进行除湿，无需另设除湿器，通过余热即可进行除湿，以防烟气中存在水气而凝结堵塞除尘布袋。
[0057]以上所述;仅为本发明较佳的具体实施方式;但本发明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发明揭露的技术范围内;根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变;都应涵盖在本发明的保护范围内。
说明书附图(10)
声明：
“基于锂电池高温无氧裂解烟气的前置净化系统” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：安徽鑫纪源科技有限公司
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2025年03月25日 ~ 27日 
