一种三元正极材料前驱体废水氨回收装置的制作方法

1.本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及到一种三元正极材料前驱体废水氨回收装置。


背景技术：

2.三元前驱体材料是镍钴锰氢氧化物ni
x
coymn
(1-x-y)
(oh)2，三元复合正极材料前驱体产品，是以镍盐、钴盐、锰盐为原料，里面镍钴锰的比例(x:y:z)可以根据实际需要调整。
3.随着能源危机和环境污染等问题的日益突出，开发绿色清洁能源是实现可持续发展和低碳社会的必由之路。国家提出了“推进能源结构多元化，增加能源供应”的引导政策，着重发展绿色环保新能源产业。目前四川省已在多地建成锂电池产业园区，其中三元正极材料前驱体废水属于含重金属、高盐、高氨氮等高难度处理废水，其生产排放水量大，废水处理工艺复杂，排放水质标准严格，大部分企业通过废水处理回收物质再循环生产利用，因此，着眼于可持续发展和对社会高度负责的经营理念，氨水回收工艺装置具有广阔的开发前景和潜在的销售市场。
4.现有技术中，大部分企业通过废水处理回收物质再循环生产利用的处理方法，存在处理工艺复杂、氨气去除率低以及处理完后的水质存在不达标的现象。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种三元正极材料前驱体废水氨回收装置，用于解决现有技术中三元正极材料前驱体废水的处理方法存在处理工艺复杂、氨气去除率低以及处理完后的水质存在不达标的问题。
6.为达上述目的，本实用新型的一个实施例中提供了一种三元正极材料前驱体废水氨回收装置，包括回收塔；
7.回收塔的上端内部设置有浓氨水水箱以及循环水管，循环水管位于浓氨水水箱上方，浓氨水水箱连接有氨水循环管，氨水循环管连接有氨水出管和若干氨水支管，每个氨水支管位于回收塔内部；
8.回收塔的内部还设置有位于浓氨水水箱下方的换热组件以及鲍尔环填料组；
9.回收塔的底端外侧设置有废水进管，废水进管连接有若干废水支管，每个废水支管安装在回收塔内部，回收塔的下端内部设置有旋流板组以及蒸汽管，回收塔的底端外壁还开设有排水管接口。
10.本实用新型为了解决回收塔内压力不好控的问题，优选在回收塔的顶端外侧设置有泄压阀以及压力传感器，并且回收塔上还设置有若干视镜。
11.优选的，回收塔的顶端内部设置有吸水层。
12.优选的，浓氨水水箱上设置有第一液位计，氨水循环管上设置有浓氨水循环泵，浓氨水循环泵固定在第一泵支架上，并且浓氨水循环泵的两侧均设置有第一阀门，第一阀门与浓氨水循环泵之间通过第一软接头连接。
13.优选的，废水支管、氨水支管以及循环水管上均安装有若干喷嘴；废水支管以及氨水支管上均设置有电动调节阀，蒸汽管上设置有蒸汽调节阀。
14.优选的，换热组件包括若干换热管，每个换热管的一端连接有水管，另一端连接有换热器管。
15.优选的，氨水支管包括第一氨水支管和第二氨水支管，鲍尔环填料组包括第一鲍尔环填料、第二鲍尔环填料以及第三鲍尔环填料，并且第一鲍尔环填料、第二鲍尔环填料以及第三鲍尔环填料均固定在支撑条上，支撑条固定在回收塔内；第一氨水支管位于第一鲍尔环填料上方，第二氨水支管位于第二鲍尔环填料上方，第三鲍尔环填料位于第二氨水支管上方以及换热组件下方。
16.优选的，旋流板组包括数个旋流板，每个旋流板包括支撑立管以及沿支撑立管周向设置的若干旋流叶片，每个旋流叶片上设置有支座，支座的一端固定在固定架上，固定架固定在支撑座上，支撑座安装在回收塔内壁上。
17.优选的，废水进管上设置有进料泵，进料泵安装在第二泵支架上，并且进料泵的两侧均安装有第二阀门，第二阀门与进料泵之间通过第二软接头连接。
18.优选的，回收塔底端侧壁上设置有ph计和第二液位计，并且回收塔内部还设置有若干温度变送器。
19.综上所述，本实用新型的有益效果为：
20.1、本实用新型的废水通过废水进管进入回收塔内部，并与塔中的蒸汽接触产生氨气，氨气达到回收塔顶端，与水反应生成氨水，氨水通过氨水循环管再次进入回收塔，通过回收塔中的鲍尔环填料组进行反复浓缩，直至氨水达到所需的浓度再通过氨水出管排出。整个废水回收过程工艺简单、氨气去除率高，同时处理后排放的水质完全达标。
21.2、本实用新型的回收塔底端侧壁上设置有ph计和第二液位计，浓氨水水箱上设置有第一液位计。设有ph计便于对回收塔内的酸碱度进行控制；设有第二液位计便于对回收塔内液位进行控制；设有第一液位计便于对浓氨水水箱内液位进行控制。
22.3、本实用新型的废水支管以及氨水支管上均设置有电动调节阀，蒸汽管上设置有蒸汽调节阀，废水支管上的电动调节阀用于调节进入回收塔内废水的水量；氨水支管上的电动调节阀用于调节进入回收塔内氨水的水量；蒸汽调节阀用于调节蒸汽的使用量，从而减少蒸汽的消耗量。
23.4、本实用新型的回收塔塔顶设置有泄压阀以及压力传感器，设有压力传感器便于回收塔内压力的控制，避免出现塔内压力过大或压力过低的现象，从而影响整个装置的正常运行。
24.5、本实用新型的回收塔上设置有若干视镜，视镜起观察作用，其用于观察回收塔内的溶液以及各部分组件的运行状态，并且设有视镜便于工作人员对装置的检修。
25.6、本实用新型的旋流板组包括数个旋流板，每个旋流板包括支撑立管以及沿支撑立管周向设置的若干旋流叶片，旋流叶片上设置有支座，支座的一端固定在固定架上，固定架固定在支撑座，支撑座安装在回收塔内壁上。设有旋流板组用于控制废水与蒸汽的接触时间，从而保障废水中氨与蒸汽充分接触、反应完全；同时通过旋流板设计安装角度，控制进水流速，保障废水处理运行过程中不易结垢。支撑立管以及支座均起支撑连接作用，保障旋流叶片受力时不塌陷，运行稳定。
附图说明
26.图1为本实用新型一个实施例的示意图；
27.图2为本实用新型一个实施例中图1a处的放大图；
28.图3为本实用新型一个实施例中图1b处的放大图；
29.图4为本实用新型一个实施例中图1c处的放大图；
30.图5为本实用新型一个实施例中图1d处的放大图；
31.图6为本实用新型一个实施例中图1e处的放大图；
32.图7为本实用新型一个实施例中旋转板的结构示意图；
33.图8为本实用新型一个实施例中旋转板的剖面图；
34.图9为本实用新型一个实施例中旋流叶片的结构示意图；
35.图10为本实用新型一个实施例中支撑座的结构示意图。
36.其中，1-回收塔，2-浓氨水水箱，3-循环水管，4-氨水循环管，5-氨水出管，6-氨水支管，7-喷嘴，8-换热组件，9-鲍尔环填料组，10-废水进管，11-废水支管，12-旋流板组，13-蒸汽管，14-排水管接口，15-泄压阀，16-压力传感器，17-视镜，18-吸水层，19-第一液位计，20-浓氨水循环泵，21-第一泵支架，22-第一阀门，23-第一软接头，24-电动调节阀，25-蒸汽调节阀，26-换热管，27-水管，28-换热器管，29-第一氨水支管，30-第二氨水支管，31-第一鲍尔环填料，32-第二鲍尔环填料，33-第三鲍尔环填料，34-支撑条，35-旋流板，36-支撑立管，37-旋流叶片，38-支座，39-固定架，40-支撑座，41-进料泵，42-第二泵支架，43-第二阀门，44-第二软接头，45-ph计，46-第二液位计，47-温度变送器。
具体实施方式
37.本实用新型提供了一种三元正极材料前驱体废水氨回收装置，包括回收塔1。回收塔1由不锈钢材质制成，并且所采用的不锈钢符合gb/t3280-2015的要求。回收塔1的顶端外侧设置有泄压阀15以及压力传感器16，设有压力传感器16便于回收塔1内压力的控制，避免出现塔内压力过大或压力过低的现象，从而影响整个装置的正常运行。回收塔1的顶端内部设置有吸水层18，吸水层18固定在支撑座40上，支撑座40安装在回收塔1内壁上，吸水层18起吸水作用，其用于实现汽水分离，吸水环境中的水分。
38.回收塔1的上端内部设置有浓氨水水箱2以及循环水管3，并且循环水管3位于浓氨水水箱2上方，循环水管3上还设置有若干喷嘴7。浓氨水水箱2上设置有第一液位计19，液位计为双法兰液位计，其作用在于便于对浓氨水水箱2内液位进行控制。下述废水与蒸汽反应生成的氨气与循环水管3中的水反应生成氨水，生成的氨水储存在浓氨水水箱2中。
39.浓氨水水箱2连接有氨水循环管4，氨水循环管4连接有氨水出管5和若干氨水支管6，每个氨水支管6均位于回收塔1内部，并且氨水支管6上设置有若干喷嘴7。氨水支管6包括第一氨水支管29和第二氨水支管30。氨水循环管4上设置有浓氨水循环泵20，浓氨水循环泵20固定在第一泵支架21上，并且浓氨水循环泵20的两侧均设置有第一阀门22，此处的阀门为蝶阀，第一阀门22与浓氨水循环泵20之间通过第一软接头23连接。
40.浓氨水水箱2中的氨水经过氨水循环管4进入氨水支管6内，再通过氨水支管6经喷嘴7喷入回收塔1内部，通过下述鲍尔环填料组9反复进行浓缩，直至氨水达到所需的浓度再通过氨水出管5排出。氨水出管5上设置有电动调节阀24，电动调节阀24用于调节氨水的出
量。
41.回收塔1的内部还设置有位于浓氨水水箱2下方的换热组件8以及鲍尔环填料组9。换热组件8用于对氨气进行降温，为后续氨气与水反应生成氨水提高保障；鲍尔环填料组9用于与下述氨水支管6相配合，以实现氨水的反复浓缩。换热组件8包括若干换热管26，每个换热管26的一端连接有水管27，另一端连接有换热器管28。水管27与外部的循环水箱相连接，换热器管28与外部的循环换热器相连接。
42.鲍尔环填料组9包括第一鲍尔环填料31、第二鲍尔环填料32以及第三鲍尔环填料33，并且第一鲍尔环填料31、第二鲍尔环填料32以及第三鲍尔环填料33均固定在支撑条34上，支撑条34固定在回收塔1内，其中支撑条34的材质为不锈钢。此处的鲍尔环填料为rpp鲍尔环填料。上述第一氨水支管296位于第一鲍尔环填料31上方、第二鲍尔环填料32下方，第二氨水支管30位于第二鲍尔环填料32上方，第三鲍尔环填料33位于第二氨水支管30上方以及换热组件8下方。
43.回收塔1的底端外侧设置有废水进管10，废水进管10上设置有进料泵41，进料泵41安装在第二泵支架42上，并且进料泵41的两侧均安装有第二阀门43，此处的阀门为蝶阀，第二阀门43与进料泵41之间通过第二软接头44连接。第二泵支架42安装在地面上，便于进料泵41的检修。
44.第一软接头23以及第二软接头44用于管道与水泵的连接，防止泵运转时的压力不均抖动造成管道破损，降低振动及噪声，并可对因温度变化引起的热胀冷缩起补偿作用。
45.废水进管10连接有三个废水支管11，每个废水支管11安装在回收塔1内部，废水支管11上设置有电动调节阀24和若干喷嘴7。废水在进料泵41的作用下将废水运输至回收塔1内部，并通过喷嘴7喷出，与下述蒸汽管13中运输的蒸汽充分接触，反应生成氨气。
46.回收塔1的下端内部设置有旋流板组12以及蒸汽管13，蒸汽管13位于旋流板组12的下方。蒸汽管13上设置有蒸汽调节阀25以及若干蒸汽出口，蒸汽通过蒸汽管13进入回收塔1内部，同时通过蒸汽出口喷出。蒸汽管13上设置有蒸汽调节阀25，设有蒸汽调节阀25用于调节蒸汽的使用量，从而减少蒸汽的消耗量。
47.旋流板组12包括三个旋流板35，每个旋流板35与每个废水支管11一一对应，并且废水支管11位于旋流板35的上方。废水支管11中排出的废水通过旋流板35与蒸汽充分接触，充分反应，使得氨气的生产率最大化。
48.每个旋流板35包括支撑立管36以及沿支撑立管36周向设置的若干旋流叶片37，每个旋流叶片37上设置有支座38，支座38的一端固定在固定架39上，固定架39固定在支撑座40上，支撑座40安装在回收塔1内壁上。支撑立管36以及支座38均起支撑连接作用，保障旋流叶片37受力时不塌陷，运行稳定。
49.回收塔1的底端外壁还开设有排水管接口14，排水管接口14用于与外部排水管27相连接，排水管27用于排出冷凝后的水蒸气以及废水与蒸汽反应后剩下的部分溶液。回收塔1底端侧壁上设置有ph计45和第二液位计46，并且回收塔1内部还设置有若干温度变送器47，此处液位计为双法兰液位计。设有ph计45便于对回收塔1内的酸碱度进行控制；设有第二液位计46便于对回收塔1内液位进行控制；设有温度变送器47用于回收塔1内温度的测量及控制。
50.回收塔1上设置有若干视镜17，视镜17起观察作用，其用于观察回收塔1内的溶液
以及各部分组件的运行状态，并且设有视镜17便于工作人员对装置的检修。
51.工作过程：废水在进料泵41的作用下通过废水进管10以及废水支管11进入回收塔1内部，并与回收塔1内蒸汽管13中排放的蒸汽接触产生氨气，产生的氨气到达回收塔1顶端，与水反应生成氨水，生成的氨水置于浓氨水水箱2中，并通过氨水循环管4再次进入回收塔1，通过回收塔1中的鲍尔环填料组9进行反复浓缩，直至氨水达到所需的浓度再通过氨水出管5排出。
52.虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。