一种三元前驱体生产废气处理装置的制作方法

文档序号:44394448发布日期:2026-01-16 20:05阅读:5来源:国知局
技术简介:
本发明针对三元前驱体生产废气处理中氨气残留、杂质吸附与吸收流程分离、酸液浓度控制复杂及能耗高等问题,提出动态输送废气、整合吸附与吸收流程的解决方案。通过分仓结构实现氨气梯度吸收,结合自动排液与喷淋系统优化,降低能耗并提升吸收效率,同时采用快速更换除尘装置设计,简化操作流程。
关键词:三元前驱体废气处理,氨气吸收装置

本发明涉及锂电池正极材料生产加工,具体为一种三元前驱体生产废气处理装置。


背景技术:

1、三元前驱体是制造锂离子电池正极材料(主要是三元正极材料)的关键中间体,三元前驱体一般是通过共沉淀法混合反应制备得到,其中氨水作为络合剂和ph调节剂参与反应,过程中会挥发释放氨气,而在高温或搅拌条件会加剧氨气的挥发,尤其在调节ph(通常需维持强碱性环境)时,过量氨水易转化为气态逸出;同时在三元前驱体制备过程中浆料中的微小前驱体颗粒可能被气流(如搅拌、抽风系统)夹带进入废气中,从而形成含氨废气。

2、现有技术中,三元前驱体制备产生的含氨废气需先经预处理去除粉尘等杂质,再由喷淋塔底部通入并向上流动,废气在上升过程中先经一级填料层均匀分散,接着与一级喷淋系统喷淋的稀硫酸逆流接触反应,生成硫酸铵溶液并沉降至塔底,从而完成较大部分氨气的吸收,其中塔底的硫酸铵溶液还可通过循环系统再次输入各喷淋系统中进行循环利用,随着剩余废气的继续上升,还需依次通过多组填料层及喷淋系统进行逐级净化,最终达到排放标准并由塔顶排出。

3、但是,传统三元前驱体制备产生的的含氨废气进行吸收处理的方式存在以下问题:1、现有技术中,三元前驱体制备产生的的含氨废气需增设预处理设备以去除粉尘杂质,导致废气的整体处理流程较多且整体处理效率降低,此外,含氨废气由喷淋塔底部通入时,虽然会经吸收反应生成硫酸铵溶液沉降,但部分未完全反应的氨气易沉积在塔底区域,不仅难以彻底处理,并且存在残留废气逃逸的风险;2、现有技术中,喷淋塔底部的硫酸铵溶液虽可通过循环系统重新输入喷淋装置重复利用,但在循环过程中,由于稀硫酸持续消耗及硫酸铵生成导致酸液浓度逐渐降低,需实时补充新鲜稀硫酸以维持反应所需酸度,导致整体处理操作较为繁琐,并且塔底的硫酸铵溶液需实时监控液位并间歇排放,以防止吸收液溢流影响氨气的吸收,从而进一步增加整体的操作复杂度;3、现有技术中,喷淋塔内各级喷淋系统的高度逐级递增,需通过循环泵将吸收液持续输送至高层喷淋系统,但由于塔内废气中氨气含量自下而上逐层减少,高层喷淋系统的氨气吸收份额将显著降低,而泵送高度增加导致能耗上升,所以将导致整体废气处理过程能耗分配不合理,从而不仅将增加整体的废气处理成本,并且还显著降低吸收液整体的实际利用效率,同时还增加了喷淋系统整体的检修难度。


技术实现思路

1、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种三元前驱体生产废气处理装置,包括集液罐,所述集液罐上设置有排液机构,排液机构上设置有吸收机构,排液机构和吸收机构上共同设置有替换机构。

2、所述排液机构包括设置在集液罐上侧用于回流吸收液并排放达标废气的自动回流部,自动回流部上设置有分隔及单向输送含氨废气的从动分隔部,从动分隔部的下侧设置有排液连动部,集液罐上设置有配合排液连动部对吸收液间歇排出的排液部。

3、所述吸收机构包括设置在从动分隔部上用于吸附废气中粉尘杂质的杂质吸收部,自动回流部上设置有喷淋稀硫酸及吸收液的喷淋吸收部。

4、所述替换机构包括自动回流部和从动分隔部上共同设置的用于配合对位杂质吸收部的对位替换部,杂质吸收部上设置有用于快速安装除尘装置的快速安装部和配合快速安装部进行定位安装的定位对接部。

5、优选的,所述自动回流部包括通过支撑杆固定设置在集液罐上侧的吸收罐,吸收罐由罐体及上、下端盖组成,吸收罐与集液罐之间共同固定设置有上下连通的回流管道,吸收罐的上侧固定设置有上下连通且与回流管道对齐的排气管道,吸收罐的左侧固定设置有内外连通的进气管道。

6、优选的,所述从动分隔部包括逆时针转动设置在吸收罐内的连动杆,连动杆的上下两端对称固定设置有转动杆,转动杆通过单向轴承与吸收罐单向转动连接,连动杆上周向均匀固定设置有多个分隔板,均匀分布的分隔板将吸收罐内部均匀分隔出多个独立且密闭的吸收仓。

7、优选的,所述排液连动部包括固定设置在下侧转动杆下侧的驱动柱,驱动柱的侧表面上左右对称开设有相互连通的v型驱动槽,驱动柱的下方设置有开口朝上的u型架,u型架的上端左右对称固定设置有与v型驱动槽滑动配合的滑轴。

8、优选的,所述排液部包括固定设置在集液罐下端且上下连通的出液口,出液口内滑动设置有上下移动的密封塞,密封塞的上侧通过与集液罐滑动连接的连杆与u型架的下侧固定连接,集液罐的下侧偏心安装有人工控制排液的排液阀。

9、优选的,所述杂质吸收部包括开设在分隔板上且上端开口的安装插槽,分隔板的一侧开设有内外贯通的对位槽,安装插槽内滑动设置有上下移动的回型安装架,回型安装架内安装有除尘板。

10、优选的,所述喷淋吸收部包括周向均匀固定设置在吸收罐上的多组内外贯通的安装套,每组均由上下均匀分布的多个安装套组成,安装套内安装有喷嘴,前侧相邻的每组喷嘴之间和后侧相邻的每组喷嘴之间均安装有注入管,注入管由连通每组中各喷嘴的汇流管和连通对应汇流管的连通管组成,其中后侧连通管上安装有泵入稀硫酸的酸液泵管,前侧连通管上安装有由集液罐中泵入吸收液的循环泵管。

11、优选的,所述对位替换部包括固定设置在上侧转动杆上侧的旋钮一,吸收罐上端盖上表面的左侧开设有上下贯通且与对应安装槽对位的对位通槽,对位通槽上开设有上端开口的固定槽,对位通槽和固定槽上共同安装有安装板,安装板由与固定槽对接安装的固定板和与对位通槽插接配合的密闭板组成。

12、优选的,所述快速安装部包括滑动设置在回型安装架上侧且上下移动的提拉板,提拉板上沿长度方向对称转动连接有与回型安装架活动连接的活动杆,活动杆的上端固定设置有旋钮二,活动杆的下端固定设置有对接插头,对接插头的侧表面上固定设置有定位柱。

13、优选的,所述定位对接部包括安装插槽下侧沿长度方向对称固定设置的对接套,对接套与对应回型安装架的下侧插接配合,对接套内开设有上端开口且与对应对接插头插接配合的定位插槽,定位插槽内通过弹簧弹性滑动设置有上下移动的顶板,对接套的侧壁上开设有内外连通的u型定位槽,u型定位槽其中一个竖直段的上端为与对应定位柱插接配合的开口,u型定位槽另一个竖直段的上端为与对应定位柱卡接配合的闭口。

14、与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

15、1、本发明通过排液机构和吸收机构配合,可实现对含氨废气进行适应性动态输送,以优化废气的反应路径,避免氨气在塔底区域滞留堆积,并且可将粉尘等杂质的吸附与氨气吸收过程整合于同一流程中,从而既可减少传统预处理环节对整体处理流程效率的制约,又能保证废气稳定反应以杜绝废气逃逸风险,进而在简化处理流程的同时提升整体氨气吸收效率与废气处理的稳定性。

16、2、本发明通过排液机构和吸收机构配合,还可实现将氨气的多级吸收处理统一至同一高度层级,并依据废气中氨气浓度的梯度变化合理匹配喷淋稀硫酸或吸收液,从而可在降低泵送能耗的同时显著优化吸收液的利用效率,并且还可大大降低各级吸收系统的检修难度,从而既避免高能耗循环输送吸收液,又通过分仓适应性喷淋匹配不同浓度氨气的吸收需求,还简化了酸液浓度的调节方式,此外,输送及吸收含氨废气过程中还可同步实现对吸收液的自动间歇排液,从而在降低整体操作复杂度和废气处理成本的同时提升整体废气处理效率。

17、3、本发明通过替换机构,可实现对吸附含氨废气中粉尘等杂质的除尘装置进行快速更换,从而不仅保证了除尘装置的吸附效率及效果,并且提高了除尘装置整体的检修更换效率,降低了除尘装置的更换难度。

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