一种环保低能耗废旧锂电池裂解气回收系统的制作方法

本发明涉及废气回收，具体涉及一种环保低能耗废旧锂电池裂解气回收系统。

背景技术：

1、以废旧锂电池的回收作业来说，通过破碎拆解、电机筛分浸洗除杂、离子交换沉淀吸附等工艺制成电池正极材料前驱体，之后再对电池正极材料前驱体进行处理，此处主要针对裂解作业来说，其目的是去除前驱体中的有机物。

2、在锂电池裂解过程中，裂解指的是物质受热发生分解的反应过程，无机物质或有机物质被加热到一定程度时都会发生分解反应，且以粉状固体或者气体的形态为主，以下称之为裂解气，裂解气中存在的有机物或无机物粉尘、可燃气具备一定回收价值，甚至裂解气中的余热需要储存并加以利用，并且还需要对裂解气进行脱硫除尘等环保措施，所以需要及时回收从裂解炉中排出的裂解气。

3、需要说明的是：锂电池裂解过程中的温度范围为250～600℃，裂解混合物的温度范围为200～450℃，气体在高温环境下伴随着压力的变化，参照克拉伯龙方程(pv＝(m/m)rt)，其中气体压强p与气体温度t成正比，温度越高，在相同参数(气体体积、气体质量等)下压力越大，一方面会加剧裂解气中的固体粉尘的扩散速度，另一方面会加快裂解气流动速度，在上述两方面中，裂解气中的固体粉尘难以“聚集”，继而增加了裂解气中气－固分离的难度，并且裂解气流动过快，恒定时间中注入处理设备(除尘设备、脱硫设备等)的裂解气气量处于上下浮动的状态，当注入气量超出了处理设备的最大处理上限时，会降低后续的裂解气处理设备的工作效率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种环保低能耗废旧锂电池裂解气回收系统，用于解决当前废旧锂电池回收作业的裂解工艺中，因为主要受到温度影响，导致裂解气压力增大，增加裂解气中气－固的筛分难度，以及会影响到后续裂解气处理设备的工作效率。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种环保低能耗废旧锂电池裂解气回收系统，包括排气管，所述排气管两端位置安装有异径端，且排气管中端位置安装有球仓，所述异径端直径沿靠近球仓方向减小，位于所述排气管左侧位置和右侧位置的异径端内部分别设置为卸压仓和冷却仓，所述卸压仓内部设置有初级降速模块，且卸压仓与球仓的中间位置设置有溢流模块，所述冷却仓中设置有冷却模块；

4、所述初级降速模块包括多个挡气帽板，所述溢流模块包括导杆、堵气锥块、受气帽和弧形卡条，所述分流模块包括中转球、接气管和连接盘，所述冷却模块包括螺旋冷凝管；

5、多个所述挡气帽板沿排气管的长度方向呈线性设置且焊接在排气管内壁位置上，且多个挡气帽板的直径沿从左到右的方向增大；

6、所述堵气锥块安装在导杆上，所述排气管对应堵气锥块的内部位置上开设有流腔和出气仓，所述接气管一端与出气仓内部之间相连通，且接气管另一端与连接盘之间相连接，所述连接盘设置在中转球下侧中心点位置上，所述流腔和出气仓沿从左到右的方式设置，所述导杆在流腔和出气仓中为滑动连接，所述受气帽和弧形卡条分别安在导杆的左侧位置和右侧位置上，所述堵气锥块的横截面呈椭圆形，且堵气锥块外表面开设有多条进气流槽，所述堵气锥块横截面面积小于流腔的横截面面积。

7、进一步设置为：多个所述挡气帽板沿靠近排气管左侧方向呈外凸圆弧状，且挡气帽板靠近排气管左侧的外壁中心点位置安装有半球套。

8、进一步设置为：所述螺旋冷凝管的螺旋直径沿排气管从右到左的方向减小，且螺旋冷凝管进水方向为从右到左。

9、进一步设置为：所述球仓正上方位置上安装有伺服电机，所述伺服电机传动轴向下贯穿球仓，且伺服电机传动轴与中转球上侧中心点位置之间相连接，所述连接盘外曲面与中转球外曲面为同一曲率，且连接盘与中转球之间为转动连接。

10、进一步设置为：所述中转球内部中心点位置开设有存气腔，所述接气管另一端与存气腔内部之间连通，所述存气腔内壁位置上安装有多个协动扇片，所述中转球上开设有多个泄气口，多个所述泄气口贯通至存气腔的内部。

11、进一步设置为：所述中转球圆周外壁位置上开设有多条排气流槽，多个所述排气流槽呈弧形状，且排气流槽沿中转球的圆心点呈环形阵列设置，所述排气流槽和泄气口的设置位置呈错位设置。

12、进一步设置为：所述中转球圆周外壁的中段位置上开设有横向环槽，所述横向环槽的设置方向对应弧形卡条的设置方向，所述弧形卡条设置方向与水平面相平行，所述弧形卡条在横向环槽中为滑动连接，且弧形卡条靠近中转球的外壁位置上安装有受压弧板。

13、进一步设置为：所述横向环槽的内壁位置上设置有多个第一凹槽，多个所述第一凹槽沿中转球的圆心点呈环形阵列设置，所述横向环槽位于相邻位置上的两个第一凹槽中间部分的内壁位置上开设有第二凹槽，所述第一凹槽的曲面与受压弧板的外曲面之间相匹配，所述第二凹槽与中转球圆心点的径向距离大于第一凹槽中转球圆心点的径向距离。

14、本发明具备下述有益效果：

15、1、本发明在使用过程中，首先利用到多组挡气帽板来接受裂解气直接排出过程中的冲击，利用空气流动学中的空气负压原理，使裂解气在冲击挡气帽板时形成扇面扩散，并限制多组挡气帽板的直径，使形成的扇面扩散区域逐渐扩大，使裂解气自身对冲碰撞，其目的是利用对冲碰撞的原理来降低裂解的流速；

16、2、随后裂解在进入到溢流模块中时，利用裂解气自身压力和中转球机械运动时产生的机械传动，可以带动堵气锥块沿排气管的水平方向进行往复运动，在往复运动过程中用来切换出气仓的启闭状态，在开启存气仓时，一部分的裂解气进入到存气仓内部，相反在存气仓处于封闭状态时，裂解气短暂留在存气仓中，使部分裂解气恢复到趋于大气压的状态，使恢复至大气压的裂解气进入到存气腔，再次利用中转球的机械运动产生的风力带动裂解气缓速排出。

技术特征：

1.一种环保低能耗废旧锂电池裂解气回收系统，包括排气管(1)，其特征在于，所述排气管(1)两端位置安装有异径端(101)，且排气管(1)中端位置安装有球仓(102)，所述异径端(101)直径沿靠近球仓(102)方向减小，位于所述排气管(1)左侧位置和右侧位置的异径端(101)内部分别设置为卸压仓(103)和冷却仓(104)，所述卸压仓(103)内部设置有初级降速模块，且卸压仓(103)与球仓(102)的中间位置设置有溢流模块，所述冷却仓(104)中设置有冷却模块；

2.根据权利要求1所述的一种环保低能耗废旧锂电池裂解气回收系统，其特征在于，多个所述挡气帽板(5)沿靠近排气管(1)左侧方向呈外凸圆弧状，且挡气帽板(5)靠近排气管(1)左侧的外壁中心点位置安装有半球套(501)。

3.根据权利要求1所述的一种环保低能耗废旧锂电池裂解气回收系统，其特征在于，所述螺旋冷凝管(4)的螺旋直径沿排气管(1)从右到左的方向减小，且螺旋冷凝管(4)进水方向为从右到左。

4.根据权利要求1所述的一种环保低能耗废旧锂电池裂解气回收系统，其特征在于，所述球仓(102)正上方位置上安装有伺服电机(3)，所述伺服电机(3)传动轴向下贯穿球仓(102)，且伺服电机(3)传动轴与中转球(6)上侧中心点位置之间相连接，所述连接盘(7)外曲面与中转球(6)外曲面为同一曲率，且连接盘(7)与中转球(6)之间为转动连接。

5.根据权利要求4所述的一种环保低能耗废旧锂电池裂解气回收系统，其特征在于，所述中转球(6)内部中心点位置开设有存气腔(604)，所述接气管(2)另一端与存气腔(604)内部之间连通，所述存气腔(604)内壁位置上安装有多个协动扇片(607)，所述中转球(6)上开设有多个泄气口(601)，多个所述泄气口(601)贯通至存气腔(604)的内部。

6.根据权利要求5所述的一种环保低能耗废旧锂电池裂解气回收系统，其特征在于，所述中转球(6)圆周外壁位置上开设有多条排气流槽(602)，多个所述排气流槽(602)呈弧形状，且排气流槽(602)沿中转球(6)的圆心点呈环形阵列设置，所述排气流槽(602)和泄气口(601)的设置位置呈错位设置。

7.根据权利要求6所述的一种环保低能耗废旧锂电池裂解气回收系统，其特征在于，所述中转球(6)圆周外壁的中段位置上开设有横向环槽(603)，所述横向环槽(603)的设置方向对应弧形卡条(803)的设置方向，所述弧形卡条(803)设置方向与水平面相平行，所述弧形卡条(803)在横向环槽(603)中为滑动连接，且弧形卡条(803)靠近中转球(6)的外壁位置上安装有受压弧板(804)。

8.根据权利要求7所述的一种环保低能耗废旧锂电池裂解气回收系统，其特征在于，所述横向环槽(603)的内壁位置上设置有多个第一凹槽(605)，多个所述第一凹槽(605)沿中转球(6)的圆心点呈环形阵列设置，所述横向环槽(603)位于相邻位置上的两个第一凹槽(605)中间部分的内壁位置上开设有第二凹槽(606)，所述第一凹槽(605)的曲面与受压弧板(804)的外曲面之间相匹配，所述第二凹槽(606)与中转球(6)圆心点的径向距离大于第一凹槽(605)中转球(6)圆心点的径向距离。

技术总结
本发明公开了一种环保低能耗废旧锂电池裂解气回收系统，涉及废气回收技术领域，本发明是利用卸压仓中的挡气帽板组合结合空气负压原理，使裂解气在卸压仓中形成扇形扩散面，通过裂解气自身对冲碰撞起到初步降压的效果，并在排气阶段，结合气体压力和中转球的机械运动，带动导杆上的堵气锥块进行有序循环运动，其目的是使卸压仓中小部分的裂解气进入到出气仓中进行短暂存储，裂解气在存储期间其自身压力慢慢恢复到等同大气压的状态，以缓速状态流入到存气腔中，再次利用中转球机械运动时产生的风力带动裂解气进行缓速排出，并对裂解进行冷却处理。

技术研发人员：卢山龙,徐诗艳,王龙
受保护的技术使用者：安徽南都华铂新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13