廢鋰電池拆解廢氣治理技術(shù)分析

張 宇周亞斌

（1安徽綠華紫科環(huán)?？萍加邢薰?安徽合肥 230071 2安徽皖欣環(huán)境科技有限公司 安徽合肥 230088）

引言

隨著全球環(huán)境惡化，石油危機(jī)等原因，新能源汽車得到迅速發(fā)展，而新能源汽車上動力電池的使用壽命較短。產(chǎn)生大量的廢舊鋰電池，催生了一個龐大廢鋰電池的回收利用市場。廢鋰電池拆解過程中產(chǎn)生大量揮發(fā)性有機(jī)物，主要成分：碳酸乙烯酯、乙基磺酰氯、1,3,5-三氟苯、環(huán)己烯、環(huán)己基異氰酸酯、1,2-二甲基-4-叔丁基-6-環(huán)戊基苯、1,3-丙烷磺內(nèi)酯、氟化氫、五氟化磷等。

1 有機(jī)廢氣治理技術(shù)概況

有機(jī)廢氣的成分復(fù)雜，治理技術(shù)差異較大，目前國內(nèi)外治理有機(jī)的方法主要有：活性炭吸附、冷凝法、吸收法、生物法、復(fù)合光催化、催化燃燒、蓄熱式燃燒、熱力氧化等。

表1 廢鋰電池拆解廢氣治理技術(shù)比較

2 廢鋰電池拆解廢氣治理技術(shù)比較

根據(jù)某鋰電池拆解公司提供資料，廢鋰電池拆解時產(chǎn)生廢氣環(huán)節(jié)有：拆解過程和熱解回收電極材料過程產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)廢氣，其中含有大量有毒有害物質(zhì)并且含有氯，有機(jī)廢氣濃度高、風(fēng)量低。

表2 電池拆解廢氣VOCs處理工藝比選

3 廢鋰電池拆解廢氣治理技術(shù)

根據(jù)某鋰電池拆解公司提供技術(shù)參數(shù)資料，主要污染源點(diǎn)具體情況如下表：

表3 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

綜上所述資料分析：廢氣凈化設(shè)備采用先進(jìn)的“熱力氧化爐（TO）+尾氣凈化”的組合工藝，利用高溫（1100℃）下有機(jī)物與空氣中氧氣反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，熱解廢氣處理后含有大量的氟化氫、磷酸、二氧化硫與氮氧化物，需要進(jìn)一步凈化后才能排放。由于廢氣中含有氯元素，廢氣燃燒溫度高達(dá)1100℃，有機(jī)廢氣廢焚毀率達(dá)到99.99%以上，有效控制二噁英的合成。為了防止廢氣在溫度下降階段合成二噁英，采用混合冷空氣冷卻方式，迅速使廢氣溫度降至200℃。本工藝采用拆解過程中收集的廢氣作為冷空氣冷卻高溫氧化爐廢氣。廢氣冷卻到200℃后在管道內(nèi)噴入粉末活性炭和消石灰，與廢氣充分混合，然后進(jìn)入布袋除塵器。廢氣中的酸性氣體與消石灰反應(yīng)被去除，廢氣中少量的有機(jī)物及可能存在的二噁英被活性炭進(jìn)一步吸附，粉塵被布袋除塵器收集。

結(jié)語

針對鋰電池拆解廢氣特點(diǎn)，采用熱力氧化爐（TO）+尾氣凈化治理技術(shù)具有較好的經(jīng)濟(jì)適用性，對處理高濃度、低風(fēng)量和含有氯的有機(jī)廢氣能有效遏制二噁英產(chǎn)生。

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