阅读说明：本技术 一种锂电池回收过程中废气净化方法及系统 (Exhaust gas purifying method and system in a kind of lithium battery removal process ) 是由 田福海 常治铁 童玲 张龙涛 邓荣喜 于 2019-09-12 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种锂电池回收过程中废气净化方法及系统,锂电池回收过程中产生的废气先经除尘装置去除其中的含尘颗粒物,然后经二段循环吸收塔脱除废气中大部分的含氟组分,脱除含氟组分后的废气通过高温燃烧或中温催化燃烧去除其中的挥发性有机物,再经余热回收后进入碱吸收塔去除剩余微量的氟化氢；上述过程中产生的废液汇入中和槽内与中和碱液反应,使其中的氟、磷固化脱水后形成无害固化物氟化钙和磷酸钙。本发明可脱除废气中大部分的含氟组分,且经处理后的废气中尘、氟及挥发性有机物脱除效率达到甚至超过相关标准,同时将废气中氟和磷元素转化成无害固化物,既达到了废气净化治理的目的,同时实现了资源综合利用。(The present invention relates to exhaust gas purifying method and systems in a kind of lithium battery removal process, the exhaust gas generated in lithium battery removal process first removes dust-laden particulate matter therein through dust-extraction unit, then through most fluorine component in two sections of circulating absorption tower removing exhaust gas, exhaust gas after removing fluorine component removes volatile organic matter therein by high-temp combustion or medium temperature catalysis burning, then enters the remaining micro hydrogen fluoride of alkali adsorption tower removal after waste heat recycles；The waste liquid that is generated in the above process import in neutralization chamber with neutralize alkaline reaction, form harmless solidfied material calcirm-fluoride and calcium phosphate after making fluorine therein, phosphorus solidification dehydration.The present invention can remove most fluorine component in exhaust gas, and dirt, fluorine and volatile organic matter removal efficiency meet or exceed relevant criterion in exhaust gas after processing, fluorine in exhaust gas and P elements are converted to harmless solidfied material simultaneously, both achieved the purpose that waste gas purification was administered, while having realized comprehensive utilization of resources.)

一种锂电池回收过程中废气净化方法及系统

技术领域

本发明涉及废气净化处理技术领域，尤其涉及一种锂电池回收过程中废气净化方法及系统。

背景技术

近年来，我国新能源汽车产业得到蓬勃发展，动力锂电池产能随之急速增长，有报道显示2020年国内新能源汽车总产量有望到达200万辆，对应动力电池需求达到120.8GWh，动力电池需求年均复合增速约为54.9％，目前汽车动力电池主要是以锂电池为主。

锂离子电池一般使用碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯及六氟磷酸锂等混合溶剂作为电解质，相较于铅酸电池、镍镉电池，在使用年限和寿命上虽然锂电池的表现非常优越，但是其寿命一般为3到5年，随着动力锂电池使用年限的增长，其更换淘汰量成倍数增长。废弃的锂电池中含有大量不可再生的金属资源，如钴、锂、镍、铜、铝等，若能有效地对废旧锂电池进行回收处理，不仅能减轻废旧锂电池造成的环境污染，同时还可创造较丰富的经济效益，从而实现锂电绿色循环经济。

废旧锂电池回收过程中，废旧锂电池要经过拆解、破碎、氮气保护加热烘干、分选、电池粉制备、金属回收等工序。废旧锂电池在拆解破碎过程中产生大量粉尘，电裂解烘干过程中产生的电解液中大量有机溶剂挥发出来，如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯等，六氟磷酸锂在裂解及与水分反应后会产生大量的氟化氢、五氟化磷等含氟组分，如果废气不经过处理直接外排，不仅危害周围人员的身体健康，更会严重的污染环境。

因此，在废旧锂电池回收过程中产生的废气净化，主要是对除尘、含氟有害组分及挥发性有机物进行净化，使回收过程废气排放达到相应的国家及行业标准。

然而，由于废旧锂电回收过程废气有机组分复杂，含氟组分具有易腐蚀性及去除缓慢等特点，现有的废气净化装置及系统，既无法实现废气净化排放指标，同时又避免不了含氟气体对净化设备带来的腐蚀损害。

专利号为CN207950933U的中国专利公开“一种锂电池回收过程中产生的有机废气处理系统”，该系统采用袋式除尘器、催化燃烧设备和碱池，其过滤工序用以去除固体微粒，催化燃烧设备用以去除碳酸酯类等挥发性有机物，但是废气中含有大量的含氟组分，不经处理直接进入催化燃烧设备中会对处理造成腐蚀，同时使催化燃烧催化剂中毒失效，进而极大缩短整套处理设备使用寿命。含氟组分中主要是以五氟化磷的形式存在，五氟化磷在碱性水溶液中会发生分解，但分解速度缓慢，效率低下，碱池无法使含氟组分的脱除效率达到标准排放。另外，在锂电回收裂解炉工序中，烘干废气中挥发性有机物浓度范围高达150g/m³，这也超出了催化燃烧设备的操作范围。

专利号为CN108096977A的中国专利公开了一种“锂电池回收过程中产生的废气的处理方法及系统”，该系统采用氮气保护、吸附剂除湿，虽然可减少氟化氢的产生，但废气中部分含氟组分与水反应剧烈，在电池分类筛选破碎过程不可避免会有水分引入，卤素酸造成的设备腐蚀现象不可避免，同时该处理方法没有设置含氟组分的脱除方法，净化尾气中含氟组分超标排放无法避免。

专利号为CN110124432A的中国专利公开了“一种废旧锂电池回收处理工艺中烟气净化装置”，该装置通过布袋除尘器除尘，水淋洗塔进一步脱除粉尘颗粒物质，碱液淋洗塔净化无机卤素酸，活性炭吸附装置脱除挥发性有机物，紫外光解进一步降解未脱除的挥发性有机物；该装置虽然设置了碱洗塔，可脱除含氟组分中的氟化氢，但是其它含氟组分无法达标脱除，尤其是五氟化磷。另外，废气中的挥发性有机物含量高，采用活性炭吸附装置，活性炭在短时间之内吸附饱和从而失活，会导致更换频繁，运行成本高。紫外光解装置适用于臭异味的治理，而对酯类的脱除，需较高能耗才能达到一定脱除效果，且存在二次污染的风险。

专利号为CN108128953A的中国专利公开了“一种废旧锂电池回收裂解的废气及废水处理装置及方法”，该装置设置电裂解炉，锂电回收废气经废气收集管、缓冲罐、空气混合器后直接进入电裂解炉，因在锂电回收过程存在大量的含氟组分，含氟组分经电裂解炉后产生高浓度氟化氢气体，会对电裂解炉设备造成严重的腐蚀，从而缩短设备寿命；另外，该装置未经除尘设备，直接焚烧废气，大量粉尘会集聚在裂解炉内，影响处理装置的运行。

通过对以上现有技术的描述和分析可知：实现锂电池回收过程中废气净化需要对粉尘、含氟组分及挥发性有机物分别进行脱除，而含氟组分的脱除是其中的关键步骤，这就要求废旧锂电池回收过程产生的废气在经过除尘后，应首先尽可能高效地脱除含氟组分，最好是完全脱除含氟组分或将废气中含氟组分浓度脱除至≤10ppm，然后再将挥发性有机物脱除至达标排放要求，通常认为：废气中氟的摩尔含量＜0.2％时，含氟混合有机废气在采用直接燃烧方式净化时，氟化物不会对设备造成严重的腐蚀。

综上所述，为了克服上述现有技术中的缺陷，并使废旧锂电池回收过程中产生的废气能够达到完全的净化标准排放，迫切需要对上述现有的净化装置及方法进行改进和创新，防止含氟组分对废气处理装置本体、保温材料或蓄热体的腐蚀，或避免催化剂氟中毒失活，有效延长废气设备的使用寿命，保证废气净化处理装置系统安全、稳定及可靠运行，使废气中尘、氟及挥发性有机物脱除效率达到甚至超过相关标准。

发明内容

本发明提供了一种锂电池回收过程中废气净化方法及系统，针对锂电池回收过程中产生的废气具有高浓度尘、氟和挥发性有机物的特点，合理设置各功能性单元，可脱除废气中大部分的含氟组分，防止含氟组分对挥发性有机物处理装置本体、保温材料或蓄热体的腐蚀，避免催化剂氟中毒失活，有效延长废气净化处理设备的使用寿命，保证废气净化处理设备运行的安全性、稳定性及可靠性；经处理后的废气中尘、氟及挥发性有机物脱除效率达到甚至超过相关标准，同时将废气中氟和磷元素转化成无害固化物，既达到了废气净化治理的目的，同时实现了资源综合利用。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种锂电池回收过程中废气净化方法，锂电池回收过程中产生的废气先经除尘装置去除其中的含尘颗粒物，然后经二段循环吸收塔脱除废气中大部分的含氟组分，脱除含氟组分后的废气通过高温燃烧或中温催化燃烧去除其中的挥发性有机物，再经余热回收后进入碱吸收塔去除剩余微量的氟化氢；上述过程中产生的废液汇入中和槽内与中和碱液反应，使其中的氟、磷固化脱水后形成无害固化物氟化钙和磷酸钙。

一种锂电池回收过程中废气净化方法，具体包括如下步骤：

1)锂电回收过程中产生的废气经废气收集管道进入除尘单元，废气中的含尘颗粒物被滤出后通过输灰装置送至灰库暂存，经除尘后的废气含尘量＜10mg/m³；

2)除尘净化后的废气送入氟脱除单元，经气液换热器与来自二段循环吸收塔的吸收液换热降温，然后进入二段循环吸收塔中；二段循环吸收塔的下段通入酸性吸收液，废气中大部分的五氟化磷和氟化氢被脱除；其中废气中的五氟化磷与酸性吸收液反应生成含氟磷络合物，反应后的混合溶液经过气液换热器加热后，含氟磷络合物分别形成氢氟酸与磷酸；二段循环吸收塔的上段通入碱性吸收液，进一步吸收来自下段逃逸的五氟化磷和氟化氢；经氟脱除单元净化后的废气中氟的摩尔含量在100ppm以下；

3)经除尘、脱氟净化后的废气进入挥发性有机物脱除单元中的焚烧炉进行850℃～1000℃高温燃烧或250℃～350℃催化燃烧；废气中的碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯及微量的含氟磷化合物在高温燃烧作用或催化燃烧作用下被完全氧化，生成二氧化碳、水及微量的氟化氢和五氧化二磷，脱除挥发性有机物后的废气中非甲烷总烃含量小于80mg/m³，VOCs净化效率大于95％；

4)步骤3)中废气经高温燃烧后产生的高温烟气进入余热回收单元，由余热回收装置产生低中压蒸汽；经余热回收后的烟气再通过换热降温后进入碱吸收塔；或者废气经催化燃烧后产生的中温烟气经换热降温后进入碱吸收塔；

5)在碱吸收塔中，烟气与碱性吸收液逆流接触，烟气中剩余微量的氟化氢被吸收，净化后的烟气中氟化氢含量小于3mg/m³；

6)气液换热器加热分解后的溶液、二段循环吸收塔上段的排放液及碱吸收塔的排放液分别汇入中和槽中，与中和碱液反应，其中的氟与磷被固化形成沉淀物，通过压滤机脱水后，形成的氟化钙和磷酸钙为无害固化物。

所述气液换热器以除尘后的废气为热源加热酸性吸收液，酸性吸收液在气液换热器中的加热停留时间为60～600min，气液换热器中酸性吸收液的流动通道采用耐腐蚀石墨材料制成。

所述酸性吸收液为硫酸、磷酸、氢氟酸、盐酸中的一种或多种任意混合；酸性吸收液的质量分数为1％～10％。

所述碱性吸收液为质量分数为5％～20％的氢氧化钠溶液。

所述焚烧炉采用直燃炉、箱式蓄热焚烧炉、旋转蓄热焚烧炉、催化焚烧炉中的一种；其中废气在直燃炉、箱式蓄热焚烧炉、旋转蓄热焚烧炉内的燃烧温度为850℃～1000℃，废气在催化焚烧炉中的反应温度为250℃～350℃，空速15000h^-1～25000h^-1；废气在焚烧炉内的停留时间为0.2s～5s。

所述中和碱液为质量浓度为5％～20％的氢氧化钙溶液或氢氧化镁溶液。

一种锂电池回收过程中废气净化系统，包括除尘单元、氟脱除单元、挥发性有机物脱除单元、余热回收单元、碱吸收单元及废水处理单元；所述除尘单元至少设除尘装置，氟脱除单元至少设气液换热器及二段循环吸收塔；挥发性有机物脱除单元至少设焚烧炉；余热回收单元至少设有换热器或余热回收装置及换热器；碱吸收单元至少设碱吸收塔，废水处理单元至少设中和槽及压滤机；

除尘装置的含尘气体入口连接锂电池回收系统的废气收集管道，除尘装置的净化气体出口连接气液换热器的气相入口，气液换热器的气相出口连接二段循环吸收塔下部的废气入口；二段循环吸收塔的下段为酸性吸收段，设有酸性吸收液入口，塔体外部设有酸性吸收液循环管道，酸性吸收液循环管道上设吸收液冷却器；酸性吸收液循环管道另外连接气液换热器的液相入口，气液换热器的液相出口连接中和槽；二段循环吸收塔的上段为碱性吸收段，设有碱性吸收液入口，塔体外部设有碱性吸收液循环管道，碱性吸收液循环管道另外连接中和槽；二段循环吸收塔塔顶的净化气出口与焚烧炉的废气入口连接，焚烧炉的烟气出口经过换热器或余热回收装置及换热器后连接碱吸收塔底部的废气入口，碱吸收塔的上部设碱吸收液入口，碱吸收塔的外部设碱液循环管道，碱液循环管道另外连接中和槽，碱吸收塔的顶部设净化气出口；中和槽上设中和碱液入口及混合液出口，混合液出口连接压滤机。

所述除尘装置为袋式除尘器、旋风除尘器或多管旋风除尘器，除尘装置内壁设有耐腐蚀和耐磨材料内衬。

所述二段循环吸收塔的上段、下段分别设填料，填料采用多面空心球、泰勒花环、矩鞍环、鲍尔环、拉西环或规整波纹板填料，填料材质为聚丙烯、增强聚丙烯或聚四氟乙烯。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

针对锂电池回收过程中产生的废气具有高浓度尘、氟和挥发性有机物的特点，合理设置各功能性单元，可脱除废气中大部分的含氟组分，防止含氟组分对挥发性有机物处理装置本体、保温材料或蓄热体的腐蚀，避免催化剂氟中毒失活，有效延长废气净化处理设备的使用寿命，保证废气净化处理设备运行的安全性、稳定性及可靠性；经处理后的废气中尘、氟及挥发性有机物脱除效率达到甚至超过相关标准，同时将废气中氟和磷元素转化成无害固化物，既达到了废气净化治理的目的，同时实现了资源综合利用。

附图说明

图1是本发明实施例1中所述锂电池回收过程中废气净化系统的结构示意图。

图2是本发明实施例2中所述锂电池回收过程中废气净化系统的结构示意图。

图3是本发明实施例3中所述锂电池回收过程中废气净化系统的结构示意图。

图中：1.除尘装置 2.气液换热器 3.二段循环吸收塔 41.直燃炉 42.箱式蓄热焚烧炉 43.催化焚烧炉 5.余热回收装置 6.换热器 7.碱吸收塔 8.中和槽 9.压滤机 10.输灰装置 11.吸收液冷却器 12.循环泵 13.酸性吸收液补给装置 14.碱性吸收液补给装置15.阻火器 16.风机

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1-图3所示，本发明所述一种锂电池回收过程中废气净化方法，锂电池回收过程中产生的废气先经除尘装置1去除其中的含尘颗粒物，然后经二段循环吸收塔3脱除废气中大部分的含氟组分，脱除含氟组分后的废气通过高温燃烧或中温催化燃烧去除其中的挥发性有机物，再经余热回收后进入碱吸收塔7去除剩余微量的氟化氢；上述过程中产生的废液汇入中和槽8内与中和碱液反应，使其中的氟、磷固化脱水后形成无害固化物氟化钙和磷酸钙。

一种锂电池回收过程中废气净化方法，具体包括如下步骤：

1)锂电回收过程中产生的废气经废气收集管道进入除尘单元，废气中的含尘颗粒物被滤出后通过输灰装置10送至灰库暂存，经除尘后的废气含尘量＜10mg/m³；

2)除尘净化后的废气送入氟脱除单元，经气液换热器2与来自二段循环吸收塔3的吸收液换热降温，然后进入二段循环吸收塔3中；二段循环吸收塔3的下段通入酸性吸收液，废气中大部分的五氟化磷和氟化氢被脱除；其中废气中的五氟化磷与酸性吸收液反应生成含氟磷络合物，反应后的混合溶液经过气液换热器2加热后，含氟磷络合物分别形成氢氟酸与磷酸；二段循环吸收塔3的上段通入碱性吸收液，进一步吸收来自下段逃逸的五氟化磷和氟化氢；经氟脱除单元净化后的废气中氟的摩尔含量在100ppm以下；

3)经除尘、脱氟净化后的废气进入挥发性有机物脱除单元中的焚烧炉进行850℃～1000℃高温燃烧或250℃～350℃催化燃烧；废气中的碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯及微量的含氟磷化合物在高温燃烧作用或催化燃烧作用下被完全氧化，生成二氧化碳、水及微量的氟化氢和五氧化二磷，脱除挥发性有机物后的废气中非甲烷总烃含量小于80mg/m³，VOCs净化效率大于95％；

4)步骤3)中废气经高温燃烧后产生的高温烟气进入余热回收单元，由余热回收装置5产生低中压蒸汽；经余热回收后的烟气再通过换热降温后进入碱吸收塔7；或者废气经催化燃烧后产生的中温烟气经换热降温后进入碱吸收塔7；

5)在碱吸收塔7中，烟气与碱性吸收液逆流接触，烟气中剩余微量的氟化氢被吸收，净化后的烟气中氟化氢含量小于3mg/m³；

6)气液换热器2加热分解后的溶液、二段循环吸收塔3上段的排放液及碱吸收塔7的排放液分别汇入中和槽8中，与中和碱液反应，其中的氟与磷被固化形成沉淀物，通过压滤机9脱水后，形成的氟化钙和磷酸钙为无害固化物。

所述气液换热器2以除尘后的废气为热源加热酸性吸收液，酸性吸收液在气液换热器2中的加热停留时间为60～600min，气液换热器2中酸性吸收液的流动通道采用耐腐蚀石墨材料制成。

所述酸性吸收液为硫酸、磷酸、氢氟酸、盐酸中的一种或多种任意混合；酸性吸收液的质量分数为1％～10％。

所述碱性吸收液为质量分数为5％～20％的氢氧化钠溶液。

所述焚烧炉采用直燃炉41、箱式蓄热焚烧炉、旋转蓄热焚烧炉、催化焚烧炉43中的一种；其中废气在直燃炉41、箱式蓄热焚烧炉、旋转蓄热焚烧炉内的燃烧温度为850℃～1000℃，废气在催化焚烧炉43中的反应温度为250℃～350℃，空速15000h^-1～25000h^-1；废气在焚烧炉内的停留时间为0.2s～5s。

所述中和碱液为质量浓度为5％～20％的氢氧化钙溶液或氢氧化镁溶液。

一种锂电池回收过程中废气净化系统，包括除尘单元、氟脱除单元、挥发性有机物脱除单元、余热回收单元、碱吸收单元及废水处理单元；所述除尘单元至少设除尘装置1，氟脱除单元至少设气液换热器2及二段循环吸收塔3；挥发性有机物脱除单元至少设焚烧炉；余热回收单元至少设有换热器6或余热回收装置5及换热器6；碱吸收单元至少设碱吸收塔7，废水处理单元至少设中和槽8及压滤机9；

除尘装置1的含尘气体入口连接锂电池回收系统的废气收集管道，除尘装置1的净化气体出口连接气液换热器2的气相入口，气液换热器2的气相出口连接二段循环吸收塔3下部的废气入口；二段循环吸收塔3的下段为酸性吸收段，设有酸性吸收液入口，塔体外部设有酸性吸收液循环管道，酸性吸收液循环管道上设吸收液冷却器11；酸性吸收液循环管道另外连接气液换热器2的液相入口，气液换热器2的液相出口连接中和槽8；二段循环吸收塔3的上段为碱性吸收段，设有碱性吸收液入口，塔体外部设有碱性吸收液循环管道，碱性吸收液循环管道另外连接中和槽8；二段循环吸收塔3塔顶的净化气出口与焚烧炉的废气入口连接，焚烧炉的烟气出口经过换热器6或余热回收装置5及换热器6后连接碱吸收塔7底部的废气入口，碱吸收塔7的上部设碱吸收液入口，碱吸收塔7的外部设碱液循环管道，碱液循环管道另外连接中和槽8，碱吸收塔7的顶部设净化气出口；中和槽8上设中和碱液入口及混合液出口，混合液出口连接压滤机9。

所述除尘装置1为袋式除尘器、旋风除尘器或多管旋风除尘器，除尘装置的内壁设有耐腐蚀和耐磨材料内衬。

所述二段循环吸收塔3的上段、下段分别设填料，填料采用多面空心球、泰勒花环、矩鞍环、鲍尔环、拉西环或规整波纹板填料，填料材质为聚丙烯、增强聚丙烯或聚四氟乙烯。

以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例1】

如图1所示，本实施例中，一种锂电池回收过程中废气净化装置系统包括除尘单元、氟脱除单元、挥发性有机物脱除单元、余热回收单元、废水处理单元及碱吸收单元。其中：

除尘单元由除尘装置1、输灰装置10及灰库组成，锂电回收过程中产生的废气经废气收集管道进入除尘装置1，除尘装置1内壁设耐腐蚀和耐磨材料内衬，如聚四氟材质内衬。除尘装置1优选袋式除尘器。废气经过除尘装置1后其中所含的颗粒物附着布袋上，经氮气反吹后，尘被收集在除尘装置1的灰斗中，由输灰装置10送至灰库暂存。经除尘单元净化后的废气含尘量小于10mg/m³，除尘净化后的废气送入氟脱除单元，这样能够避免大量粉尘引入后续处理设备，从而防止设备堵塞，确保后续处理系统安全、连续及稳定的运行。

氟脱除单元由气液换热器2、二段循环吸收塔3、碱性吸收液补给装置14、酸性吸收液补给装置13组成，除尘后的废气进入气液换热器2，与来自二段循环吸收塔3的酸性吸收液换热，降温后的废气进入二段循环吸收塔3中，废气中的含氟组分被大部分脱除。二段循环吸收塔3上段的碱性吸收液循环管道及下段的酸性吸收液循环管道上分别设循环泵12。脱除含氟组分后的废气经风机16输送至挥发性有机物脱除单元。由酸性吸收液补给装置13输送的酸性吸收液为质量分数5％的氢氟酸，五氟化磷与酸性吸收液反应形成对应的含氟磷络合物，反应后的混合溶液经气液换热器2加热后，含氟磷络合物分别形成氢氟酸与磷酸。由碱性吸收液补给装置14输送的碱性吸收液为质量分数为10％的氢氧化钠溶液，在二段循环吸收塔3的上段进一步吸收来自下段逃逸的五氟化磷和氟化氢。经氟脱除单元净化后，废气中氟的摩尔含量在100ppm以下，废气中的含氟化合物得到高效净化，减轻了其对后续装置的腐蚀，延长了废气净化系统使用寿命，保证系统运行的可靠性与安全性。

挥发性有机物脱除单元由阻火器15、直燃炉41(设有燃烧器和助燃风机)组成，阻火器15设于换热器6与直燃炉41之间的废气管道上；除尘、脱氟净化后的废气，经风机16送入挥发性有机物脱除单元，直燃炉41内的燃烧温度控制在900℃，废气停留时间为2.8s，废气中的碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯及微量的含氟磷化合物在高温下被完全氧化，生成二氧化碳、水及微量的氟化氢和五氧化二磷，净化后废气中的非甲烷总烃含量小于80mg/m³，VOCs净化效率达到99％。

余热回收单元由余热回收装置5和换热器6(气气换热器)组成，锂电池回收过程中产生的废气中含有大量有机物组分，如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯及碳酸乙烯酯，经直燃炉焚烧后，高温烟气经余热回收装置5生产低中压蒸汽，经余热回收后的烟气通过换热器6预热除尘后的废气，从而进一步提高烟气的余热回收效率，减少直燃炉41的燃料消耗，节约能耗，降低废气处理系统的运行成本。

碱吸收单元由碱吸收塔7组成，经换热器6换热降温后的烟气进入碱吸收塔7中，与质量浓度为10％的氢氧化钠溶液逆流接触，烟气中微量的氟化氢被吸收，净烟气中的氟化氢含量小于3mg/m³，可直接排入大气中。

废水处理单元由中和槽8和压滤机9组成，气液换热器2加热分解后的溶液、二段循环吸收塔3上段吸收后的排放液及碱吸收塔7的排放液，分别汇入中和槽8中，中和槽8中通入质量分数为10％的氢氧化钙溶液进行中和反应，氟与磷被固化形成沉淀物，通过压滤机9脱水后形成氟化钙和磷酸钙，两者均为无害固化物，可用于矿区场地填埋等，在废气治理同时，做到了环境友好，废物利用。

【实施例2】

如图2所示，本实施例中，一种锂电池回收过程中废气净化装置系统包括除尘单元、氟脱除单元、挥发性有机物脱除单元、余热回收单元、废水处理单元及碱吸收单元。其中：

除尘单元由除尘装置1、输灰装置10及灰库组成，除尘装置1选用袋式除尘器，其工作原理与实施例1相同。净化后废气的含尘量小于10mg/m³。

氟脱除单元由气液换热器2、二段循环吸收塔3、碱性吸收液补给装置14、酸性吸收液补给装置13组成，其工作原理与实施例1基本相同，酸性吸收液采用质量分数为5％的盐酸，碱性吸收液采用质量分数为10％氢氧化钠溶液，经氟脱除单元净化后废气中氟的摩尔含量在100ppm以下。

挥发性有机物脱除单元由阻火器15、箱式蓄热焚烧炉42(RTO炉，设有燃烧器和助燃风机)组成，阻火器15设于二段循环吸收塔3与风机16之间的废气管道上；除尘、脱氟净化后的废气经风机16送入箱式蓄热焚烧炉42，箱式蓄热焚烧炉42内的燃烧温度控制在950℃，废气停留时间为2s，废气中的碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯及微量的含氟磷化合物在高温下被完全氧化，生成二氧化碳、水及微量的氟化氢和五氧化二磷，净化后的废气中非甲烷总烃的含量小于60mg/m³，VOCs净化效率为95％。

余热回收单元由余热回收装置5和换热器6(气水换热器)组成，锂电池回收过程中产生的废气中含有大量有机物组分，如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯及碳酸乙烯酯，经箱式蓄热焚烧炉42焚烧后，一部分高温烟气从炉体侧线进入余热回收装置5中用于副产低中压蒸汽，另一部分高温烟气用于加热箱式蓄热焚烧炉42内的蓄热体，余热回收后的烟气进入换热器6中加热自来水，可提供生活用热水，从而进一步提高余热回收效率，节能降耗。

碱吸收单元由碱吸收塔7组成，通过换热器6换热降温后的烟气进入碱吸收塔7中，与质量浓度为10％的氢氧化钠溶液逆流接触，烟气中微量的氟化氢被吸收，净烟气中的氟化氢含量小于3mg/m³，可直接排入大气中。

废水处理单元由中和槽8和压滤机9组成，其工作原理与实施例1相同。

【实施例3】

如图3所示，本实施例中，一种锂电池回收过程中废气净化系统包括除尘单元、氟脱除单元、挥发性有机物脱除单元、余热回收单元、废水处理单元及碱吸收单元。其中：

除尘单元由除尘装置1、输灰装置10及灰库组成，除尘装置1选用袋式除尘器，其工作原理与实施例1相同。净化后废气的含尘量小于10mg/m³。

氟脱除单元由气液换热器2、二段循环吸收塔3、碱性吸收液补给装置14、酸性吸收液补给装置13组成，其工作原理与实施例1基本相同，酸性吸收液采用质量分数为5％的盐酸与质量分数为5％的磷酸的混合液，碱性吸收液采用质量分数为15％的氢氧化钠溶液，经氟脱除单元净化后废气中氟的摩尔含量在100ppm以下。

挥发性有机物脱除单元由阻火器15、催化焚烧炉43(设有燃烧器和助燃风机)组成，除尘、脱氟净化后的废气经风机16送入催化焚烧炉43，催化焚烧炉43内的燃烧温度控制在300℃，催化剂空速20000h^-1，选用贵金属催化剂，废气中的碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯在热空气及催化剂共同作用下被完全氧化，生成二氧化碳、水，净化后废气中的非甲烷总烃含量小于20mg/m³，VOCs净化效率为96％。

余热回收单元由换热器6(气气换热器)组成，催化焚烧炉43产生的中温烟气通过换热器6预热除尘后的废气，从而进一步提高烟气的余热回收效率，减少催化焚烧炉43的燃料消耗，节约能耗，降低废气处理系统的运行成本。

碱吸收单元由碱吸收塔7组成，经换热器6换热后的烟气进入碱吸收塔7中，与质量浓度为10％的氢氧化钠溶液逆流接触，烟气中微量的氟化氢被吸收，净烟气中的氟化氢含量小于3mg/m³，可直接排入大气。

废水处理单元由中和槽8和压滤机9组成，其工作原理与实施例1相同。

本说明书所用的术语和表述方式仅被用作描述性、而非限制性的术语和表述方式，在使用这些术语和表述方式时无意将已表示和描述的特征或其组成部分的任何等同物排斥在外。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域普通技术人员应当意识到在不脱离本发明原则和精神的情况下可对这些实施方式进行任何变通和改进，本发明的保护范围由所附的权利要求及其等同物所确定。