廢鋰電池拆解廢氣治理技術分析

張 宇周亞斌

（1安徽綠華紫科環保科技有限公司 安徽合肥 230071 2安徽皖欣環境科技有限公司 安徽合肥 230088）

引言

隨著全球環境惡化，石油危機等原因，新能源汽車得到迅速發展，而新能源汽車上動力電池的使用壽命較短。產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生大量揮發性有機物，主要成分：碳酸乙烯酯、乙基磺酰氯、1,3,5-三氟苯、環己烯、環己基異氰酸酯、1,2-二甲基-4-叔丁基-6-環戊基苯、1,3-丙烷磺內酯、氟化氫、五氟化磷等。

1 有機廢氣治理技術概況

有機廢氣的成分復雜，治理技術差異較大，目前國內外治理有機的方法主要有：活性炭吸附、冷凝法、吸收法、生物法、復合光催化、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比較

2 廢鋰電池拆解廢氣治理技術比較

根據某鋰電池拆解公司提供資料，廢鋰電池拆解時產生廢氣環節有：拆解過程和熱解回收電極材料過程產生的揮發性有機廢氣，其中含有大量有毒有害物質并且含有氯，有機廢氣濃度高、風量低。

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

根據某鋰電池拆解公司提供技術參數資料，主要污染源點具體情況如下表：

表3 設計基礎數據

綜上所述資料分析：廢氣凈化設備采用先進的“熱力氧化爐（TO）+尾氣凈化”的組合工藝，利用高溫（1100℃）下有機物與空氣中氧氣反應，轉化為二氧化碳和水，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1100℃，有機廢氣廢焚毀率達到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℃后在管道內噴入粉末活性炭和消石灰，與廢氣充分混合，然后進入布袋除塵器。廢氣中的酸性氣體與消石灰反應被去除，廢氣中少量的有機物及可能存在的二噁英被活性炭進一步吸附，粉塵被布袋除塵器收集。

結語

針對鋰電池拆解廢氣特點，采用熱力氧化爐（TO）+尾氣凈化治理技術具有較好的經濟適用性，對處理高濃度、低風量和含有氯的有機廢氣能有效遏制二噁英產生。

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