[发明专利]一种高镍三元正极材料窑炉烧结尾气回收利用系统

说明书

一种高镍三元正极材料窑炉烧结尾气回收利用系统，包括辊道窑、与辊道窑连接的引风机、换热器、纯水罐、与纯水罐连接的冷凝器、与冷凝器连接的制氧装置、与纯水罐连接的MVR蒸发装置和储气罐，引风机的引出管道A通过管道B与换热器连接，管道B上设阀门B、C并其之间引出管道C与纯水罐连接，管道C上设有阀门L，换热器引出管道D与制氧装置连接，管道D上分别设有阀门D、E并其之间与换热器引出管道E连通，管道E上设有分别设阀门F、G并其之间的管道E上引出管道F与储气罐连接，储气罐通过管道G与辊道窑连接，管道G上设有阀门H；换热器还引出管道H与管道C连通，管道H上设有阀门I。本发明既能使氧气高效利用，又利于生产的连续进行。

技术领域

本发明涉及一种窑炉尾气回收利用系统，具体涉及一种高镍三元正极材料窑炉烧结尾气回收利用系统。

背景技术

高镍三元锂离子电池正极材料LiNi_1-x_-yCoxMnyO₂(NCM)凭借比容量高、成本较低和安全性优良等优势，已被广泛应用于锂离子动力电池领域。为保证高镍三元锂离子电池正极材料品质，在窑炉烧结过程中，需要往窑炉内部连续不断的通入大量的氧气，以保证炉膛内的气氛，而实际参与高镍三元正极材料发生反应的氧气约为1％左右，其余的氧气只是为了保证窑炉内部气氛而已，因此剩余的99％的氧气将跟随水分及一些悬浮物一起通过引风机排出炉外，这会造成高镍三元材料的生产制造成本较高。现有的生产厂家大多采用前后两段进氧气、前后排气的方式来满足需要，前段烧结炉中水分含量较高，基本不具有回收价值，但是后段烧结炉中氧气纯度极高，具有很高的回收利用价值，可利于降低生产成本。

CN206739906U公告了一种烧结高镍三元材料窑炉的氧气回收利用装置，包括窑炉和与所述窑炉连接的提供氧气的氧气进气管，还设置有回收氧气的循环管路，所述循环管路的两端分别与窑炉的后段和氧气进气管的进气端连接，所述循环管路上还设置有冷却管和引风装置，该实用新型虽然能一定程度上达到氧气的回收，但是还存在如下缺陷：(1)一段烧结尾气直接外排，由于烧结尾气中不仅含有水分跟氧气，而且会夹带着微量的二氧化碳跟固体粉尘，直接排放会对空气产生一定的污染；(2)二段烧结尾气通过引风机将氧气打入到一段氧气管中循环利用，此方法在实施过程中，实际窑炉炉膛顶部排除尾气并不是采用引风机强抽排气，而是采用排气管与炉膛出气端留有一定间隙进行排气，因此此方案是保证不了氧气进入炉膛的浓度；(3)即使二段烧结尾气通过引风机强抽，氧气浓度也是很难保证的，因为炉膛内的水分及其他固体粉尘也会被带入；(4)实际上窑炉排出的尾气中，会夹带着氧化锂粉尘，氧化锂与空气中的水分接触会生成氢氧化锂，而氢氧化锂为强碱性，如果用一般材质管道，很容易被腐蚀；(5)窑炉外排余热没有得到有效的利用；(6)整个装置很难实现智能自动控制，而且一个部件损坏需要维修时会导致整个回收装置不能正常的进行回收过程，也会影响生产进度。因此，现有的高镍三元正极材料窑炉烧结尾气回收利用还需要进一步的改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种高镍三元正极材料窑炉烧结尾气回收利用系统，它既能够将氧气循环利用，又能够将尾气余热通过热交换重新利用，且能够将尾气中的粉尘吸收并送至污水处理区(MVR蒸发系统)，真正的做到了节能又环保的功效，并且它可实现自动化控制，一个环节出了问题并不影响整个回收过程的正常进行，利于生产的连续进行。