[实用新型]锂离子正极材料烧结窑的氧气循环使用系统

说明书

一种锂离子正极材料烧结窑的氧气循环使用系统，包括与烧结窑的排气口连通的夹套换热器（1）；与夹套换热器（1）的出气口连通、并联连接的第一切换阀（2）和第二切换阀（3）；与第一切换阀（2）的出气口连通的第一换热器（4）；与第二切换阀（3）的出气口连通的第二换热器（5）；与第一换热器（4）的出气口连通的第三切换阀（6）；与第二换热器（5）的出气口连通的第四切换阀（7）；与第三切换阀（6）和第四切换阀（7）的出气口连通的引风机（8）；与引风机（8）的出气口连通的过滤器（9）；与过滤器（9）的出气口连通的压缩机（11）；与压缩机（11）的出气口连通的分子筛（12）。

技术领域

本实用新型涉及锂离子正极材料生产技术领域，尤其是涉及一种锂离子正极材料烧结窑的氧气循环使用系统。

背景技术

随着全球环境污染和能源危机问题日益严重，锂离子正极材料作为一种重要的新能源材料，越发引人注目。正极材料主要包括LiCoO₂、LiMn₂O₄、LiFePO₄、镍钴锰酸锂，高镍多元材料。高镍多元材料因其能量密度高，受到广泛关注，并且市场占有量正在逐步提升。

高镍多元材料大多采用烧结窑高温烧结而成。在空气气氛中，Ni²⁺很难转化为Ni³⁺，很难合成，因此高镍多元材料烧结过程中要在高浓度氧气气氛中进行，1h要消耗50m³以上的高纯氧气，这不但增加了企业成本，也会带出废气，污染大气。

CN206022518U公开了一种高镍多元锂离子正极材料烧结窑的氧气循环使用系统，包括冷却塔、袋式除尘器、二氧化硫处理器、冷干机和空气压缩机，所述冷却塔的进气口通过管道分别与烧结窑的排气口连通，冷却塔的出气口通过管道与袋式除尘器的进气口连通，袋式除尘器的出气口通过管道跟二氧化硫处理器的进气口连通，所述二氧化硫处理器的排气口通过管道与冷干机的进气口连通，冷干机的出气口跟空气压缩机的进气口连通，空气压缩机的出气口通过管道通入烧结窑的氧气主管道中。

使用时，烧结窑中排出的高温气体通过管道进入冷却塔中，冷却塔将气体降温到室温，然后进入袋式除尘器，袋式除尘器将气体中的粉尘颗粒过滤去除，剩下的气体进入二氧化硫处理器，当气体经过废气处理器中，SO₂跟NaOH溶液充分反应，生成Na₂SO₃，锂的化合物也溶在溶液中。经过以上反应，剩下的气体经过冷干机进行干燥处理，然后通入空气压缩机，将气体压缩成跟氧气主管道一样压力的压缩气体后，通入氧气主管道，循环使用。

锂离子正极材料窑炉利用纯氧作为介质，使烧结过程中在高浓度氧气气氛中进行，排出的尾气温度为400～600℃，其中氧气含量约为90%。该方案烧结窑中排出的高温气体通过管道进入冷却塔中，采用冷却塔将气体降温到室温，冷却过程中高温高氧气体对设备的氧化破坏较大，设备完好率难以保障。积灰问题不易处理。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种运行可靠，节能效率显著的锂离子正极材料烧结窑的氧气循环使用系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种锂离子正极材料烧结窑的氧气循环使用系统，包括进气口与烧结窑的排气口连通的夹套换热器；进气口与所述夹套换热器的出气口连通、并联连接的第一切换阀和第二切换阀；进气口与所述第一切换阀的出气口连通的第一换热器；进气口与所述第二切换阀的出气口连通的第二换热器；进气口与所述第一换热器的出气口连通的第三切换阀；进气口与所述第二换热器的出气口连通的第四切换阀；进气口与所述第三切换阀和第四切换阀的出气口连通的引风机；进气口与所述引风机的出气口连通的过滤器；进气口与所述过滤器的出气口连通的压缩机；进气口与所述压缩机的出气口连通的分子筛。

作为进一步改进技术方案，本实用新型提供的锂离子正极材料烧结窑的氧气循环使用系统，还具有与第三切换阀和第四切换阀串联连接的流量调节阀。