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時間：2025-01-08 17:03:50
作者：
關鍵字：電池工業廢氣 堿液噴淋 活性炭吸附
1.前言
電池企業生產電池類型種類繁多，如：鋅錳/鋅銀/鋅空氣電池、鉛蓄電池、鎘鎳/氫鎳電池、鋰離子/鋰電池、太陽電池、以及磷酸鐵鋰電池等。電池生產過程中，一般大型電池企業采取了良好的手段控制以外，對于大部分結構單一、經濟規模不大、安全管理力度不足、設備陳舊及管理落后等企業來說，采取的措施與環保要求的廢氣處理技術規定不相符。本文以磷酸鐵鋰電池產生中產生廢氣處理措施為例簡述電池廢氣處理工藝。
2.廢氣處理目標
2.1處理廢氣來源及成分分析
磷酸鐵鋰電池在生產中有兩個重要環節就是烘烤和注液，在這兩個環節中會有廢氣產生，廢氣大概成分為：氟化氫(HF)、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸亞乙烯酯、己二腈、氟代碳酸乙烯酯、六氟磷酸鋰、NMP、酸性氣體等，產廢位置分布于注液生產車間的除濕機廢氣排放、烘烤工藝中真空泵廢氣排放、IQC實驗室及針刺實驗室。其中除濕機廢氣為持續排放，IQC實驗室及針刺實驗室為間接排放。
2.2凈化后氣體排放標準
凈化后廢氣排放濃度及排放速率達到《電池工業污染物排放標準》(GB30484-2013)[1]要求，
|
序號 |
名稱 |
參數 |
單位 |
備注 |
|
1 |
顆粒物濃度 |
＜30 |
mg/m³ |
表5新建企業大氣污染物排放限制 |
|
2 |
非甲烷總烴 |
<50 |
mg/m³ |
表5新建企業大氣污染物排放限制 |
2.3處理后尾氣排放監測目標
監測平臺和檢測口滿足《固定污染源煙氣(SO2、NOX、顆粒物)排放連續監測技術規范》(HJ 75-2017)[2]的要求，采樣平臺長度、寬度≥2m或不小于采樣槍外延1m，平臺配1.2米防護欄，四周安裝100mm高踢腳板，采樣平臺≥2m時采用斜梯或Z字梯，寬度≥0.9m，采樣口開100mm。需根據國家標準設置采樣口(密封)和采樣平臺(使用Z字形或旋轉爬梯)及設備四周護欄，并進行油漆防腐防銹處理，涂刷警示面漆。
3、廢氣治理分析
3.1工藝介紹及流程圖
對本項目烘烤和注液廢氣含有酸性氣體、酯類、腈類、酮類等的特點，處理工藝選擇采用化學藥劑噴淋+干式過濾(G4+F8+F9三級過濾)對廢氣進行預處理后進入后端深度處理。由于此類廢氣濃度低風量大，選擇兩級活性炭吸附進行深度處理。
IQC實驗室及針刺實驗室在做實驗的時候會短時間內排放含有煙塵的廢氣，沒有酸性氣體，廢氣含有酯類、腈類、酮類等的特點，處理工藝選擇干式過濾(G4+F8+F9三級過濾)+活性炭吸附工藝。
烘烤和注液廢氣凈化處理工藝流程圖參考如下：
IQC實驗室及針刺實驗室廢氣凈化處理工藝流程圖參考如下：
3.2技術特點
廢氣的預處理采用堿液噴淋塔+干式過濾工藝。采用堿液噴淋塔能中和廢氣中的酸性氣體。廢氣由風管引入噴淋塔，經過旋轉洗滌桶時，風帶加快，帶動填料球飛帶運轉，在洗滌桶里，廢氣與水霧充分混合洗滌、中和反應(水里面補充有堿)，廢氣經過凈化后，再經除霧層脫水除霧后進入其他凈化設備，吸收后處理液在塔底經水泵增壓后在箱頂噴淋霧化而下，最后回流至箱底循環使用。預處理后的廢氣濕度控制在20%[3]以下，顆粒物濃度控制在1mg/m3[4]以下。
深度處理：兩級活性炭活吸附?；钚蕴课斤L速控制在1.2m/s[4]以下(建議0.8m/s)，活性炭選擇耐水蜂窩活性炭，碘值≥650mg/g[5]，同時增加活性炭的有效吸附時間。合理設計活性炭擺放形式，使活性炭有效吸附有機廢氣。
4技術原理
4.1化學藥劑噴淋
立式化學噴淋法，利用廢氣中的HF與化學藥劑 NaOH溶液發生酸堿中和反應。
堿性化學藥劑經消耗、吸收循環利用。操作中，通過控制pH值實時加藥。 循環液定期處理。
4.2干式過濾器
為了防止產生的活性炭粉大量堆積造成后端活性炭堵塞，先經過干式過濾器攔截過濾后，確保吸附處理系統的氣源潔凈度。
干式過濾器采用：聚氨酯海綿G4初效+ 超細合成纖維F8+聚酯纖維F9 三級過濾，實現對廢氣更好的過濾，降低活性炭更換周期，減少運行費用。G4初效過濾器對粒徑≥5μm 的粉塵， 70%≤過濾效率<90%;F8中校過濾器對粒徑≥0.5μm 的粉塵， 75%≤過濾效率<90%;F9中校過濾器對粒徑≥0.5μm 的粉塵， 90%≤過濾效率<99%;實際使用時，也可根據調試情況對濾料進行選擇。
4.3活性炭吸附床
活性炭吸附處理有機廢氣是利用活性炭微孔能吸收有機性物質的特性，把大風量低濃度有機性廢氣中的有機溶劑吸附到活性炭中并濃縮，經吸附凈化后的氣體達標直接排放?；钚蕴课较洌涸黾佑袡C廢氣經過活性炭層時的有效過濾面積，過濾流速≤0.8m/s.提高吸附效率。吸附凈化設備內裝活性炭層及氣流分布器，以吸附、濃縮、凈化有機氣體，是整個裝置主要部件，活性炭由抽屜式框架堆放式裝填，更換方便，并減小傳統疊裝方式引起的活性炭層熱量積蓄帶來的整體起火隱患。
采用耐水蜂窩狀活性炭作吸附材料，與粒(棒)狀相比具有孔隙結構發達、比表面積大、流體阻力小、物理強度高等優點，同時具有優良的廣譜吸附性能。該產品低阻力低能耗、吸附效率高，效率可達70%~90%，非常適用于大風量下使用。
蜂窩狀活性炭，活性炭密度達380-450kg/m3，碘值≥650mg/g，活性炭的碘值是衡量活性炭性能的一項重要指標，碘值越大，活性炭性能越好?？紫堵蚀笥凇?0%。選擇針對有機廢氣包括甲苯，二甲苯等有機廢氣，同時也可以吸附無機廢氣，且耐酸堿、耐熱等。
![<p> 關鍵字：電池工業廢氣 堿液噴淋 活性炭吸附</p>
<p> 1.前言</p>
<p> 電池企業生產電池類型種類繁多，如：鋅錳/鋅銀/鋅空氣電池、鉛蓄電池、鎘鎳/氫鎳電池、鋰離子/鋰電池、太陽電池、以及磷酸鐵鋰電池等。電池生產過程中，一般大型電池企業采取了良好的手段控制以外，對于大部分結構單一、經濟規模不大、安全管理力度不足、設備陳舊及管理落后等企業來說，采取的措施與環保要求的廢氣處理技術規定不相符。本文以磷酸鐵鋰電池產生中產生廢氣處理措施為例簡述電池廢氣處理工藝。</p>
<p> 2.廢氣處理目標</p>
<p> 2.1處理廢氣來源及成分分析</p>
<p> 磷酸鐵鋰電池在生產中有兩個重要環節就是烘烤和注液，在這兩個環節中會有廢氣產生，廢氣大概成分為：氟化氫(HF)、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸亞乙烯酯、己二腈、氟代碳酸乙烯酯、六氟磷酸鋰、NMP、酸性氣體等，產廢位置分布于注液生產車間的除濕機廢氣排放、烘烤工藝中真空泵廢氣排放、IQC實驗室及針刺實驗室。其中除濕機廢氣為持續排放，IQC實驗室及針刺實驗室為間接排放。</p>
<p> 2.2凈化后氣體排放標準</p>
<p> 凈化后廢氣排放濃度及排放速率達到《電池工業污染物排放標準》(GB30484-2013)[1]要求，</p>
<table cellpadding=](/d/file/p/2023/09-21/fba8f60daef1a18e5e937e4dbbb1ab60.png)
序號
名稱
參數
單位
備注
1
顆粒物濃度
<30
mg/m³
表5新建企業大氣污染物排放限制
2
非甲烷總烴
<50
mg/m³
表5新建企業大氣污染物排放限制
2.3處理后尾氣排放監測目標
監測平臺和檢測口滿足《固定污染源煙氣(SO2、NOX、顆粒物)排放連續監測技術規范》(HJ 75-2017)[2]的要求，采樣平臺長度、寬度≥2m或不小于采樣槍外延1m，平臺配1.2米防護欄，四周安裝100mm高踢腳板，采樣平臺≥2m時采用斜梯或Z字梯，寬度≥0.9m，采樣口開100mm。需根據國家標準設置采樣口(密封)和采樣平臺(使用Z字形或旋轉爬梯)及設備四周護欄，并進行油漆防腐防銹處理，涂刷警示面漆。
3、廢氣治理分析
3.1工藝介紹及流程圖
對本項目烘烤和注液廢氣含有酸性氣體、酯類、腈類、酮類等的特點，處理工藝選擇采用化學藥劑噴淋+干式過濾(G4+F8+F9三級過濾)對廢氣進行預處理后進入后端深度處理。由于此類廢氣濃度低風量大，選擇兩級活性炭吸附進行深度處理。
IQC實驗室及針刺實驗室在做實驗的時候會短時間內排放含有煙塵的廢氣，沒有酸性氣體，廢氣含有酯類、腈類、酮類等的特點，處理工藝選擇干式過濾(G4+F8+F9三級過濾)+活性炭吸附工藝。
烘烤和注液廢氣凈化處理工藝流程圖參考如下：
IQC實驗室及針刺實驗室廢氣凈化處理工藝流程圖參考如下：
3.2技術特點
廢氣的預處理采用堿液噴淋塔+干式過濾工藝。采用堿液噴淋塔能中和廢氣中的酸性氣體。廢氣由風管引入噴淋塔，經過旋轉洗滌桶時，風帶加快，帶動填料球飛帶運轉，在洗滌桶里，廢氣與水霧充分混合洗滌、中和反應(水里面補充有堿)，廢氣經過凈化后，再經除霧層脫水除霧后進入其他凈化設備，吸收后處理液在塔底經水泵增壓后在箱頂噴淋霧化而下，最后回流至箱底循環使用。預處理后的廢氣濕度控制在20%[3]以下，顆粒物濃度控制在1mg/m3[4]以下。
深度處理：兩級活性炭活吸附。活性炭吸附風速控制在1.2m/s[4]以下(建議0.8m/s)，活性炭選擇耐水蜂窩活性炭，碘值≥650mg/g[5]，同時增加活性炭的有效吸附時間。合理設計活性炭擺放形式，使活性炭有效吸附有機廢氣。
4技術原理
4.1化學藥劑噴淋
立式化學噴淋法，利用廢氣中的HF與化學藥劑 NaOH溶液發生酸堿中和反應。
堿性化學藥劑經消耗、吸收循環利用。操作中，通過控制pH值實時加藥。 循環液定期處理。
4.2干式過濾器
為了防止產生的活性炭粉大量堆積造成后端活性炭堵塞，先經過干式過濾器攔截過濾后，確保吸附處理系統的氣源潔凈度。
干式過濾器采用：聚氨酯海綿G4初效+ 超細合成纖維F8+聚酯纖維F9 三級過濾，實現對廢氣更好的過濾，降低活性炭更換周期，減少運行費用。G4初效過濾器對粒徑≥5μm 的粉塵， 70%≤過濾效率<90%;F8中校過濾器對粒徑≥0.5μm 的粉塵， 75%≤過濾效率<90%;F9中校過濾器對粒徑≥0.5μm 的粉塵， 90%≤過濾效率<99%;實際使用時，也可根據調試情況對濾料進行選擇。
4.3活性炭吸附床
活性炭吸附處理有機廢氣是利用活性炭微孔能吸收有機性物質的特性，把大風量低濃度有機性廢氣中的有機溶劑吸附到活性炭中并濃縮，經吸附凈化后的氣體達標直接排放?；钚蕴课较洌涸黾佑袡C廢氣經過活性炭層時的有效過濾面積，過濾流速≤0.8m/s.提高吸附效率。吸附凈化設備內裝活性炭層及氣流分布器，以吸附、濃縮、凈化有機氣體，是整個裝置主要部件，活性炭由抽屜式框架堆放式裝填，更換方便，并減小傳統疊裝方式引起的活性炭層熱量積蓄帶來的整體起火隱患。
采用耐水蜂窩狀活性炭作吸附材料，與粒(棒)狀相比具有孔隙結構發達、比表面積大、流體阻力小、物理強度高等優點，同時具有優良的廣譜吸附性能。該產品低阻力低能耗、吸附效率高，效率可達70%~90%，非常適用于大風量下使用。
蜂窩狀活性炭，活性炭密度達380-450kg/m3，碘值≥650mg/g，活性炭的碘值是衡量活性炭性能的一項重要指標，碘值越大，活性炭性能越好?？紫堵蚀笥凇?0%。選擇針對有機廢氣包括甲苯，二甲苯等有機廢氣，同時也可以吸附無機廢氣，且耐酸堿、耐熱等。}GEAD{QPXCTGQ50~$T$RN " width="369" align="" border="0">
活性炭內部氣流原理圖
5.結語
綜上所述，全文闡述了磷酸鐵鋰電池生產過程中廢氣措施，系統闡述了廢氣處理工藝流程，同時參考有關行業標準、技術規范，根據廢氣特點給出了措施的建議，從廢氣成分和技術原理兩方面闡述措施。當然電池工業廢氣處理也是一個很復雜的課題，不管從廢氣處理設備設計還是對經營管理的水平都提出了要求，并且必須進一步深入研究。
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