淺談鋰電池行業(yè)VOCs廢氣治理思路
已發(fā)布:
2023-05-04
2023年3月23日，由艾邦高分子主辦的“2023年第二屆動力電池電芯材料論壇”在江蘇常州富力喜來登酒店成功舉辦，愛德旺斯受邀分享了關(guān)于鋰電池隔膜、電解液產(chǎn)生的VOCs有機廢氣處理的整體思路。
活動現(xiàn)場圖
眾所周知，新能源汽車這幾年的的迅猛發(fā)展主要推動力來自于中國乃至全世界對環(huán)保的重視，以及中國雙碳目標(biāo)的不斷推進。然而，在鋰電池的生產(chǎn)過程中，本身也會產(chǎn)生成分復(fù)雜的廢氣，這與我們的雙碳目標(biāo)是相悖的，那么如何對這些廢氣進行治理，實現(xiàn)無污染排放呢？
鋰電池生產(chǎn)鏈及廢氣源
鋰電池生產(chǎn)過程中廢氣主要來源于鋰電池涂布工藝，和電解液烘干和注液廢氣。電解液是由電解質(zhì)鹽和稀釋劑組成，為無色液體，其中主要組分為六氟磷酸鋰(10 %~30 %)、碳酸乙烯酯(0 %~30 %)、碳酸二甲酯(0 %~30 %)、乙基碳酸甲酯(0 %~30 %)，其中六氟磷酸鋰容易發(fā)生水解產(chǎn)生氫氟酸，此外由于前端生產(chǎn)工藝中使用了NMP 后端廢氣中也含有少量的NMP。
鋰電池行業(yè)廢氣特點
電解液/注液廢氣
- 中高濃度，濃度有波動
- 混合廢氣
- 強腐蝕性，含六氟磷酸鋰和氫氟酸等成分
隔膜生產(chǎn)廢氣
- 中高濃度隔膜涂布廢氣
- 混合廢氣
正極涂布廢氣
- 中高濃度
- 單一溶劑（NMP)，適合回收處理
鋰電池行業(yè)廢氣治理總體思路
高低濃度廢氣分開治理
1、中高濃度廢氣：RTO技術(shù)
2、含酸性成分廢氣 ： 預(yù)處理 + 抗腐蝕材料RTO+后處理
3、低濃度廢氣 ：吸附濃縮脫附技術(shù) + RTO
項目案例
某客戶有“30萬噸電解液和10萬噸電池回收污水處理項目”車間有組織廢氣罐區(qū)和污水處理站產(chǎn)生的廢氣，使廢氣排放達到國家環(huán)保和當(dāng)?shù)丨h(huán)保政策的要求。
根據(jù)客戶提供的數(shù)據(jù)，總VOCs濃度約為3000mg/m³，廢氣溫度為常溫；廢氣成分：VOCS、乙酸乙酯；根據(jù)客戶環(huán)評所述，廢氣中含有少量氫氟酸。
A、廢氣預(yù)處理方案
廢氣預(yù)處理主要是針對廢氣中含氟化氫氣體，具體含量未知。由于氫氟酸是一種劇毒和強腐蝕性的物質(zhì)，其本身易揮發(fā)并且能與水完全互溶而引起強烈腐蝕。為防止對RTO設(shè)備材質(zhì)的腐蝕，在進入RTO設(shè)備前，先對廢氣中的氟化氫氣體進行預(yù)處理。具體見簡易流程圖。
首先，通過一道堿洗塔，利用NaOH對氟化氫HF進行中和反應(yīng)，具體反應(yīng)式如下：HF+NaOH===NaF+H2O
經(jīng)過預(yù)處理的有機廢氣，氟化氫的含量將大大降低。為更好的防止殘留氟化氫對RTO設(shè)備材質(zhì)的腐蝕，RTO部件采用耐腐蝕材質(zhì)。
B、高濃度廢氣治理方案
采用RTO設(shè)備，去除率可達99.5%以上，能夠滿足排放要求。RTO熱效率設(shè)計為95%。
上述廢氣的治理系統(tǒng)由1套10,000m³/h的廢氣預(yù)處理設(shè)備+RTO+廢氣后處理設(shè)備系統(tǒng)組成。
C、低濃度廢氣治理方案
廢氣進活性炭之前設(shè)置一道絲網(wǎng)過濾去除廢氣中的雜質(zhì)和顆粒物，避免活性炭堵塞影響去除率，同時系統(tǒng)配套氮氣保護裝置。
電解液生產(chǎn)化工廢氣處理-技術(shù)方案簡圖
綜上所述，鋰電池行業(yè)廢氣首先要根據(jù)廢氣成分，進行廢氣預(yù)處理方案，然后根據(jù)濃度的高低，行進不同的組合工藝分開治理。企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身情況，選擇合適的廢氣治理組合工藝。愛德旺斯愿幫助鋰電池行業(yè)解決廢氣處理難題，攜手為我國生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供保障。
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