[实用新型]连续裂解煅烧设备

说明书

本发明公开一种连续裂解煅烧设备，包括供料系统、热裂解煅烧系统、冷却系统、成品及收料系统和尾气处理系统。本发明设备具备从物料的热裂解、煅烧、冷却、炉内气氛、废气排放的全流程控制及处理能力。使回收物料中的有机物质大分子首先在少、无氧条件下裂解成基本小分子，转化为“碳氢”类液、气相物质，不产生二噁英，并在高温下即时焚烧。与直接煅烧相比，减少了气体的毒性，废气处理相对简单、易实现达标排放，同时为热裂解、煅烧补充热源，解决了热裂解设备能耗高的难题，实现了低能耗、高效处理连续化运行。解决了目前针对如废锂电池回收料等尚无有效处理手段的难题。极大的提高了回收价值，可广泛用于其它属性相同的固废的处理。

技术领域

本发明涉及处理设备技术领域，尤其涉及一种连续裂解煅烧设备。

背景技术

传统的干电池和铅酸电池含汞、镉、铅等有毒重金属，如果回收和处理不当会对环境造成巨大危害，相比之下，锂离子电池被普遍认为是环保无污染的“绿色电池”，实际上锂离子电池是由正负极片、粘结剂、电解液和隔膜等组成，通常主要使用钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂三元材料和磷酸亚铁锂等作为锂离子电池的正极材料，以天然石墨和人造石墨作为负极活性物质，其中锂离子电池中正负极材料、电解质溶液等物质对环境和人体健康仍有很大影响。因此，对废旧锂电池处理不当(包括填埋、焚烧、堆肥等处理方式)，电池里含有的钴、镍、锂、锰等金属以及无机、有机化合物必将对大气、水、土壤造成严重的污染，此外废旧锂离子电池的电解质及其转化产物，如LiPF₆、LiAsF₆、 LiCF₃SO₃、HF、P₂O₅等，溶剂及其分解和水解产物，如DME、甲醇、甲酸等有毒有害物质，可对人畜造成伤害，有甚者能致其死亡。

随着2012年开始锂离子电池在手机领域的全面投入使用以及近年来电动汽车的逐步推广普及，预计伴随第一批投入使用的锂离子电池集中进入退役期，2018年锂离子电池的回收处理和再利用有望迎来高峰，一方面系统化回收处理废旧锂离子电池材料能尽可能的避免造成重金属污染或有机物污染，降低废旧锂离子电池不当处理给环境质量和人类健康造成的风险；另一方面通过对废旧锂电池进行回收，将钴(Co)、锂(Li)、镍(Ni)、锰(Mn)、铜(Cu)等有价金属及有用化学品进行提取进行循环再利用，是规避上游原材料稀缺和价格波动风险的有效途径，具有显著的经济效益。按提取工艺分类，电池的回收方法主要可分为：干法回收、湿法回收和生物回收3大类技术，其中干法回收是指不通过溶液等媒介，直接实现材料或有价金属的回收，主要使用的方法有物理分选法和高温热解法。高温热解法是指将经过物理破碎等初步分离处理的锂电池材料，进行高温热裂解煅烧，使有机粘合剂，电解液、石墨碳等，在少无氧态下高温裂解产生气、液相物，再即时高温焚烧，大副降低其毒害。然后再经降温喷淋降解处理达标排放。该处理方法处理技术工艺简单，操作方便，在高温环境下反应速度快，效率高，分解充分彻底、余热被有效利用，并且该方法对原料的筛选要求不严，比较适合对回收料或复杂成份的电池废料进行处理。

目前专用于锂离子电池回收料处理的煅烧装置比较少，常规采用的内热式回转炉，其主要结构和处理原理在于：设备主体为一个滚筒、送料系统和排烟除尘系统布置在炉了的进料端，与滚筒前端相连，而燃烧系统则设置于炉子的出料端既滚筒的后端，原料自送料系统送入滚筒，在抄板或滚筒内壁作用下沿着滚筒自进料端往出料端移动，由低温区进入高温区，在滚筒内处理的物料沿着输送方向是逐渐靠近炉子的高温区，即炉体内的温度梯度沿着出料方向逐渐升高至出炉处为最高温度区，滚筒内气流方向与物料进炉逆向。进炉物料在高温区域前沿就开始分解，产生的有害气体随气流从进料端带出炉外。这种炉型的缺点在于：炉管内，出料端燃烧器火焰热强度高，容易造成对有利用价值的料造成过烧，导致原料中待回收提取的贵重金属和有用化学品大量损失，回收价值降低，同时料的出炉温度很高，带走大量热量，能耗高；另一方面炉子结构形成的温度梯度，导致物料在低温区释放的大量液气相物不能进入高温区域进一步被焚化降低毒性，随烟气带出炉外，给后续处理造成很大的难度，导致外排烟气难以达到排放标准，无法达到绿色排放的环评要求。