[实用新型]一种高温富氧烟气提纯氧气循环利用的节能系统

说明书

本实用新型公开了一种高温富氧烟气提纯氧气循环利用的节能系统，包括接入高温富氧烟气的水洗机构，与所述水洗系统管路连接的压缩机组，与所述压缩机组管路连接的压缩机出口换热器，与所述压缩机出口换热器管路连接的气液分离罐，与所述气液分离罐管路连接的变温吸附等压干燥机构和变压吸附提纯机构，接入变温吸附等压干燥机构和变压吸附提纯机构处理后气体的除尘过滤机构，以及用于对水洗机构和压缩机出口换热器降温的降温机构。本实用新型的回收成本低，通过将富氧烟气等分为两股，一股进行变温吸附干燥，另一股进行变压吸附提纯，将两股产品气混合后能够得到高纯度的氧气，有效的降低回收的成本。

技术领域

本实用新型涉及气体分离技术与净化领域，具体地讲，是涉及一种高温富氧烟气提纯氧气循环利用的节能系统。

背景技术

锂离子电池因其电压高、能量密度高、自放电效率低、循环寿命长、无记忆效应和环保等优点，因此广泛应用于生产生活中。目前锂电池三元正极材料 (镍钴锰酸锂)是一种新型正极材料，是以镍盐、钴盐、锰盐为原料制备而来，与其他正极材料相比综合性能最具优势，三元材料已成为正极材料的主流。三元正极材料的生产工艺是将镍的化合物、钴的化合物、锰的化合物混合，在高温下制得三元前驱体，该前驱体再与锂的化合物(氢氧化锂或碳酸锂)混合均匀，置于氧气气氛中烧结合成。由于在烧结过程中，合成反应会产生二氧化碳和水蒸气，所以产生的高温富氧烟气就有二氧化碳和水蒸气等组分。另外，烧结合成的辊道窑在生产过程中是微负压，窑体机械缝隙较多，以及富氧烟气在罗茨风机抽引过程中都会吸入空气，造成富氧烟气中也含有氮气组分。

目前锂电池三元正极材料烧结过程中产生的剩余富氧烟气，绝大部分是经环保除尘处理后，作为废气直接外排到大气中，未考虑将富氧烟气中的高浓度氧气提纯重复使用，导致在生产过程中氧气使用量大，能耗高，增加了混合烧结的生产成本，从而增加锂电池正极材料生产成本。只有个别企业做了富氧烟气回收利用装置，虽然降低了锂电池正极材料的生产成本，但是在高温富氧烟气回收前吸入了少量空气，导致氧气回收率低，脱氮装置回收成本高，如现有技术中，文献号为“CN108786371A”公开了“一种高温富氧烟气回收氧气系统及其回收方法”，其能够将高温富氧烟气中的氧气进行提纯再利用，但是其并未对富氧烟气中的氮气进行处理，其只能处理不含氮气的高温富氧烟气，需要依赖于脱除氮气的装置，所需的回收成本高；其对于氧气的回收率较低，无法实现氧气的高效回收。

实用新型内容

为克服现有技术存在的问题，本实用新型提供一种回收成本低、回收成本低、氧气回收率高的高温富氧烟气提纯氧气循环利用的节能工艺系统。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种高温富氧烟气提纯氧气循环利用的节能系统，包括接入高温富氧烟气的水洗机构，与所述水洗机构管路连接的压缩机组，与所述压缩机组管路连接的压缩机出口换热器，与所述压缩机出口换热器管路连接的气液分离罐，与所述气液分离罐管路连接的变温吸附等压干燥机构和变压吸附提纯机构，接入变温吸附等压干燥机构和变压吸附提纯机构处理后气体的除尘过滤机构，以及用于对水洗机构和压缩机出口换热器降温的降温机构，其中，所述变温吸附等压干燥机构输出端与变压吸附提纯机构输出端管道连接且通过管路与除尘过滤机构相连，所述变压吸附提纯机构与水洗机构连接。

进一步地，所述水洗机构包括用于接入高温富氧烟气的烟气进气管和充入常温水的常温水管，分别与烟气进气管和常温水管连接的第一水洗塔，与所述第一水洗塔连接的排水管和第二水洗塔，以及分别与所述第二水洗塔和压缩机组连接的出气管道，其中，所述降温机构与第二水洗塔管道连接，所述变压吸附提纯机构与第一水洗塔连接。