[发明专利]一种常压高湿富氧烟气的深冷法氧气回收装置及其方法

说明书

本发明公开了一种常压高湿富氧烟气的深冷法氧气回收方法，包括以下步骤，将常压高湿富氧烟气经冷凝除尘、烟气压缩、预冷纯化干燥和低温精馏制备得到氧气，所述低温精馏步骤中产生的废气作为制冷介质在低温精馏步骤中循环使用。针对锂电池生产过程中的富氧尾气直接排放，造成资源浪费的技术问题，本发明提供了一种常压高湿富氧烟气的深冷法氧气回收装置及其方法，它能对反应釜内的近似常压的富氧烟气进行氧气提纯回收再利用，提高资源的利用率。

技术领域

本发明涉及气体分离技术领域，具体涉及一种常压高湿富氧烟气的深冷法氧气回收装置及其方法。

背景技术

锂离子电池是指由锂合金金属氧化物为正极材料，石墨为负极材料，以及非水电解质构成的电池，其具有环保、高性能、运行时间久等特点，已经成为电池行业发展的重点之一。其中，在锂电池正极材料的生产反应釜中，不可避免地会产生大量高温、高湿、近似常压的富氧烟气，倘若将这些富氧尾气经过处理后直接对外排放，则会造成大量氧气的浪费，造成整体能耗的浪费和生产成本的增加。

发明内容

1、发明要解决的技术问题

针对锂电池生产过程中的富氧尾气直接排放，造成资源浪费的技术问题，本发明提供了一种常压高湿富氧烟气的深冷法氧气回收装置及其方法，它能对反应釜内的近似常压的富氧烟气进行氧气提纯回收再利用，提高资源的利用率。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种常压高湿富氧烟气的深冷法氧气回收装置，包括烟气管路，以及依次设置于烟气管路上的冷凝除尘模块、回收烟气压缩模块、预冷纯化干燥模块和低温精馏模块，所述低温精馏模块包括依次设置于烟气管路上的第一换热器、气液分离罐和精馏塔，所述精馏塔上连接有氧输送管路和氮循环管路，所述精馏塔上设有与氮循环管路连接的废气出口和氮循环进口，所述氮循环管路上设有氮循环制冷模块，所述氧输送管路和氮循环管路经过所述第一换热器的吸热管路。

可选地，所述氮循环制冷模块包括第二换热器、循环氮压机、循环氮压机末级冷却器和精馏塔蒸发器，所述氮循环管路依次经过所述第二换热器的吸热管路、第一换热器的吸热管路、循环氮压机、循环氮压机末级冷却器、第二换热器的供热管路、精馏塔蒸发器和所述第二换热器的供热管路后连接至所述精馏塔的氮循环进口上。

可选地，所述氮循环制冷模块还包括制冷管路，以及设于制冷管路上的循环氮膨胀机，所述氮循环管路中的部分介质经过循环氮压机和末级冷却器后，经制冷管路再次经过循环氮压机和循环氮压机末级冷却器。

可选地，所述氮循环制冷模块还包括与精馏塔连通的液氮补充管路。

可选地，还包括冷箱，所述第一换热器、气液分离罐、精馏塔、第二换热器、循环氮压机、循环氮压机末级冷却器、精馏塔蒸发器和循环氮膨胀机均安装于冷箱内。

可选地，所述冷凝除尘模块包括依次设置于烟气管路上的降温降湿器、除尘过滤器和鼓风机。

可选地，所述回收烟气压缩模块包括依次设置于烟气管路上的烟气压缩机、烟气压缩机末级冷却器和第一缓冲罐。

可选地，所述预冷纯化干燥模块包括依次设置于烟气管路上的冷冻机、第二缓冲罐、分子筛吸附双塔，以及与分子筛吸附双塔相连的再生电加热器。

可选地，所述分子筛吸附双塔中的再生气为所述低温精馏模块中产生的废气。

一种常压高湿富氧烟气的深冷法氧气回收方法，包括以下步骤，将常压高湿富氧烟气经冷凝除尘、烟气压缩、预冷纯化干燥和低温精馏制备得到氧气，所述低温精馏步骤中产生的废气作为制冷介质在低温精馏步骤中循环使用。

3、有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：