负极材料废气处理案例｜新能源锂电池负极材料废气粉尘烟气烟尘油烟油雾臭气异味处理方法

来源：欧宝体育官方app免费下载    发布时间：2025-12-14 11:21:39

　　负极材料生产的全部过程中产生的废气主要来自于以下几个环节：原料预处理工序、石墨化过程、表面改性处理和产品包装阶段。这些废气具有成分复杂、浓度波动大、含有多种有害于人体健康的物质等特点，对环境和人体健康构成潜在威胁。

　　在原料预处理阶段，破碎、筛分和混合过程会产生大量粉尘；石墨化过程中高温处理会产生一氧化碳、二氧化碳、硫氧化物等气体；表面改性处理则可能释放有机溶剂挥发物如NMP（N-甲基吡咯烷酮）、DMF（二甲基甲酰胺）等；包装环节同样会产生少量粉尘和挥发性有机物。

　　负极材料废气中的污染物可分为颗粒物和气态污染物两大类。颗粒物最重要的包含石墨粉尘、碳黑等，粒径分布广泛，从亚微米级到数十微米不等。气态污染物则更复杂，常见的有以下几类：含碳化合物如一氧化碳、二氧化碳、非甲烷总烃；含硫化合物如硫化氢、二氧化硫；含氮化合物如氨气、氮氧化物；以及挥发性有机物如苯系物、醇类、酮类、酯类等。

　　这些污染物不仅对环境空气质量造成影响，部分物质如苯系物、某些重金属颗粒还具有致癌性，对操作人员的健康构成直接威胁。特别是石墨化过程中产生的高温废气，不仅污染物浓度高，还带有大量显热，增加了废弃净化处理的难度。

　　针对负极材料废气的特点，现代环保工程一般会用多级组合工艺做处理。首先通过预处理去除大颗粒物和降温，然后根据污染物种类选择相应的核心处理单元，最后进行深度净化和排放。

　　对于含尘废气，通常先采用旋风除尘器或沉降室进行初级除尘，再通过布袋除尘器或静电除尘器进行精细处理。对于气态污染物，根据其性质不同可采用吸收法（如酸碱中和塔处理酸性或碱性气体）、吸附法（如活性炭吸附有机废气）、催化燃烧法（处理高浓度VOCs）或生物处理法（处理低浓度有机废气）等。

　　在实际工程应用中，往往应该要依据废气具体成分和排放标准，将多种工艺组合使用。例如布袋除尘+活性炭吸附+催化燃烧、静电除尘+碱洗塔+生物滤池等组合工艺，能够有效应对负极材料生产中的复杂废气。

　　在负极材料废气处理领域，有几类设备因其处理效果稳定、运行成本合理而得到普遍应用。除尘方面，脉冲式布袋除尘器因其除尘效率高（可达99.9%以上）、适应能力强而成为首选；对于高温废气，可考虑使用耐高温滤料或先进行降温处理。

　　有机废气处理设备中，活性炭吸附装置适用于中低浓度、大风量的VOCs处理，而蓄热式催化燃烧设备（RCO）则更适合处理高浓度有机废气，其净化效率可达95%以上。对于同时含有酸碱成分的废气，可采用两级或多级洗涤塔，分别用碱液和酸液进行吸收处理。

　　在选择设备时，需要仔细考虑废气特性（浓度、温度、湿度、风量等）、排放规定要求、场地条件以及投资运行成本等因素。专业环保公司通常会根据具体案例进行定制化设计，以达到最佳的处理效果和经济效益平衡。

　　该企业位于江苏省，主要是做锂离子电池负极材料的研发与生产，年产能达2万吨。随着产能扩大，原有废气处理系统已不足以满足环保要求，面临当地环保部门的整改压力。

　　企业面临的主体问题包括：石墨化炉废气温度高（300-400℃）、含有大量CO和粉尘；表面改性流程产生含NMP的有机废气；厂区多个排放点废气成分和参数差异大，难以统一处理。此外，当地排放规定要求非甲烷总烃≤50mg/m³、颗粒物≤10mg/m³，原有设备无法达标。

　　项目团队经过详细调研后，设计了分质分类处理的方案：高温石墨化废气先经余热锅炉回收热量，降温后进入旋风除尘+布袋除尘系统，然后通过CO催化氧化装置将CO转化为CO2；有机废气则采用预处理过滤器+活性炭吸附浓缩+催化燃烧工艺；最后所有废气进入共用烟囱达标排放。

　　项目实施后，经第三方检测，各项污染物排放指标均优于当地标准：非甲烷总烃＜30mg/m³、颗粒物＜8mg/m³、CO＜80mg/m³。企业不仅解决了环保达标问题，还通过余热回收每年节省能源费用约60万元。此案例表明，针对复杂废气采用分质处理与能量回收相结合的策略，既能满足严格排放要求，又能实现经济效益。

　　该企业是广东省重点高新技术企业，专注于高端负极材料生产，产品主要供应国内外知名电池制造商。由于生产的基本工艺升级和产能扩大，原有废气系统解决能力不足，且厂区位于人口稠密区，周边居民对异味投诉增多。

　　工程面临的主要挑战包括：干燥工序废气湿度大、温度高且含有微量有机溶剂；粉碎分级流程产生大量超细石墨粉尘（D50约2-3μm）；厂区空间存在限制，改造难度大；需要严控异味物质排放。特别棘手的是超细粉尘的传统处理方法效率不高，而湿式除尘又会产生废水问题。

　　解决方案采用了预处理降温除湿+高效布袋除尘+静电增强过滤的复合除尘工艺，对超细粉尘的去除效率达到99.6%；有机废气则采用分子筛转轮浓缩+RTO蓄热燃烧工艺，确保VOCs去除率＞98%。为控制异味，在最终排放前增设了活性炭吸附保障环节。

　　改造后，颗粒物排放浓度稳定在5mg/m³以下，VOCs排放＜20mg/m³，周边异味投诉降为零。值得一提的是，系统采用PLC全自动控制，根据生产线运作情况智能调节处理参数，运行能耗比原系统降低15%。此案例展示了在空间受限和排放要求严格的条件下，如何通过工艺创新和智能控制实现高效废气治理。

　　随着环保要求日益严格和新能源行业加快速度进行发展，负极材料废气处理技术也在慢慢的提升。未来趋势大多数表现在以下几个方面：处理工艺向高效化、集成化方向发展，多种技术协同作用提升整体处理效率；设备智能化水准不断提高，通过在线监测和自动控制实现精准治理；资源回收型处理技术受到重视，如废气中有价值溶剂的回收、余热利用等。

　　同时，新材料、新技术的应用也为废气处理带来了新可能。例如新型纳米过滤材料可明显提高超细粉尘的捕集效率；低温等离子体技术在难降解有机物处理方面展现出良好前景；生物技术在处理低浓度有机废气方面成本优势显著。这些技术进步将为负极材料生产公司可以提供更高效、更经济的废气治理解决方案。

　　负极材料生产的全部过程中的废气治理是一项系统工程，应该要依据具体生产的基本工艺和废气特性选择正真适合的技术路线。从本文介绍的两个典型案例能够准确的看出，成功的废气治理项目往往具备几个共同特点：深入的问题分析、科学的工艺选择、严谨的工程实施以及持续的运行优化。

　　随着双碳目标的推进和环保法规的日趋严格，负极材料生产企业应更加重视废气治理工作，将其视为企业可持续发展的重要环节。通过使用先进的处理技术和科学的管理方法，可完全在保障生产的同时实现废气的达标排放，为新能源行业的绿色发展做出贡献。

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