本发明涉及垃圾处理
技术领域：
，尤其涉及一种固渣分离的电子垃圾热解装置。
背景技术：
：伴随着信息科技日新月异的发展，电子产品的数量急剧增加而且使用周期不断缩短，电子废弃物的产生和处理处置在世界范围内受到广泛关注。电子废弃物(WasteElectricalandElectronicEquipment，WEEE)也被称作电子垃圾(ElectronicWaste)，包括各种废旧电脑、通讯设备、电视机和电冰箱等家用电器以及淘汰的精密电子仪器仪表等。据美国环保局(EPA)报告指出，2005年美国的电子废弃物达到263万吨，占美国城市生活垃圾总量的1.1％，其中只有12.6％被回收再利用。电子垃圾热解过程中由于温度的不断变化，物料在不同的温度下进行热解产生的产物有所不同，通过实验及相关资料的数据整理发现，温度在300~400℃之间，热解气产生速度加快，同时温度在500~550℃之间产生焦油，由于温度升高焦油在产生以后迅速蒸发成气态的油气混合物，温度在650~700℃之间使残余固体碳化形成固渣残炭。热解过程中产生的固渣在推进螺旋的推送下前进，如果不进行预处理，固渣中的残炭与金属将无法完全分离，使得固渣无法直接被利用，造成资源的二次浪费。因此如何设计一种能够高效分离固渣内的残炭与金属、节约回收资源和系统精简的电子垃圾热解装置成为本领域亟需解决的问题。技术实现要素：本发明针对现有技术的不足，提出了一种固渣分离的电子垃圾热解装置，该装置结合双层直螺旋送料的特点，通过热解气循环喷吹和正反螺旋输送相结合实现了固渣内物质的分离，减少了设备投入，精简系统。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：本发明提出了一种固渣分离的电子垃圾热解装置。根据本发明的实施例，该装置包括：电子垃圾热解反应器和电加热系统，其中，所述电子垃圾热解反应器包括：物料热解组件和反应器壳体，所述物料热解组件横跨所述反应器壳体的两侧，并且所述物料热解组件的两个末端裸露在所述反应器壳体的外部；所述物料热解组件包括：正转螺旋套管、下螺旋套管、正转螺旋、下螺旋、固渣分离设备、热解气循环管路和循环风机，其中，所述正转螺旋套管和下螺旋套管自所述反应器壳体一侧沿所述反应器壳体内腔延伸穿过所述反应器壳体的另一侧，所述正转螺旋套管和下螺旋套管的两个末端均裸露在所述反应器壳体的外部，使得所述反应器壳体与所述正转螺旋套管和下螺旋套管之间形成密闭空间，在密闭空间内所述正转螺旋套管和下螺旋套管外均包裹绝缘层，所述绝缘层外包裹安装所述加热模块，所述正转螺旋位于所述正转螺旋套管的内部，所述下螺旋位于所述下螺旋套管的内部，所述下螺旋套管位于所述正转螺旋套管的下方，所述固渣分离设备一端与位于所述正转螺旋中部的出料口相连，另一端与位于所述下螺旋中部的进料口相连，用于使所述正转螺旋中产生的固渣经所述固渣分离设备落入所述下螺旋中；并且所述下螺旋自所述固渣分离设备的下方对应的位置处分为正转区和反转区，所述正转区的螺旋叶片设计为螺旋正转方向，所述反转区的螺旋叶片设计为螺旋反转方向，用于向正反两个方向分别输送固渣经所述固渣分离设备分离的分离物；所述热解气循环管路一端与位于所述正转螺旋右上部的热解气出口相连，另一端与所述固渣分离设备相连，所述循环风机位于所述热解气循环管路的中部，用于使热解气体对固渣进行喷吹，使密度不同的所述分离物进行分离下落；所述电加热系统，位于所述密闭空间的内部，包括：用于提供热源的加热模块和用于保证所述加热模块中的电热丝与所述物料热解组件中的正转螺旋套管和下螺旋套管绝缘的绝缘层，所述绝缘层位于所述密闭空间内部的正转螺旋套管和下螺旋套管的外表面，所述加热模块设于所述绝缘层的外表面。发明人发现，根据本发明实施例的该装置，结合双层直螺旋送料的特点，通过热解气循环喷吹和正反螺旋输送相结合实现了固渣中残炭和金属的分离，减少了设备投入，精简系统，并且通过采用电加热模块加热，实现分区精准控制温度，温度比较均匀，反应器温度波动在±5℃。根据本发明的实施例，裸露在所述反应器壳体外部的所述正转螺旋套管上设置有进料管和热解气出口，并且所述进料管位于所述正转螺旋套管左上部，所述热解气出口位于所述正转螺旋套管右上部。根据本发明的实施例，所述分离物为残炭和金属。根据本发明的实施例，裸露在所述反应器壳体外部的所述下螺旋套管上设置有油气出口、残炭出口管和金属出渣管，并且所述油气出口位于所述下螺旋套管的左上部，所述残炭出口管位于下螺旋套管的左下部，所述金属出渣管位于所述下螺旋套管的右下部。根据本发明的实施例，所述正转螺旋和下螺旋均包括螺旋轴和螺旋叶片，所述螺旋叶片固定于所述螺旋轴上并被设置为与所述螺旋轴同轴转动，所述螺旋轴在所述物料进口一侧伸出所述螺旋套管，并与电机相连。根据本发明的实施例，所述加热模块包括纤维模块、电热丝和接线柱，所述纤维模块为半圆环形状，所述圆环内环沿内壁圆周方向设有凹槽，所述电热丝以螺旋形式缠绕在所述凹槽上，所述接线柱一端穿过所述纤维模块分别与电热丝的两端连接，所述接线柱的另一端与所述装置电路连接。根据本发明的实施例，每两块所述加热模块以并联方式连接形成一个加热区，每个所述加热区以串联方式连接。根据本发明的实施例，所述正转螺旋与下螺旋互相平行设置。根据本发明的实施例，所述反应器壳体是保温壳体。根据本发明的实施例，所述保温壳体的内部填充有保温材料，优选的，所述保温材料是保温棉和石棉板，且保温棉填充需要压实，以保证保温性。本发明至少具有以下有益效果：本发明所述装置结合双层直螺旋送料的特点，通过热解气循环喷吹和正反螺旋输送相结合实现了固渣中残炭和金属的分离，减少了设备投入，精简系统，并且通过采用电加热模块加热，实现分区精准控制温度，温度比较均匀，反应器温度波动在±5℃。附图说明图1是本发明的固渣分离的电子垃圾热解装置结构图。图2是本发明的固渣分离的电子垃圾热解装置的加热模块结构图。图3是图2的A-A剖视图。图4是图1的B处正反区螺旋结构放大图。其中，正转螺旋套管1，正转螺旋2，下螺旋套管3，下螺旋4，正转区401，反转区402，固渣分离设备5，热解气循环管路6，循环风机7，绝缘层8，加热模块9，出料口10，进料口11，进料管12，热解气出口13，油气出口14，残炭出口管15，金属出渣管16，螺旋轴17，螺旋叶片18，电机19，纤维模块20，电热丝21，接线柱22，保温壳体23，保温材料24。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。本发明提出了一种固渣分离的电子垃圾热解装置。根据本发明的实施例，图1是本发明的固渣分离的电子垃圾热解装置结构图，参照图1所示，该装置包括：电子垃圾热解反应器和电加热系统，其中，所述电子垃圾热解反应器包括：物料热解组件和反应器壳体，根据本发明的一些实施例，优选的，本发明所述反应器壳体为保温壳体23，所述保温壳体的内部填充有保温材料24，根据本发明的实施例，所属保温材料的具体种类不受限制，本发明优选为保温棉和石棉板，且保温棉填充需要压实，以保证保温性；所述物料热解组件横跨所述反应器壳体的两侧，并且所述物料热解组件的两个末端裸露在所述反应器壳体的外部，所述物料热解组件包括：正转螺旋套管1、下螺旋套管3、正转螺旋2、下螺旋4、固渣分离设备5、热解气循环管路6和循环风机7。发明人发现，根据本发明实施例的该装置，结合双层直螺旋送料的特点，通过热解气循环喷吹和正反螺旋输送相结合实现了固渣中残炭和金属的分离，减少了设备投入，精简系统，并且通过采用电加热模块加热，实现分区精准控制温度，温度比较均匀，反应器温度波动在±5℃。根据本发明的实施例，参照图1所示，所述正转螺旋套管和下螺旋套管自所述反应器壳体一侧沿所述反应器壳体内腔延伸穿过所述反应器壳体的另一侧，所述正转螺旋套管和下螺旋套管的两个末端均裸露在所述反应器壳体的外部，使得所述反应器壳体与所述正转螺旋套管和下螺旋套管之间形成密闭空间，在密闭空间内所述正转螺旋套管和下螺旋套管外均包裹绝缘层8，所述绝缘层外包裹安装所述加热模块9，通过采用电加热模块加热，实现分区精准控制温度。根据本发明的实施例，参照图1所示，所述正转螺旋位于所述正转螺旋套管的内部，裸露在所述反应器壳体外部的所述正转螺旋套管上设置有进料管12、热解气出口13和出料口10，并且所述进料管位于所述正转螺旋套管左上部；所述热解气出口位于所述正转螺旋套管右上部，且与所述热解气循环管路的一端相连，当所述反应器内产生的热解气通过所述热解气出口进入所述热解气循环管路，为所述循环风机提供喷吹能源；所述出料口位于所述正转螺旋的中部，其与所述固渣分离设备的一端相连，使分离物通过出料口进入所述固渣分离设备进行喷吹分离。根据本发明的实施例，参照图1所示，所述下螺旋位于所述下螺旋套管的内部，裸露在所述反应器壳体外部的所述下螺旋套管上设置有油气出口14、进料口11、残炭出口管15和金属出渣管16，并且所述油气出口位于所述下螺旋套管的左上部，残炭出口管位于下螺旋套管的左下部，所述金属出渣管位于所述下螺旋套管的右下部，所述进料口位于所述下螺旋的中部，与所述固渣分离设备一端相连，用于当所述固渣经过所述固渣分离设备进行喷吹分离后的分离物通过所述进料口落入下螺旋。根据本发明的实施例，参照图1所示，所述固渣分离设备一端与位于所述正转螺旋中部的出料口相连，另一端与位于所述下螺旋中部的进料口相连，用于使所述正转螺旋中产生的固渣经所述固渣分离设备落入所述下螺旋中。根据本发明的实施例，参照图1所示，所述下螺旋套管位于所述正转螺旋套管的下方，根据本发明的一些实施例，所述正转螺旋与下螺旋优选为互相平行设置，精简所述装置；并且根据本发明的一些实施例，本发明所述下螺旋自所述固渣分离设备的下方对应的位置处分为正转区401和反转区402，所述正转区的螺旋叶片设计为螺旋正转方向，所述反转区的螺旋叶片设计为螺旋反转方向，用于向正反两个方向分别输送固渣经所述固渣分离设备分离的分离物，根据本发明的一些实施例，所述正转区和反转区的区域大小不受限制，根据实际的需求可以进行相应的调整，即所述正转区和反转区的螺旋叶片水平长度不受限制，并且所述正转区和反转区的螺旋设置方式不受限制，所述下螺旋当一侧为正转区时，另一侧则为反转区。根据本发明的实施例，参照图1所示，所述热解气循环管路一端与位于所述正转螺旋右上部的热解气出口相连，另一端与所述固渣分离设备相连，所述循环风机位于所述热解气循环管路的中部，用于使热解气体对固渣进行喷吹，使密度不同的所述分离物进行分离下落，密度不同，质量也就不同，所受到的重力也就不同，密度大，重力大，进行喷吹分离下落的水平距离就近，密度小，重力小，进行喷吹分离下落的水平距离就相对远，从而实现分离。根据本发明的实施例，参照图1所示，所述正转螺旋和下螺旋均包括螺旋轴17和螺旋叶片18，所述螺旋叶片固定于所述螺旋轴上并被设置为与所述螺旋轴同轴转动，所述螺旋轴在所述物料进口一侧伸出所述螺旋套管，并与电机19相连，根据本发明的一些实施例，优选的，本发明所述正螺旋的螺旋轴和下螺旋的螺旋轴均各自连接一台电机，能为该装置提供充足的能源。根据本发明的实施例，所述固渣分离设备的具体类型不受限制，只要能够起到将不同形态的物质进行分离的作用即可，根据本发明的一些实施例，本发明优选为固渣分离管，本发明所述分离物为残炭和金属，将分离物中的残炭和金属经过所述热解气循环管路和循环风机的喷吹，对其进行分离下落，根据密度的不同，即质量也不同，因此，循环风机在对分离物进行喷吹的过程中，质量越大，喷吹下落的水平距离相对越近，质量相对小的，喷吹下落的水平距离相对越远，通过设置的下螺旋的螺旋叶片的正转区和反转区，将所述残炭输送到残炭出口管排出，将所述金属输送到金属出渣管排出，高效的解决了固渣内残炭与金属渣混合难分离的问题，进而实现了对金属资源的二次回收与利用，节约资源。根据本发明的实施例，参照图1所示，所述电加热系统位于所述密闭空间的内部，包括：用于提供热源的加热模块和用于保证所述加热模块中的电热丝与所述物料热解组件中的正转螺旋套管和下螺旋套管绝缘的绝缘层，所述绝缘层位于所述密闭空间内部的正转螺旋套管和下螺旋套管的外表面，所述加热模块设于所述绝缘层的外表面。根据本发明的实施例，图2是本发明的固渣分离的电子垃圾热解装置的加热模块结构图，图3是图2的A-A剖视图，参照图2和图3所示，所述加热模块包括纤维模块20、电热丝21和接线柱22，所述纤维模块的具体形状不受限制，可以为方形、锥形、圆形或者圆环形，根据本发明的一些实施例，本发明优选为半圆环形状，占用空间小，可以尽可能多的设置多个所述纤维模块，提高所述反应器内的温度，充分热解所述电子垃圾物料，所述圆环内环沿内壁圆周方向设有凹槽，所述电热丝以螺旋形式缠绕在所述凹槽上，所述接线柱一端穿过所述纤维模块分别与电热丝的两端连接，所述接线柱的另一端与所述装置电路连接；根据本发明的一些实施例，每两块所述加热模块以并联方式连接形成一个加热区，每个所述加热区以串联方式连接，实现分区精准控制温度，反应器内温度均匀。根据本发明的实施例，图4是图1的B处正反区螺旋结构放大图，所述固渣分离管的底部两端分别与正反螺旋两端相连，物料分别进入下螺旋的正反区域螺旋进行分离，所述正反区的螺旋两端之间的间距为0.5倍的螺距，所述正转螺旋与下螺旋优选相同螺距。根据本发明的实施例，将电子垃圾物料放入所述进料管，所述正转螺旋和下螺旋均在所述外部电机的带动下以一定转速转动，同时给所述加热模块通电加热，所述物料进入到所述反应器的正螺旋之后，随着温度的升高而逐渐被热解，当物料在进行热解时，被所述正螺旋套逐渐向前推进，直至所述出料口前被热解完毕，热解产生的热解气体经过所述热解气出口进入所述热解气循环管路，为所述循环风机提供喷吹能源，热解产生的固渣通过所述出料口进入所述固渣分离设备，通过循环风机对所述固渣喷吹分离下落至所述下螺旋，质量小的，本发明为残炭，喷吹下落的水平距离远；质量大的，本发明为金属，喷吹下落的水平距离近，通过本发明所述的下螺旋设置的正转区和反转区，高效地将残炭和金属进行了分离，残炭通过所述残炭出口管排出，金属通过所述金属出渣管排出，在所述下螺旋中产生的气体通过所述油气出口排出，实现了对金属资源的二次回收与利用，节约资源。发明人发现，根据本发明实施例的该装置，结合双层直螺旋送料的特点，通过热解气循环喷吹和正反螺旋输送相结合实现了固渣中残炭和金属的分离，减少了设备投入，精简系统，实现了对金属资源的二次回收与利用，节约资源，并且通过采用电加热模块加热，实现分区精准控制温度，温度比较均匀，反应器温度波动在±5℃。实施例：所述电加热系统采用电热丝加热，电热丝直径为1.4mm，总长为15m，电子垃圾物料（主要为电路板、电线或键盘）被制成3-6mm的颗粒，进口物料量为1kg/h，最终得到的热解渣料为0.8kg/h，产生的热解油气为0.286Nm3/h，实现了连续进出物料。在金属出渣口收集金属渣重量为0.53kg/h，其中包含非金属渣重量为0.03kg/h，残炭渣出口收集重量为0.27kg/h，其中金属渣重量为0.05kg/h，固渣分离效率为95%，热解过程中，温度持续保持在650℃，热源稳定性很好。通过热解气循环喷吹和正反螺旋输送相结合实现固渣分离的电子垃圾热解装置，其装置将双层螺旋采用反向输送的方式进料，物料在正转螺旋出口处靠自重下落经过固渣分离设备，通过热解气提的喷吹，由于固渣中残炭和金属的密度不同，使残炭与固渣进行分离下落，在下反转螺旋固渣分离设备的正下方将螺旋分为正转反向和反转方向，残炭经过加温深度碳化，经过下层螺旋后排出，热解气经过下层螺旋的油气出口管排出，金属在反向螺旋作用通过相反方向的运动掉落到金属渣管进行收集。油气化验成分如下：表1电子垃圾热解气成分名称H2CO2O2N2CH4CO含量(%)42.48.11.45.120.122.9对热解后的固体残留物进行检测，发现主要成分是不可热解的碳和金属，金属主要包括铜、镍和铁，不含有树脂及玻璃纤维等可热解的成分，热解效果好。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是点连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。当前第1页1 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