一种感应加热电子垃圾热解装置的制作方法

文档序号:12703033阅读:351来源:国知局
本实用新型涉及垃圾热解
技术领域
,尤其是涉及一种感应加热电子垃圾热解装置。
背景技术
:近年来,各种电子产品日新月异,且新旧更替越来越快,由此而产生的电子垃圾正以指数级的增长。其含有的重金属元素会严重的污染环境,电子垃圾如果处理不当就会产生二恶英等有毒有害气体造成二次污染。目前用于电子线路板的处理方法主要由机械物理法、冶金提取法、生物处理法和热解法等等,其中机械物理法、冶金提取法、生物处理法等主要侧重于电路板中金属的回收,采用热解法不仅能够回收线路板中的金属而且也能实现线路板中树脂、玻璃纤维等非金属成分的资源化,传统热解方式不能实现连续进出料,且热解工艺复杂、热解效率低、能耗较高。现有的电子垃圾热解反应器多采用热重实验设备,采用的装置为固定床热解实验装置,该装置主要包括电阻炉、热解反应器、氮气瓶以及气体收集袋等。其中电阻炉提供热源,其内部有一个空间,热解反应器为一个圆柱形容器,物料便放入热解反应器中。热解实验时,首先把装有物料的热解反应器放入到电阻炉内,然后打开氮气瓶通入氮气开始吹扫,吹扫足够时间后,电阻炉通电产生高温温度场,物料便开始热解,气袋开始收集气体,等气体不再生成时,实验结束,待炉体自然冷却至40℃,打开炉体,取出热解残余物,做称重及元素分析,最后关闭仪器。上述固定床热解实验方法,是不能实现物料连续进出的,相应的也不能实现物料连续热解,而本实用新型最关键的点就是采用螺旋推进方式的反应器,实现连续进出物料、连续热解,这样使得热解工艺更加简便快捷,且此种连续进出物料的热解工艺更易实现工业化。因此,如何设计一种高效、系统结构和工艺流程都简单的系统成为本领域亟需解决的问题。技术实现要素:本实用新型针对现有技术的不足,提出了一种感应加热电子垃圾热解装置。该装置具有热解效率高、连续进出料以及节能效果显著等优点。为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案为:本实用新型提出了一种感应加热电子垃圾热解装置。根据本实用新型的实施例,该装置包括:电子垃圾热解反应器和感应加热系统,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螺旋壳体和物料推进螺旋,其中,所述螺旋壳体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,所述螺旋壳体的两个末端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螺旋壳体之间形成密闭空间,在密闭空间内所述螺旋壳体外螺旋缠绕感应线圈,隔热层填充在所述反应器壳体与所述螺旋壳体之间形成的密闭空间内;所述的感应加热系统包括:用于提供热源的感应线圈和用于保温的隔热层,所述感应线圈螺旋包裹在所述螺旋壳体外表面,长度不超过所述反应器壳体。发明人发现,利用该感应加热电子垃圾热解装置,可实现连续进出物料,物料在热解反应器内被平铺,与螺旋壳体接触充分,高温螺旋壳体通过辐射和导热两种方式给物料加热,因此物料能够被充分快速的热解,且物料在热解过程中被推进螺旋逐渐向前推进,实现了边热解边推进的功能;利用感应加热系统作为热解反应器的热源,其感应线圈所加电压可以精确控制,由于采用了感应加热方式,升温速率可以实现精确控制,从而实现了高效稳定供热,同时避免了长期使用加热系统短路等安全问题;感应加热系统与热解反应器连接在一起组成感应加热电子垃圾热解装置,实现了连续进出物料、物料被连续的快速充分热解以及高效节能等功能。根据本实用新型的实施例,裸露在所述反应器壳体外部的所述螺旋壳体上设置有物料进口、油气出口、渣料出口,并且所述物料进口位于所述螺旋壳体右上部,所述油气出口位于所述螺旋壳体左上部,所述渣料出口位于所述螺旋壳体左下部。根据本实用新型的实施例,所述物料推进螺旋位于所述螺旋壳体内部,并且所述物料推进螺旋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壳体,所述螺旋叶片的长度与所述螺旋壳体相同。根据本实用新型的实施例,所述感应线圈缠绕在所述螺旋壳体外表面,与螺旋壳体紧密接触。根据本实用新型的实施例,所述反应器壳体是保温壳体。根据本实用新型的实施例,所述螺旋壳体是耐热钢壳体,厚度是5-8mm。根据本实用新型的实施例,所述保温壳体的内部填充有保温材料。根据本实用新型的实施例,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。本实用新型至少具有以下有益效果:利用该电加热电子垃圾热解装置,可实现连续进出物料,物料在热解反应器内被平铺,与螺旋壳体接触充分,高温螺旋壳体通过辐射和导热两种方式给物料加热,因此物料能够被充分快速的热解,且物料在热解过程中被推进螺旋逐渐向前推进,实现了边热解边推进的功能;利用电加热系统作为热解反应器的热源,其加热模块所加电压可以精确控制,由于采用了电加热方式,升温速率可以实现精确控制,从而实现了高效稳定供热。电加热系统与热解反应器连接在一起组成电加热电子垃圾热解装置,实现了连续进出物料、物料被连续的快速充分热解以及高效节能等功能。附图说明图1是本实用新型的感应加热电子垃圾热解装置结构图。其中,1、推进螺旋;2、物料进口;3、渣料出口;4、油气出口;5、螺旋壳体;6、保温壳体;7、隔热层;8、感应线圈;9、螺旋轴;10、螺旋叶片。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型提供了一种感应加热电子垃圾热解装置。根据本实用新型的实施例,图1是本实用新型的感应加热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感应加热系统,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6,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;所述的感应加热系统包括:用于提供热源的感应线圈8和用于保温的隔热层7,所述感应线圈螺旋包裹在所述螺旋壳体5外表面,长度不超过所述反应器壳体。发明人发现,利用该感应加热电子垃圾热解装置,可实现连续进出物料,物料在热解反应器内被平铺,与螺旋壳体接触充分,高温螺旋壳体通过辐射和导热两种方式给物料加热,因此物料能够被充分快速的热解,且物料在热解过程中被推进螺旋逐渐向前推进,实现了边热解边推进的功能;利用感应加热系统作为热解反应器的热源,其感应线圈所加电压可以精确控制,由于采用了感应加热方式,升温速率可以实现精确控制,从而实现了高效稳定供热,同时避免了长期使用加热系统短路等安全问题;感应加热系统与热解反应器连接在一起组成感应加热电子垃圾热解装置,实现了连续进出物料、物料被连续的快速充分热解以及高效节能等功能。根据本实用新型的具体实施例,参照图1所示,电子垃圾热解反应器和感应加热系统布置于所述反应器壳体与所述螺旋壳体形成的所述密闭空间内部,且沿长度方向居中安装;所述物料热解组件包括螺旋壳体和物料推进螺旋1,其中,所述螺旋壳体是耐热钢壳体,厚度是5-8mm,且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,所述螺旋壳体的两个末端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螺旋壳体之间形成密闭空间,在密闭空间内所述螺旋壳体外螺旋缠绕感应线圈,感应线圈与螺旋壳体紧密接触;隔热层填充在所述反应器壳体与所述螺旋壳体之间形成的密闭空间内;所述密闭空间其余部分采用所述保温材料填充,用于减小壁面的散热损失。根据本实用新型的一些实施例,所述隔热层具体种类不受限制,所述隔热层材质优选石棉纤维,采用填充方式安装至所述保温壳体与所述螺旋壳体之间形成密闭空间。当给感应线圈通电,感应线圈在一定电压作用下使螺旋壳体外表面有温度升高,通过对感应线圈给定电压的控制,调整合理的升温梯度,待温度进入设定值后,通过PID控制温度,实现工艺要求的温度,温度误差为±5℃。根据本实用新型的具体实施例,如图1所示,裸露在所述反应器壳体外部的所述螺旋壳体上设置有物料进口2、油气出口4、渣料出口3,并且所述物料进口位于所述螺旋壳体右上部,所述油气出口位于所述螺旋壳体左上部,所述渣料出口位于所述螺旋壳体左下部。当反应器内温度稳定后,螺旋壳体被加热到一定温度(600-650℃),此时便可在物料进口放入物料,物料进入到推进螺旋之后边向前移动边被热解,直至移动到渣料出口被热解完毕,热解产生的气体被从油气出口排出,剩余的热解渣料从渣料出口排出。根据本实用新型的具体实施例,如图1所示,所述物料推进螺旋位于所述螺旋壳体内部,并且所述物料推进螺旋包括螺旋轴10和螺旋叶片11,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壳体,所述螺旋叶片的长度与所述螺旋壳体相同,所述的推进螺旋在外部电机带动下以一定转速转动,所述物料进入到所述反应器之后,随着温度的升高而逐渐被热解,当物料在进行热解时,被推进螺旋逐渐向前推进,实现了边热解边推进、连续进出物料和物料被连续的快速充分热解的功能。根据本实用新型的具体实施例,所述感应线圈缠绕在所述螺旋壳体外表面,与螺旋壳体紧密接触,采用感应加热系统作为电子垃圾热解装置的热源,升温更加均匀,控制更加精确,热源更加稳定,加热效率更高。根据本实用新型的具体实施例,所述反应器壳体是保温壳体,保温壳体的内部填充有保温材料,用于减小壁面的散热损失。根据本实用新型的具体实施例,所述保温材料的具体种类不受限制,只要可以达到保温的效果即可。在本实用新型的一些实施例中,所述保温材料是保温棉和石棉板,且所述保温棉填充需要压实,以保证保温性。在本实用新型的另一个方面,本实用新型提供了一种利用前面所述的装置的物料热解过程,根据本实用新型的实施例,可以包括以下过程:S1.感应加热系统加热过程:给所述感应线圈通电,所述感应线圈在一定电压作用下使所述螺旋壳体外表面有温度升高,通过对所述感应线圈给定电压的控制,调整合理的升温梯度,待温度进入设定值后,通过PID控制温度,实现工艺要求的温度,温度误差为±5℃。根据本实用新型的具体实施例,所述感应线圈缠绕在所述螺旋壳体外表面,与螺旋壳体紧密接触,采用感应加热系统作为电子垃圾热解装置的热源,升温更加均匀,控制更加精确,热源更加稳定,加热效率更高。S2.物料热解过程:当所述反应器内温度稳定之后,所述螺旋壳体被加热到一定温度(600-650℃),此时便可在所述物料进口放入物料,所述物料进入到所述推进螺旋之后边向前移动边被热解,直至移动到所述渣料出口被热解完毕,热解产生的气体被从所述油气出口排出,剩余的热解渣料从所述渣料出口排出。根据本实用新型的具体实施例,如图1所示,裸露在所述反应器壳体外部的所述螺旋壳体上设置有物料进口、油气出口、渣料出口,并且所述物料进口位于所述螺旋壳体右上部,所述油气出口位于所述螺旋壳体左上部,所述渣料出口位于所述螺旋壳体左下部。根据本实用新型的具体实施例,如图1所示,所述物料推进螺旋位于所述螺旋壳体内部,并且所述物料推进螺旋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壳体,所述螺旋叶片的长度与所述螺旋壳体相同,所述的推进螺旋在外部电机带动下以一定转速转动,所述物料进入到所述反应器之后,随着温度的升高而逐渐被热解,当物料在进行热解时,被推进螺旋逐渐向前推进,实现了边热解边推进、连续进出物料和物料被连续的快速充分热解的功能。发明人发现,利用该感应加热电子垃圾热解装置,可实现连续进出物料,物料在热解反应器内被平铺,与螺旋壳体接触充分,高温螺旋壳体通过辐射和导热两种方式给物料加热,因此物料能够被充分快速的热解,且物料在热解过程中被推进螺旋逐渐向前推进,实现了边热解边推进的功能;利用感应加热系统作为热解反应器的热源,其感应线圈所加电压可以精确控制,由于采用了感应加热方式,升温速率可以实现精确控制,从而实现了高效稳定供热,同时避免了长期使用加热系统短路等安全问题;感应加热系统与热解反应器连接在一起组成感应加热电子垃圾热解装置,实现了连续进出物料、物料被连续的快速充分热解以及高效节能等功能。实施例一:感应加热系统采用感应线圈加热,感应线圈丝径为1.2mm,总长为15m,螺距为50mm,电子垃圾物料(电路板、电线、键盘等等)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。热解过程中,温度持续保持在650℃,热源稳定性很好。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,金属包括铜、镍、铁等等,不含有树脂及玻璃纤维等可热解的成分,热解效果很好。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实用新型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。在本实用新型的描述中,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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。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。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。在本实用新型的描述中,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实用新型中的具体含义。尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型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 2 3 
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