处理线路板的方法和系统的制作方法

文档序号:4852726阅读:158来源:国知局
处理线路板的方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种处理线路板的方法和系统,该方法包括:(1)将线路板进行破碎处理;(2)将经过破碎处理的线路板在辐射管旋转床中进行热解处理,以便分别得到高温油气和固体混合物;(3)将所得到的高温油气进行第一分离处理,以便分别得到热解油和热解气,并将热解气供给至辐射管旋转床的燃烧器作为燃料;(4)将烟气与所得到固体混合物接触,以便对固体混合物进行活化处理,以便将固体混合物中的热解炭化物转化为活性炭;以及(5)将所得到的活化处理产物进行第二分离处理,以便分别获得活性炭、金属和无机玻璃纤维。根据本发明实施例的处理线路板的方法可以实现线路板的回收处理资源和能源的最大化利用。
【专利说明】处理线路板的方法和系统
【技术领域】
[0001]本发明属于化工领域,具体而言,本发明涉及一种处理线路板的方法和系统。
【背景技术】
[0002]随着科技的高速发展,电子产品成为人们必不可少的生活用品,伴随着电子产品更新换代速度的不断加快,废弃电子废物及电子产品加工过程中形成的边角料也与日俱增。在发达国家如日本、美国、欧盟电子垃圾年产量分别占城市垃圾的1%,2?5%和4%,并且以每5年16%?28%的速度增长,是城市垃圾增长速度的3?5倍。这种情况在我国尤为严重,我国不但人口众多,同时还是发达国家倾销电子垃圾的主要场所,资料显示美国80%的电子垃圾出口到亚洲,其中90%进入我国,作为电子产品的重要组成部分,废旧印刷线路板的产生量也逐年增多。
[0003]废旧印刷线路板中含有约40%的金属、30%的高分子有机化合物及30%的无机玻璃纤维。目前,国内外关于废线路板回收处理的技术主要包括机械物理分离法、湿法冶金技术、生物冶金技术和热解技术,这些技术除热解外大部分都关注于回收废旧印刷线路板中的金属。其中机械物理分离法易规模化,且对环境的污染相对较小,但各种金属无法彻底分离,剩余有机物或者填埋或者焚烧,不仅浪费资源而且环境污染严重;湿法冶金的金属回收率高,但是化学试剂消耗较大,工艺复杂,线路板中的高分子有机化合物同样没有得到回收利用;生物冶金技术目前还处于研究阶段,适合的细菌非常少而且很难培养;相比较而言,热解技术通过高温分解,不仅能有效利用其中的高分子有机材料,将其分解为燃油、燃气和碳化物,同时更容易对热解后产物进行分离,回收线路板中的金属和玻璃纤维,资源化利用率高。
[0004]目前热解废旧印刷线路板主要采用真空热解或微波热解的方法,这两种方法大多还处于实验室研究阶段,并且对设备要求较高,目前采用的核心设备真空热解炉或者微波热解炉多为实验室规模的小型设备,不仅处理量小,而且多无法连续运转,若应用于工业化生产,则保持炉内真空状态或者持续产生微波就要消耗大量能源,因此很难实现工业化和规模化生产。同时公布的对产品的回收利用方法也大多集中在热解油的精制及固体产物中金属的回收,对其它产物没有进一步利用。
[0005]因此,现有的对线路板的处理方法有待进一步研究。

【发明内容】

[0006]本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种处理线路板的方法,该方法能够实现线路板的回收处理资源和能源的最大化利用。
[0007]在本发明的一个方面,本发明提出了一种处理线路板的方法,该方法包括:
[0008]( I)将线路板进行破碎处理;
[0009](2)将步骤(I)所得到的经过破碎处理的线路板在辐射管旋转床中进行热解处理,以便分别得到高温油气和固体混合物,其中,所述固体混合物含有热解炭化物、金属和无机玻璃纤维,所述辐射管旋转床具有燃烧器,所述燃烧器通过燃烧燃料为所述辐射管旋转床供热并产生烟气;
[0010](3)将步骤(2)所得到的所述高温油气进行第一分离处理,以便分别得到热解油和热解气,并将所述热解气供给至所述辐射管旋转床的燃烧器作为燃料;
[0011](4)将所述烟气与步骤(2)所得到所述固体混合物接触,以便对所述固体混合物进行活化处理,以便将所述固体混合物中的热解炭化物转化为活性炭;以及
[0012](5)将步骤(4)所得到的活化处理产物进行第二分离处理,以便分别获得活性炭、金属和无机玻璃纤维。
[0013]根据本发明实施例的处理线路板的方法通过采用辐射管旋转床进行热解处理,可以实现线路板的连续处理,并且采用辐射管辐射传热,使得产生的热解气与烟气完全分离,并将热解气用于热解处理过程的燃料使用,从而可以显著降低处理成本,同时将所产生的烟气用于热解剩余固体混合物的活化处理过程,不仅可以制备得到高性能的活性炭,同时便于与金属及无机玻璃纤维的分离,从而实现线路板回收处理资源和能源的最大化利用。
[0014]另外,根据本发明上述实施例的处理线路板的方法还可以具有如下附加的技术特征:
[0015]在本发明的一些实施例中,步骤(I)中,将线路板进行破碎处理至粒度为5?20毫米。由此,可以显著提高线路板的后续过程中的热解效率。
[0016]在本发明的一些实施例中,步骤(2)中,所述热解处理是在500?850摄氏度下进行的。由此,可以进一步提闻线路板的热解效率。
[0017]在本发明的一些实施例中,步骤(3)中,所述第一分离处理进一步包括:对所述高温油气进行冷却处理;以及采用碱性物质对热解气进行净化处理。由此,可以分离得到高品质的热解油和纯净的热解气。
[0018]在本发明的一些实施例中,所述冷却处理是在不高于78摄氏度的温度下进行的。由此,可以显著提高热解油和热解气的分离效率。
[0019]在本发明的一些实施例中,所述碱性物质选自氢氧化钠、氧化钙和碳酸钙中的至少一种。由此,可以有效除去热解气中含卤素等酸性有害气体,以便可以得到纯净的热解气。
[0020]在本发明的一些实施例中,所述活化处理是在800?950摄氏度的温度下进行0.5?3小时。由此,可以显著提高固体混合物的活化效率。
[0021]在本发明的一些实施例中,步骤(5)中,所述第二分离处理进一步包括:对所得到的所述活化处理产物进行破碎和风选分离。由此,可以实现活性炭、金属和无机玻璃纤维的有效分离。
[0022]在本发明的另一个方面,本发明提出了一种处理线路板的系统,该系统包括:
[0023]破碎装置,所述破碎装置适于对线路板进行破碎处理;
[0024]辐射管旋转床,所述辐射管旋转床与所述破碎装置相连,且适于将经过破碎处理的线路板进行热解处理,以便分别得到高温油气和固体混合物,其中,所述固体混合物含有热解炭化物、金属和无机玻璃纤维,所述辐射管旋转床具有燃烧器,所述燃烧器通过燃烧燃料为所述辐射管旋转床供热并产生烟气;[0025]第一分离装置,所述第一分离装置与所述辐射管旋转床相连,且适于将所述高温油气进行第一分离处理,以便分别得到热解油和热解气;
[0026]热解气回收装置,所述热解气回收装置分别与所述第一分离装置和所述辐射管旋转床相连,且适于收集所述热解气并将所述热解气供给至所述辐射管旋转床的燃烧器作为燃料;
[0027]活化装置,所述活化装置与所述辐射管旋转床相连,且适于将所述烟气与所述固体混合物接触,以便对所述固体混合物进行活化处理,以便将所述固体混合物中的热解炭化物转化为活性炭;以及
[0028]第二分离装置,所述第二分离装置与所述活化装置相连,且适于对所得到的活化处理产物进行第二分离处理,以便分别获得活性炭、金属和无机玻璃纤维。
[0029]根据本发明实施例的处理线路板的系统可以有效实施上述处理线路板的方法,通过采用辐射管旋转床进行热解处理,可以实现线路板的连续处理,并且采用辐射管辐射传热,使得产生的热解气与烟气完全分离,并将热解气用于热解处理过程的燃料使用,从而可以显著降低处理成本,同时将所产生的烟气用于热解剩余固体混合物的活化处理过程,不仅可以制备得到高性能的活性炭,同时便于与金属及无机玻璃纤维的分离,从而实现线路板回收处理资源和能源的最大化利用。
[0030]另外,根据本发明上述实施例的处理线路板的系统还可以具有如下附加的技术特征:
[0031]在本发明的一些实施例中,所述第一分离单元进一步包括:冷却单元,所述冷却单元适于对所述高温油气进行冷却处理;以及净化单元,所述净化单元与所述冷却单元相连,且适于采用碱性物质对所述热解气进行净化处理。由此,可以分离得到高品质的热解油和纯净的热解气。
[0032]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】

【附图说明】
[0033]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0034]图1是根据本发明一个实施例的处理线路板的方法的流程示意图;
[0035]图2是根据本发明又一个实施例的处理线路板的方法的流程示意图;
[0036]图3是根据本发明一个实施例的处理线路板的系统的结构示意图;
[0037]图4是根据本发明又一个实施例的处理线路板的系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0038]下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0039]在本发明的描述中,需要理解的是,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,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0040]在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,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,也可以是电连接;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,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0041]在本文中,如无明确说明,所使用的术语“热解炭化物”可以理解为线路板中可热解的物质经过热解反应后得到的含碳有机混合物。
[0042]在本发明的一个方面,本发明提出了一种处理线路板的方法。下面参考图1-2对本发明实施例的处理线路板的方法进行详细描述。根据本发明的实施例,该方法包括:
[0043]SlOO:破碎处理
[0044]根据本发明的实施例,将线路板进行破碎处理,从而可以得到经过破碎处理的线路板颗粒。根据本发明的实施例,在对线路板进行破碎处理之前,首先对废旧印刷线路板进行拆卸处理,除去其中的电容,二极管等电子元器件。根据本发明的实施例,对线路板进行破碎处理的方法并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,可以采用破碎机对线路板进行破碎处理。根据本发明的实施例,所得到的线路板颗粒的粒度并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,线路板颗粒的粒度可以为5?20毫米。发明人发现,该粒度的线路板颗粒可以均匀的铺设在后续进行热解处理的旋转床炉底上,从而可以显著提高后续过程的热解效率。
[0045]S200:热解处理
[0046]根据本发明的实施例,将上述所得到的经过破碎处理的线路板进行热解处理,从而可以得到高温油气和固体混合物,根据本发明的具体实施例,固体混合物中可以包含热解炭化物、金属和无机玻璃纤维。根据本发明的实施例,热解处理的装置可以采用辐射管旋转床。根据本发明的实施例,辐射管旋转床具有设置在辐射管中的燃烧器,该燃烧器通过燃烧燃料为旋转床供热,同时产生烟气。需要说明的是,在进行热解处理过程中,该旋转床采用辐射管辐射加热,其炉顶和炉墙固定不动,炉底带动物料旋转,从而对线路板进行热解处理。发明人发现,采用辐射管旋转床对线路板进行热解处理,与以往采用真空热解炉相比,可以显著降低对设备和工艺的要求,并且可以实现物料的连续处理,从而使其易于规模化和产业化。根据本发明的实施例,热解处理的温度并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,热解处理可以在500?850摄氏度的温度下进行。发明人发现,在该温度范围内进行的热解处理可以明显优于其它温度提高线路板的热解效率。该步骤中,产生的高温油气可以通过在炉顶设置的多个油气管道进行收集。
[0047]S300:第一分离处理
[0048]根据本发明的实施例,将上述步骤中收集的高温油气进行第一分离处理,从而可以分别得到热解油和热解气。下面参考图2对第一分离处理步骤进行详细描述,根据本发明的实施例,第一分离处理包括:
[0049]S310:冷却处理
[0050]根据本发明的实施例,将收集的高温油气进行冷却处理,从而可以将油气混合物中的液态的热解油与气态的热解气进行分离,其中,热解油可以作为燃料油或化工产品而出售。根据本发明的实施例,对高温油气进行冷却处理的条件并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,冷却处理可以在不超过78摄氏度的温度下进行。根据本发明的实施例,冷却处理的方式并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,可以采用直冷和间冷组合的方式对高温油气进行冷却处理,其中,直冷冷却介质为循环油水混合物,间冷冷却介质为循环水。发明人发现,在该条件下进行的冷却处理可以明显优于其它温度提高高温油气的冷却效率,从而可以显著提高热解油和热解气的分离效率。
[0051]S320:净化处理
[0052]根据本发明的实施例,经过冷却处理的热解气中含有卤素等酸性有害气体,因此将该热解气体进行净化处理,以便可以得到纯净的热解气。根据本发明的实施例,净化处理的具体方法并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,可以采用碱性物质对热解气进行净化处理。根据本发明的实施例,采用的碱性物质的具体类型并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,碱性物质可以为选自氢氧化钠、氧化钙和碳酸钙中的至少一种。根据本发明的实施例,将得到的纯净的热解气收集到储气罐中,并将该热解气供给至辐射管旋转床的燃烧器作为燃料使用,同时利用辐射管对物料进行辐射加热,使得热解气燃烧产生的烟气与热解处理过程产生的热解气完全隔离。由此,可以分离得到纯度和热值都较高的热解气。根据本发明的实施例,该热解气可以直接燃烧,并且燃烧后烟气中各项指标均符合排放标准。发明人发现,将该热解气作为旋转床热解处理过程的燃料使用,可以显著提高能源利用效率,从而可以明显降低加工成本。
[0053]S400:活化处理
[0054]根据本发明的实施例,将辐射管旋转床中的辐射管中燃烧所产生的烟气与热解处理所得到的固体混合物接触并进行活化处理,从而可以将固体混合物中的热解炭化物转化为活性炭。根据本发明的实施例,活化处理的温度并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,活化处理可以在800?950摄氏度的温度下进行0.5?3小时。根据本发明的实施例,燃烧后的高温烟气的温度可以为550?870摄氏度。根据本发明的实施例,经过热解处理所得到的固体混合物的温度为500?850摄氏度,并且不经冷却处理直接与烟气接触进行活化处理。由此,在活化处理过程中不需要额外补充热量或者只需补充极少热量即可,从而可以显著降低活化处理过程中能源消耗。该步骤中,具体的,燃烧后的烟气中富含二氧化碳和水蒸气,其中,二氧化碳可以与炭反应生成一氧化碳,水蒸气可以与炭反应生成一氧化碳和氢气,这些气体能够起到开孔、扩孔和成孔作用,将燃烧后的烟气作为活化剂使用,使其与热解处理过程中产生的固体混合物进行接触,可以实现将固体混合物中的热解炭化物转化为高性能的活性炭,同时在活化处理过程中无需额外补充水蒸气即可制得孔隙结构发达、质量好的活性炭。发明人发现,将燃烧后产生的烟气用于固体混合物的活化剂,不仅可以显著降低活化处理过程中能源消耗,同时还可以明显降低活化剂成本,另外,将固体混合物进行活化处理不仅可以制得高性能的活性炭,而且便于分离后续固体混合物中的金属和无机玻璃纤维,从而使得热解产生的热解气、热解油、热解炭都得到了利用,进而显著提高线路板热解的能源利用率和资源化水平。
[0055]S500:第二分离处理
[0056]根据本发明的实施例,将上述步骤所得活化处理产物进行第二分离处理,从而可以分别获得活性炭,金属和无机玻璃纤维。根据本发明的实施例,对活化产物进行第二分离处理的方式并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,可以对所得到的活化产物进行破碎和风选分离。
[0057]如上所述,根据本发明实施例的处理线路板的方法可以具有选自下列的优点至少之一:
[0058]根据本发明实施例的处理线路板的方法中采用辐射管旋转床作为电路板热解装置,可以实现物料的连续处理,易于实现规模化和产业化;
[0059]根据本发明实施例的处理线路板的方法通过将热解固体混合物进一步活化,不仅能够得到吸附性能好的活性炭,而且有利于分离其中的金属、无机玻璃纤维;
[0060]根据本发明实施例的处理线路板的方法利用辐射管对物料进行辐射传热,产生的烟气与热解气完全隔离,使得热解气质量纯、热值高,便于回收利用;
[0061]根据本发明实施例的处理线路板的方法采用碱性物质对热解气进行净化,吸收其中的酸性有害气体尤其是含溴气体,并且将净化后的可燃气供给至辐射管燃烧,燃烧所得的烟气富含水蒸气和二氧化碳,可直接回收用于活化处理;
[0062]根据本发明实施例的处理线路板的方法以燃烧热解气为热解处理提供能量,可以显著提高能源利用效率,同时将燃烧后烟气用于活化处理,不仅可以有效回收烟气中的热量,而且还减少了额外提供活化剂的投资,从而提高了工艺的经济性和资源化水平;
[0063]根据本发明实施例的处理线路板的方法的整个工艺将线路板通过热解及产物分离活化处理,并将热解气燃烧为系统提供能源,最终生产热解油、活性炭、金属和玻璃纤维,实现了线路板的资源和能源的最大化利用。
[0064]在本发明的另一个方面,本发明提出了一种处理线路板的系统。下面参考图3-4对本发明实施例的处理线路板的系统进行详细描述。根据本发明的实施例,该系统包括:
[0065]破碎装置100:根据本发明的实施例,破碎装置100适于对线路板进行破碎处理,从而可以得到经过破碎处理的线路板颗粒。根据本发明的实施例,在对线路板进行破碎处理之前,首先对废旧印刷线路板进行拆卸处理,除去其中的电容,二极管等电子元器件。根据本发明的实施例,对线路板进行破碎处理的方法并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,可以采用破碎机对线路板进行破碎处理。根据本发明的实施例,所得到的线路板颗粒的粒度并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,线路板颗粒的粒度可以为5?20毫米。发明人发现,该粒度的线路板颗粒可以均匀的铺设在后续进行热解处理的旋转床炉底上,从而可以显著提高后续过程的热解效率。
[0066]辐射管旋转床200:根据本发明的实施例,辐射管旋转床200与破碎装置100相连,且适于将经过破碎处理的线路板进行热解处理,从而可以得到高温油气和固体混合物,根据本发明的具体实施例,固体混合物中可以包含热解炭化物、金属和无机玻璃纤维。根据本发明的实施例,辐射管旋转床具有设置在辐射管中的燃烧器,该燃烧器通过燃烧燃料为旋转床供热,同时产生烟气。需要说明的是,在进行热解处理过程中,该旋转床采用辐射管辐射加热,其炉顶和炉墙固定不动,炉底带动物料旋转,从而对线路板进行热解处理。发明人发现,采用辐射管旋转床对线路板进行热解处理,与以往采用真空热解炉相比,可以显著降低对设备和工艺的要求,并且可以实现物料的连续处理,从而使其易于规模化和产业化。根据本发明的实施例,热解处理的温度并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,热解处理可以在500?850摄氏度的温度下进行。发明人发现,在该温度范围内进行的热解处理可以明显优于其它温度提高线路板的热解效率。该步骤中,产生的高温油气可以通过在炉顶设置的多个油气管道进行收集。
[0067]第一分离装置300:根据本发明的实施例,第一分离装置300与辐射管旋转床200相连,且适于将所述高温油气进行第一分离处理,从而可以分别得到热解油和热解气。下面参考图4对第一分离装置300进行详细描述,根据本发明的实施例,第一分离装置包括:
[0068]冷却单元310:根据本发明的实施例,冷却单元310适于对高温油气进行冷却处理,从而可以将油气混合物中的液态的热解油与气态的热解气进行分离,其中,热解油可以作为燃料油或化工产品而出售。根据本发明的实施例,对高温油气进行冷却处理的条件并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,冷却处理可以在不超过78摄氏度的温度下进行。根据本发明的实施例,冷却处理的方式并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,可以采用直冷和间冷组合的方式对高温油气进行冷却处理,其中,直冷冷却介质为循环油水混合物,间冷冷却介质为循环水。发明人发现,在该条件下进行的冷却处理可以明显优于其它温度提高高温油气的冷却效率,从而可以显著提高热解油和热解气的分离效率。
[0069]净化单元320:根据本发明的实施例,净化单元320与冷却单元310相连。根据本发明的实施例,经过冷却处理的热解气中含有卤素等酸性有害气体,因此将该热解气体进行净化处理,以便可以得到纯净的热解气。根据本发明的实施例,净化处理的具体方法并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,可以采用碱性物质对热解气进行净化处理。根据本发明的实施例,采用的碱性物质的具体类型并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,碱性物质可以为选自氢氧化钠、氧化钙和碳酸钙中的至少一种。发明人发现,该类碱性物质可以优于其它净化剂除去热解气中含有卤素等酸性有害气体,从而可以纯度较高的热解气。
[0070]热解气回收装置400:根据本发明的实施例,热解气回收装置400分别与第一分离装置300和辐射管旋转床200相连,且适于收集热解气并将其供给至辐射管旋转床的燃烧器作为燃料使用,同时利用辐射管对物料进行辐射加热,使得热解气燃烧产生的烟气与热解处理过程产生的热解气完全隔离。由此,可以分离得到纯度和热值都较高的热解气。根据本发明的实施例,该热解气可以直接燃烧,并且燃烧后烟气中各项指标均符合排放标准。发明人发现,将该热解气作为旋转床热解处理过程的燃料使用,可以显著提高能源利用效率,从而可以明显降低加工成本。
[0071]活化装置500:根据本发明的实施例,活化装置500与辐射管旋转床200相连,且适于将辐射管旋转床中的辐射管中燃烧所产生的烟气与热解处理所得到的固体混合物接触并进行活化处理,从而可以将固体混合物中的热解炭化物转化为活性炭。根据本发明的实施例,活化处理的温度并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,活化处理可以在800?950摄氏度的温度下进行0.5?3小时。根据本发明的实施例,燃烧后的高温烟气的温度可以为550?870摄氏度。根据本发明的实施例,经过热解处理所得到的固体混合物的温度为500?850摄氏度,并且不经冷却处理直接与烟气接触进行活化处理。由此,在活化处理过程中不需要额外补充热量或者只需补充极少热量即可,从而可以显著降低活化处理过程中能源消耗。该步骤中,具体的,燃烧后的烟气中富含二氧化碳和水蒸气,其中,二氧化碳可以与炭反应生成一氧化碳,水蒸气可以与炭反应生成一氧化碳和氢气,这些气体能够起到开孔、扩孔和成孔作用,将燃烧后的烟气作为活化剂使用,使其与热解处理过程中产生的固体混合物进行接触,可以实现将固体混合物中的热解炭化物转化为高性能的活性炭,同时在活化处理过程中无需额外补充水蒸气即可制得孔隙结构发达、质量好的活性炭。发明人发现,将燃烧后产生的烟气用于固体混合物的活化剂,不仅可以显著降低活化处理过程中能源消耗,同时还可以明显降低活化剂成本,另外,将固体混合物进行活化处理不仅可以制得高性能的活性炭,而且便于分离后续固体混合物中的金属和无机玻璃纤维,从而使得热解产生的热解气、热解油、热解炭都得到了利用,进而显著提高线路板热解的能源利用率和资源化水平。
[0072]第二分离装置600:根据本发明的实施例,第二分离装置600与活化装置500相连,且适于对所得到的活化处理产物进行第二分离处理,从而可以分别获得活性炭,金属和无机玻璃纤维。根据本发明的实施例,对活化产物进行第二分离处理的方式并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,可以对所得到的活化产物进行破碎和风选分离。
[0073]下面参考具体实施例,对本发明进行描述,需要说明的是,这些实施例仅仅是描述性的,而不以任何方式限制本发明。
[0074]实施例1
[0075]采用经过拆卸电器元件的废旧线路板为原料,将其置于破碎机中进行破碎处理,破碎至粒径为5-20mm ;将经过破碎处理的线路板原料均勻给入福射管旋转床热解炉内进行热解处理,在旋转过程中物料被逐渐加热至530°C,并且设定旋转一周的时间为2.5h,待热解反应完全后得到高温油气和固体混合物(占原料的64wt%),其中,高温油气通过在热解炉炉顶设置的多个油气管道收集,并将收集的高温油气进行冷却处理,得到热解油(占原料的20wt%)和热解气(占原料的16wt%),并且采用碱性物质吸收热解气中的卤素等酸性有害气体,得到纯净的热解气,该热解气可以直接燃烧,燃烧后烟气中各项指标均符合排放标准,得到的热解油收集后作为燃料油或者化工产品出售;经过净化处理的热解气收集到储气罐中,通过压力设备与辐射管燃烧器相连,在辐射管内燃烧为热解处理过程提供热量,燃烧温度为620°C,燃烧后的高温烟气富含二氧化碳和水蒸气,烟气温度为580°C ;将燃烧后所得的高温烟气与热解处理过程产生的固体混合物进行接触并进行活化处理,活化温度为800°C,活化停留时间为2.5h ;最后对活化处理产物进行分离处理,得到活性炭(占原料的15wt%)、金属(占原料的36wt%)和无机玻璃纤维(占原料的13wt%)。
[0076]实施例2
[0077]采用经过拆卸电器元件的废旧线路板为原料,将其置于破碎机中进行破碎处理,破碎至粒径为5-20mm ;将经过破碎处理的线路板原料均勻给入福射管旋转床热解炉内进行热解处理,在旋转过程中物料被逐渐加热至770°C,并且设定旋转一周的时间为1.5h,待热解反应完全后得到高温油气和固体混合物(占原料的60wt%),其中,高温油气通过在热解炉炉顶设置的多个油气管道收集,并将收集的高温油气进行冷却处理,得到热解油(占原料的17wt%)和热解气(占原料的23wt%),并且采用碱性物质吸收热解气中的卤素等酸性有害气体,得到纯净的热解气,该热解气可以直接燃烧,燃烧后烟气中各项指标均符合排放标准,得到的热解油收集后作为燃料油或者化工产品出售;经过净化处理的热解气收集到储气罐中,通过压力设备与辐射管燃烧器相连,在辐射管内燃烧为热解处理过程提供热量,燃烧温度为850°C,燃烧后的高温烟气富含二氧化碳和水蒸气,烟气温度为780°C ;将燃烧后所得的高温烟气与热解处理过程产生的固体混合物进行接触并进行活化处理,活化温度为900°C,活化停留时间为1.5h ;最后对活化处理产物进行分离处理,得到活性炭(占原料的20wt%)、金属(占原料的30wt%)和无机玻璃纤维(占原料的10wt%)。
[0078]在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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。
[0079]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不脱离本发明的原理和宗旨的情况下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。
【权利要求】
1.一种处理线路板的方法,其特征在于,包括: (1)将线路板进行破碎处理; (2)将步骤(1)所得到的经过破碎处理的线路板在辐射管旋转床中进行热解处理,以便分别得到高温油气和固体混合物,其中,所述固体混合物含有热解炭化物、金属和无机玻璃纤维,所述辐射管旋转床具有燃烧器,所述燃烧器通过燃烧燃料为所述辐射管旋转床供热并产生烟气; (3)将步骤(2)所得到的所述高温油气进行第一分离处理,以便分别得到热解油和热解气,并将所述热解气供给至所述辐射管旋转床的燃烧器作为燃料; (4)将所述烟气与步骤(2)所得到所述固体混合物接触,以便对所述固体混合物进行活化处理,以便将所述固体混合物中的热解炭化物转化为活性炭;以及 (5)将步骤(4)所得到的活化处理产物进行第二分离处理,以便分别获得活性炭、金属和无机玻璃纤维。
2.根据权利要求1所述的处理线路板的方法,其特征在于,步骤(1)中,将线路板进行破碎处理至粒度为5~20毫米。
3.根据权利要求1所述的处理线路板的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述热解处理是在500~850摄氏度下进行的。
4.根据权利要求1所述的处理线路板的方法,其特征在于,步骤(3)中,所述第一分离处理进一步包括: 对所述高温油气进行冷却处·理;以及 采用碱性物质对热解气进行净化处理。
5.根据权利要求4所述的处理线路板的方法,其特征在于,所述冷却处理是在不高于78摄氏度的温度下进行的。
6.根据权利要求4所述的处理线路板的方法,其特征在于,所述碱性物质选自氢氧化钠、氧化钙和碳酸钙中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的处理线路板的方法,其特征在于,所述活化处理是在800~950摄氏度的温度下进行0.5~3小时。
8.根据权利要求1所述的处理线路板的方法,其特征在于,步骤(5)中,所述第二分离处理进一步包括:对所得到的所述活化处理产物进行破碎和风选分离。
9.一种处理线路板的系统,其特征在于,包括: 破碎装置,所述破碎装置适于对线路板进行破碎处理; 辐射管旋转床,所述辐射管旋转床与所述破碎装置相连,且适于将经过破碎处理的线路板进行热解处理,以便分别得到高温油气和固体混合物,其中,所述固体混合物含有热解炭化物、金属和无机玻璃纤维,所述辐射管旋转床具有燃烧器,所述燃烧器通过燃烧燃料为所述辐射管旋转床供热并产生烟气; 第一分离装置,所述第一分离装置与所述辐射管旋转床相连,且适于将所述高温油气进行第一分离处理,以便分别得到热解油和热解气; 热解气回收装置,所述热解气回收装置分别与所述第一分离装置和所述辐射管旋转床相连,且适于收集所述热解气并将所述热解气供给至所述辐射管旋转床的燃烧器作为燃料;活化装置,所述活化装置与所述辐射管旋转床相连,且适于将所述烟气与所述固体混合物接触,以便对所述固体混合物进行活化处理,以便将所述固体混合物中的热解炭化物转化为活性炭;以及 第二分离装置,所述第二分离装置与所述活化装置相连,且适于对所得到的活化处理产物进行第二分离处理,以便分别获得活性炭、金属和无机玻璃纤维。
10.根据权利要求9所述的处理线路板的系统,其特征在于,所述第一分离装置进一步包括: 冷却单元,所述冷却单元适于对所述高温油气进行冷却处理;以及净化单元,所述净化单元与所述冷却单元相连,且适于采用碱性物质对热解气进行净化处理。`
【文档编号】B09B5/00GK103846273SQ201410092795
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年3月13日 优先权日:2014年3月13日
【发明者】吴道洪, 贾懿曼, 肖磊 申请人:北京神雾环境能源科技集团股份有限公司
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