CN101992203B - 废旧电子线路板真空热解试验装置 - Google Patents

废旧电子线路板真空热解试验装置 Download PDF

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Abstract

本发明是一种废旧电子线路板真空热解试验装置。包括热解炉、冷凝器、真空计、真空获得设备、介质循环箱、尾气吸附塔,其中热解炉中设有装料室及加热炉腔,装料室与加热炉腔之间密封隔离,装料室的顶部设有保温盖,电阻发热带围绕在装料室的周围,装料室与冷凝器之间通过通道相通,使装料室、加热炉腔、冷凝器、通道在废旧线路板热解过程中处于真空状态的真空获得设备同时与加热炉腔及装料室、冷凝器、通道中所有设备或位置连通,对装料室、加热炉腔、冷凝器、通道的真空度进行实时测量的真空计装设在装料室、加热炉腔、冷凝器、通道中的至少一个设备或位置上,介质循环箱通过管道分别与真空获得设备连接及与尾气吸附塔连接。本发明结构紧凑,无污染,投资小,资源综合回收利用率高,经济效益好。

Description

废旧电子线路板真空热解试验装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种含高分子树脂类固体废弃物中的二次高分子资源回收利用试验装置,特别涉及一种废旧电器拆解过程及线路板厂产生的残次品与边角料中的环氧及酚醛树脂类高分子二次资源回收利用试验装置,属于废旧电子线路板真空热解试验装置的创新技术。
背景技术
[0002] 线路板广泛应用于电子电器行业,是各类电子电器的关键部件之一,尤其是在电脑、电视等这些大型电子产品中被大量应用。由于线路板的生产过程中会产生大量的残次品与边角料,另外,所有各类电子电器产品报废后在其拆解过程中也将产出大量的废旧线路板,对废旧电子线路板类固体废弃物有效地开展资源化利用,将为废旧电器回收处理单位带来一定的经济效益,同时还有节约资源、保护环境等方面的社会和生态效益。
[0003] 对于这类废料的一般回收方法主要包括:①直接熔炼法,这种方法虽然工艺简单、操作方便,且金属回收率高,但废旧线路板中的高分子有机物在熔炼过程中因燃烧不充分而产生大量有害气体,通常难以处理而直接排入空气中,以致产生严重的大气污染;②湿化学法,这种方法主要利用硝酸、王水等强氧化性介质溶解废旧线路板中的金属并给予回收,该种方法试剂耗量大,工艺复杂,产生大量废水,处理不当会带来严重的水污染,而且高分子有机成分大量弃置,难以处理,造成资源浪费与环境污染十分严重;③纯粹的物理分离法,这种方法仅通过有关机械设备对废旧线路板进行粉碎与磨细,达到足够的细度后再利用摇床等分选设备分离出其中的金属成分,这种方法能耗高,分离不彻底,高分子成分同样未予回收利用,资源浪费严重。综上所述,利用目前已有方法来进行废旧线路板的资源化利用都不甚理想。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种工艺简单,操作方便,金属回收率高,且可避免污染环境的废旧电子线路板真空热解试验装置。本发明设计合理,方便实用,资源综合利用率高、清洁高效,且使用灵活方便。
[0005] 本发明的技术方案是:本发明的废旧电子线路板真空热解试验装置,包括有热解炉、冷凝器、真空计、真空获得设备、介质循环箱、尾气吸附塔,其中热解炉中设有装料室及加热炉腔,装料室与加热炉腔之间密封隔离,装料室的顶部设有保温盖,电阻发热带围绕在装料室的周围,装料室与冷凝器之间通过通道相通,使装料室、加热炉腔、冷凝器、通道在废旧线路板热解过程中处于真空状态的真空获得设备同时与加热炉腔及装料室、冷凝器、通道中所有设备或位置连通,对装料室、加热炉腔、冷凝器、通道的真空度进行实时测量的真空计装设在装料室、加热炉腔、冷凝器、通道中的至少一个设备或位置上,介质循环箱通过管道分别与真空获得设备连接及与尾气吸附塔连接。
[0006] 上述真空获得设备为用水作为真空获得介质的机械式水环真空泵。[0007] 上述介质循环箱中的介质为水,介质循环箱中加入碱性试剂。
[0008] 上述尾气吸附塔为能对经介质循环箱进行吸收后的真空泵抽出气体进行吸附的活性炭吸附塔。
[0009] 上述真空计为机械真空表。
[0010] 上述热解过程真空度控制在5000〜10000帕之间。
[0011 ] 上述装料室与加热炉腔分别单独抽真空。
[0012] 上述加热炉腔的加热炉壁为不锈钢做出,加热炉腔的内壁设有耐热保温材料;上述加热炉腔的电阻发热带围绕装料室悬挂于耐热保温材料内壁的周围;上述装料室由耐热耐酸性气体腐蚀的不锈钢加工而成。
[0013] 上述冷凝器的下部设有及时放出冷凝液体的阀门。
[0014] 上述加热炉腔(12)的加热炉设计温度为1200°C,设计功率10KW。
[0015] 本发明与现有废旧线路板回收处理工艺与设备相比,结构紧凑,无污染,投资小,资源综合回收利用率高,经济效益好。本发明在使用时,废旧线路板真空热解处理过程中得到的有机液体,可以进一步深加工成酚钠、燃料油等高附加值的化工产品,热解残渣也可以进一步分离出各种金属与玻璃纤维成分,实现废旧线路板处理过程中的废料零排放,具有较高的环境、社会与经济效益。本发明是一种设计巧妙、性能优良、方便实用的废旧电子线路板真空热解试验装置。本发明经产业化后特别适用于废旧电器拆解厂家与废旧线路板回收厂家选用。
附图说明
[0016] 图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
[0017] 本发明的结构示意图如图1所示,本发明的废旧电子线路板真空热解试验装置,包括有热解炉1、冷凝器2、真空计3、真空获得设备4、介质循环箱5、尾气吸附塔6,其中热解炉I中设有装料室11及加热炉腔12,装料室11与加热炉腔12之间密封隔离,装料室11的顶部设有保温盖13,电阻发热带14围绕在装料室11的周围,装料室11与冷凝器2之间通过通道7相通,使装料室11、加热炉腔12、冷凝器2、通道7在废旧线路板热解过程中处于真空状态的真空获得设备4同时与加热炉腔12及装料室11、冷凝器2、通道7中所有设备或位置连通,对装料室11、加热炉腔12、冷凝器2、通道7的真空度进行实时测量的真空计3装设在装料室11、加热炉腔12、冷凝器2、通道7中的至少一个设备或位置上,介质循环箱5通过管道分别与真空获得设备4连接及与尾气吸附塔6连接。
[0018] 本实施例中,上述真空获得设备4为用水作为真空获得介质的机械式水环真空泵。上述介质循环箱5中的介质为水,介质循环箱5中加入碱性试剂。
[0019] 本实施例中,上述尾气吸附塔6为能对经介质循环箱5进行吸收后的真空泵抽出气体进行吸附的活性炭吸附塔。
[0020] 本实施例中,上述真空计3为机械真空表。上述热解过程真空度控制在5000〜10000帕之间。
[0021] 本实施例中,上述装料室11与加热炉腔12之间密封隔离,并利用同一台真空泵分别获得真空状态。上述加热炉腔12的加热炉壁为不锈钢制作,加热炉腔12的内壁设有耐热保温材料;上述加热炉腔12的电阻发热带围绕装料室11悬挂于耐热保温材料内壁的周围,先将若干耐热金属片嵌入耐热保温材料中,再将电阻发热带悬挂于耐热金属片上,因采用三相四线制加热,通常绕成三组。上述装料室11由耐热耐酸性气体腐蚀的不锈钢制作。
[0022] 本实施例中,上述冷凝器2的下部设有及时放出冷凝液体的阀门。上述加热炉腔12的加热炉设计温度为1200°C,设计功率10KW。
[0023] 本发明的工作原理如下:将废旧电子线路板装入热解炉I的装料室11中,加热炉腔12对废旧电子线路板加热,废旧电子线路板加热到适当温度后,高分子组分将进行热裂解,产生大量的有机气体,这些有机气体将通过装料室11与冷凝器2之间的通道7进入冷凝器2,高温有机气体在一定的冷却条件下其中能冷凝的部分通过冷凝器2均能充分冷凝成液态的有机油集聚于冷凝器下部,每次试验结束后,这些冷凝液体可以通过冷凝器2下部阀门及时放出,真空计3对加热炉腔12、装料室11与冷凝器2及连接管道在废旧线路板热解过程中的真空度进行实时测量,热解过程真空度要求控制在5000〜10000帕之间;整个热解过程的真空条件由真空获得设备4获得,真空获得设备4的极限真空度5000帕左右;由于真空获得设备4为机械式水环真空泵,需要用水作为真空获得介质,介质循环箱5为真空获得设备4提供此循环介质,介质循环箱5不仅可以减少循环水的使用量,同时对部分未能完全冷却的有机成分可以起到一定的吸收作用,介质循环箱5的循环水中可根据需要加入适量碱性试剂;尾气吸附塔6对经介质循环箱5进行吸收后的真空泵抽出气体进行活性炭吸附,以进一步减少尾气中的有机成分,最终实现尾气的环保排放。
[0024] 本发明的具体实施例如下:
[0025] 实施例1 :
[0026] a.称取5公斤某线路板厂提供的废旧线路板;
[0027] b.将废旧线路板适当剪切后放入装料桶中;
[0028] c.将装料桶放入真空炉的加料室中,盖上保温盖与炉盖;
[0029] d.开机械式水环真空泵抽真空,直到5000帕左右;
[0030] e.开真空泵的同时通电加热炉体,直到加料室壁温升至500°C ;
[0031] f.随着炉温升高,真空度会适当下降至10000帕左右;
[0032] g.炉温恒定于500°C —个小时,此阶段为加入废旧线路板的热解阶段,可以通过冷凝器的温度上升判断有大量的热解有机气体进入冷凝器;
[0033] h.热解过程中,热解气体经冷凝器、吸收箱与吸附塔处理后尾气排放量极少;
[0034]1.恒温结束后,热解过程完成,此时冷凝器温度逐渐下降至常温,停止加热,让炉子自然冷却;
[0035] j.炉温冷却至300°C后即停真空泵;
[0036] k.当炉温冷至室温后缓慢充空气破坏真空,开炉盖取出装料桶;
[0037]1.取出热解渣并秤重,剩余残渣3. 5公斤,可得出该废旧线路板中高分子树脂比例为30% ;
[0038] m.开启冷凝器底部阀门,放出I公斤褐色有机液体,部分液体因吸附于冷凝器壁而无法完全放出。
[0039] 实施例2 :[0040] n.称取10公斤某线路板厂提供的废旧线路板;
[0041] 0.将废旧线路板适当剪切后放入装料桶中;
[0042] p.将装料桶放入真空炉的加料室中,盖上保温盖与炉盖;
[0043] q.开机械式水环真空泵抽真空,直到5000帕左右;
[0044] r.开真空泵的同时通电加热炉体,直到加料室壁温升至500°C ;
[0045] s.随着炉温升高,真空度会适当下降至10000帕左右;
[0046] t.炉温恒定于500°C—个半小时,此阶段为加入废旧线路板的热解阶段,可以通过冷凝器的温度上升判断有大量的热解有机气体进入冷凝器;
[0047] u.热解过程中,热解气体经冷凝器、吸收箱与吸附塔处理后尾气排放量极少;
[0048] V.恒温结束后,热解过程完成,此时冷凝器温度逐渐下降至常温,停止加热,让炉子自然冷却;
[0049] w.炉温冷却至300°C后即停真空泵;
[0050] X.当炉温冷至室温后缓慢充空气破坏真空,开炉盖取出装料桶;
[0051] y.取出热解渣并秤重,剩余残渣7. 0公斤,可得出该废旧线路板中高分子树脂比例为30% ;
[0052] 开启冷凝器底部阀门,放出2. 2公斤褐色有机液体,部分液体因吸附于冷凝器壁而无法完全放出。

Claims (10)

1. 一种废旧电子线路板真空热解试验装置,其特征在于包括有热解炉(I)、冷凝器 (2)、真空计(3)、真空获得设备(4)、介质循环箱(5)、尾气吸附塔(6),其中热解炉(I)中设有装料室(11)及加热炉腔(12),装料室(11)与加热炉腔(12)之间密封隔离,装料室(11) 的顶部设有保温盖(13),电阻发热带(14)围绕在装料室(11)的周围,装料室(11)与冷凝器⑵之间通过通道(7)相通,使装料室(11)、加热炉腔(12)、冷凝器⑵、通道(7)在废旧线路板热解过程中处于真空状态的真空获得设备(4)同时与加热炉腔(12)及装料室(11)、 冷凝器(2)、通道(7)中所有设备或位置连通,对装料室(11)、加热炉腔(12)、冷凝器(2)、 通道(7)的真空度进行实时测量的真空计(3)装设在装料室(11)、加热炉腔(12)、冷凝器(2)、通道(7)中的至少一个设备或位置上,介质循环箱(5)通过管道分别与真空获得设备(4)连接及与尾气吸附塔(6)连接。
2.根据权利要求1所述的废旧电子线路板真空热解试验装置,其特征在于上述真空获得设备(4)为用水作为真空获得介质的机械式水环真空泵。
3.根据权利要求2所述的废旧电子线路板真空热解试验装置,其特征在于上述介质循环箱(5)中的介质为水,介质循环箱(5)中加入碱性试剂。
4.根据权利要求1所述的废旧电子线路板真空热解试验装置,其特征在于上述尾气吸附塔(6)为能对经介质循环箱(5)进行吸收后的真空泵抽出气体进行吸附的活性炭吸附 +¾+R ο
5.根据权利要求1所述的废旧电子线路板真空热解试验装置,其特征在于上述真空计(3)为机械真空表。
6.根据权利要求1所述的废旧电子线路板真空热解试验装置,其特征在于上述热解过程真空度控制在5000〜10000帕之间。
7.根据权利要求1至6任一项所述的废旧电子线路板真空热解试验装置,其特征在于上述装料室(11)与加热炉腔(12)之间密封隔离,并利用同一台真空泵分别获得真空状态。
8.根据权利要求1所述的废旧电子线路板真空热解试验装置,其特征在于上述加热炉腔(12)的加热炉壁为不锈钢做出,加热炉腔(12)的内壁设有耐热保温材料;上述加热炉腔 (12)的电阻发热带围绕装料室(11)悬挂于耐热保温材料内壁的周围;上述装料室(11)由耐热耐酸性气体腐蚀的不锈钢加工而成。
9.根据权利要求1所述的废旧电子线路板真空热解试验装置,其特征在于上述冷凝器(2)的下部设有及时放出冷凝液体的阀门。
10.根据权利要求1所述的废旧电子线路板真空热解试验装置,其特征在于上述加热炉腔(12)的加热炉设计温度为1200°C,设计功率10KW。
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