CN103599921A - 一种废弃印刷电路板自动无损拆卸回收方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废弃印刷电路板自动无损拆卸回收方法及设备。它是利用工业余热，通过余热锅炉制备低品位过热蒸气，对废弃印刷电路板进行加热和高温脉冲喷吹，以实现废弃印刷电路板上电子元器件的自动无损拆卸；工作后的过热蒸气被引入到热交换器，热交换器以工业余热为热源，对工作后的过热蒸气进行再加热，循环利用。不仅极大地节省了能源，而且有效地减少了工业余热的热污染，以及避免了废弃印刷电路板在高温拆卸过程中对环境造成二次污染，真正做到了能源的合理再利用，既符合国家节能减排的政策方针又对环境保护起到了积极作用。

Description

一种废弃印刷电路板自动无损拆卸回收方法及设备
技术领域
本发明涉及电子垃圾资源化综合利用技术领域，尤其涉及一种废弃印刷电路板自动无损拆卸回收方法及设备 
背景技术
随着科技的发展，特别是高新科技的快速发展，电子产品更新换代的速度不断加快，电路板作为电子产品中不可或缺的组成部分，其废弃量更是与日俱增。据统计，全世界的电子废弃物以18％的速度增长，成为增长最快的垃圾。数据显示，目前整个欧洲产生的电子废弃物为600-800万t，美国的电子废弃物占全美垃圾量的2％-5％。而我国，自2004年起，每年至少有500万台电脑、500万台电视机、5000万部手机、500万台洗衣机、400万台冰箱进入报废期，而由此产生的废弃印刷电路板的量也极为巨大。 
废弃印刷电路板作为特殊的固体废弃物，一方面，废弃印刷电路板中含有多种重金属及其他有害物质，它是危险废弃物，如果处理不当，将会对人类和生态环境造成危害；另一方面，废弃印刷电路板中又包含着诸多有价资源，如果对其进行合理利用，将会产生很大的经济价值。 
据统计，电子元器件的正常使用寿命为50万小时，而附着于废弃印刷电路板的电子元器件的平均使用寿命仅为2万小时左右。因此，如何在不损坏电子元器件的前提下，低成本、大规模地进行废弃印刷电路板的自动拆卸回收，同时减少电子废弃物对环境的污染，对于充分利用大量的电子废弃物，减少环境污染、节约能源与资源具有十分重要的意义。 
目前，对废弃印刷电路板的拆卸主要有物理、化学两种方法。物理方法如以液体(如柴油)为加热媒介、直接以熔融的焊料为加热媒介、利用红外加热、直接在铁板上加热，但这几种方法都不可避免地会产生废弃印刷 生二次污染等问题。因此，迫切需要开发一种新型绿色环保安全高效的废弃印刷电路板上电子元器件自动拆卸方法。 
现有技术的一种新型高效节能的废弃印刷电路板上电子元器件自动无损拆卸方法，是利用余热锅炉(如烟气)通过余热锅炉制备低品位过热蒸气，再以低品位过热蒸气作为废弃印刷电路板加热和高温脉冲喷吹所需的蒸气，经高温脉冲喷吹实现其废弃印刷电路板上电子元器件的自动拆卸，最后通过筛分，实现分类回收；工作后的过热蒸气通过冷凝装置，冷凝水经过适当处理返回至余热锅炉，循环利用；运行过程中产生的不凝性气体利用不凝性气体收集装置收集后，经适当处理直接排放。 
废弃印刷电路板拆卸过程，工作后的低品位过热蒸气经冷凝后，重新返回至余热锅炉循环利用，可节约水资源，减少污水的排放。关于现有技术的详细介绍可参见中国专利《利用工业余热自动拆卸回收废弃印刷电路板的方法》(公开号CN102284471A公开日：2011.12.21)。现有技术中，工作后的低品位过热蒸气经冷凝后重新返回至余热锅炉循环利用的主要缺点是，其一，工作后的过热蒸气冷凝将产生大量的冷凝热，这部分冷凝热得不到合理利用，造成了大量的热损失，浪费了能源；并且，大量的冷凝热对环境也造成了热污染。其二，冷凝水的处理频率较高，增大了废弃印刷电路板拆卸过程中的运行成本，并且增大了冷凝水处理设备的损耗。如此，设备的能源利用效率以及环保性能降低。 
直接利用工业余热(如烟气)对废弃印刷电路板进行拆卸处理，可有效节约能源资源、减少热污染。关于现有技术的详细介绍可参见中国专利《利用工业废气自动拆卸废弃印刷线路板上电子元器件的方法》(公开号CN102554387A公开日：2012.07.11)。现有技术中，直接利用工业废气对废弃印刷电路板进行拆卸的主要缺点是，其一，对废气的过滤频率高，增加了处理工艺，并且高温烟气对除尘器耗损大，增加了运行成本；其二，工 作后的烟气要经过适当净化处理才能排入大气，增加了运行成本，不利于工业化生产。 
关于现有技术的详细介绍可参见中国专利《废弃印刷线路板电子元器件自动拆卸回收设备》(公开号CN102319723A公开日2012.01.18)。现有技术中，进料口和出料口采用双层密封翻板阀的主要缺点是，在高温高压条件下，双层密封翻板阀不能做到完全的密封，增加了低品位过热蒸气的损失量，成本增加；并且设备在运行过程中低品位蒸气泄漏过多会恶化工作环境，造成热污染、危害人体健康。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种废弃印刷电路板自动无损拆卸回收方法，不仅极大地节省了能源，而且有效地减少了工业余热的热污染，以及避免了废弃印刷电路板在高温拆卸过程中对环境造成二次污染，真正做到了能源的合理再利用，既符合国家节能减排的政策方针又对环境保护起到了积极作用。 
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种废弃印刷电路板自动无损拆卸回收方法，其特征在于，依次包括如下步骤： 
A、利用工业余热(如烟气)通过余热锅炉制备低品位过热蒸气； 
B、以低品位过热蒸气作为拆卸废弃印刷电路板过程中加热和高温脉冲喷吹的所需蒸气，在连续渐进升温室中对废弃印刷电路板进行预热后，废弃印刷电路板进入高温脉冲拆卸室，进行高温加热，利用低品位过热蒸气通过高温分离脉冲喷吹管对废弃印刷电路板进行脉冲喷吹，使所述废弃印刷电路板产生震动，进而将废弃印刷电路板上的电子元器件拆卸下来，经过筛分后实现废弃印刷电路基板、电子元器件和焊料的分类自动回收； 
C、经过步骤B后的低品位过热蒸气进入热交换器，通过热交换器加热后，返回至连续渐进升温室，继续工作，循环利用； 
D、设备停止运行前，利用真空泵将连续渐进升温室和高温脉冲拆卸室抽至真空，待连续渐进升温室和高温脉冲拆卸室的蒸气全部排出后，方可停止对连续渐进升温室和高温脉冲拆卸室的抽真空操作。 
优选的，所述低品位过热蒸气是指压力在0.3-0.5MPa、温度在300℃以下的过热蒸气。 
优选的，所述预热是利用低品位过热蒸气将废弃印刷电路板加热到200-230℃。 
优选的，所述高温加热是利用低品位过热蒸气将废弃印刷电路板加热到223-233℃。 
优选的，所述高温脉冲喷吹的脉冲频率为0～7／3Hz，最小脉动周期为T=0.428s。 
为解决上述技术问题，本发明还公开了另一技术方案是： 
一种废弃印刷电路板自动无损拆卸回收设备，包括密封连接成一个整体的进料插板阀、连续渐进升温室、脉冲震动拆卸室和出料插板阀，所述连续渐进升温室与脉冲震动拆卸室之间设有气体分离器，所述连续渐进升温室内设预热传送带、预热喷管和回流降温管，并接有排气管和疏水阀；所述脉冲震动拆卸室内设有高温网状传送带、高温分离脉冲喷吹管、振动分离器和震动分离筛，并接有疏水阀。 
优选的，所述进料插板阀和出料插板阀均采用双层密封气动插板阀。 
优选的，所述双层密封气动插板阀开闭时间不大于3s。 
优选的，所述脉冲震动拆卸室接有进气口，用于低品位过热蒸气的引入，低品位过热蒸气的流动方向为从进气口流向排气口。 
采用了上述技术方案，本发明的有益效果为： 
1、通过热交换器直接循环利用低品位过热蒸气，节约了能源资源、减少了热污染； 
2、以热交换器循环利用低品位过热蒸气，减少了冷凝水的处理频率，节约了运行成本、减小了冷凝水处理装置的损耗； 
3、以热交换器循环利用低品位过热蒸气，运行过程中不产生气体处理问题。 
4、进料口和出料口采用双层密封插板阀，开闭速度快、废弃印刷电路板在进料的时候落地平稳，最大限度地节约了能源、保证了拆卸过程运行 的稳定性与良好性。 
5、本发明所使用的过热蒸气是以工业余热(如烟气)为加热能量产生的，不仅极大地节省了本应为过热蒸气加热所提供的能量，而且有效地减少了工业余热的热污染，真正做到了能源的合理再利用，这既符合国家节能减排的政策方针又对环境保护起到了积极作用。 
本发明以过热蒸气为加热源，并以过热蒸气通过脉冲喷吹实现废弃印刷电路板与其电子元器件的振动分离，采用全密封设计，避免了废弃印刷电路板其电子元器件高温拆卸过程中对环境造成二次污染，实现了废弃印刷电路板与其电子元器件的无害化自动拆卸分离。 
附图说明
图1是本发明中废弃印刷电路板自动无损拆卸回收方法的工艺流程图； 
图2是本发明中废弃印刷电路板自动无损拆卸回收设备的结构示意图； 
图3是图2的俯视图； 
图4是图2的侧视图； 
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。 
本发明对利用工业余热拆卸废弃印刷电路板进行了改进，特别是在工业余热利用方法和废弃印刷电路板自动拆卸回收设备的进料口和出料口的结构设置方面进行了改进，大大提高了设备的工作效率，降低了设备能耗。 
需要说明的是，本发明所说的废弃印刷电路板是曾在电子电器设备中被使用过，其后随电子电器设备一同被废弃的电路板或在生产线路板或生产电路板或生产电子电器设备过程中出现的废品电路板。 
如图1所示，来自烟道1的工业余热(如烟气)一部分(80％～20％)引入余热锅炉2，作为余热锅炉2的加热能源，余热锅炉2产生的低品位过热蒸气通过蒸气工况控制组件3，进入脉冲震动拆卸室4，用于对废弃印刷电路板的加热和高温脉冲喷吹，在脉冲震动拆卸室4工作后的低品位过热蒸气流向连续渐进升温室5，在连续渐进升温室5中对废弃印刷电路板进行逐级加热。 
废弃印刷电路板经过连续渐进升温室5预热和高温脉冲拆卸室4的高温加热，最后通过高温脉冲拆卸室4中的喷嘴进行高温脉冲喷吹，将废弃印刷电路板上的电子元器件从电路板拆卸下来，筛分后实现分类自动回收； 
来自烟道1的工业余热(如烟气)另一部分(20％～80％)引入热交换器6，用于对工作后的低品位过热蒸气再加热，循环利用。工作后的过热蒸气通过热交换器6进行再加热，然后通过蒸气工况控制组件3，通入脉冲震动拆卸室4，循环利用；运行过程中产生的气体利用不凝性气体收集器7进行收集后，再经空气净化装置8处理后直接排放。 
整个工艺在运行过程中，以热交换器6提供的低品位过热蒸气为主要利用对象，当热交换器6所产生的低品位过热蒸气产量不足以供给设备正常运行时，运行余热锅炉2加以补给。 
如图2、图3和图4共同所示，本发明的一种废弃印刷电路板自动无损拆卸回收设备包括进料双层密封气动插板阀a1、连续渐进升温室a2、脉冲震动拆卸室a5和出料双层密封气动插板阀a9四个部分，且四个部分连接为一个整体，密封操作。 
进料双层密封气动插板阀a1用于：在废弃印刷电路板进入废弃印刷电路板上电子元器件自动无损拆卸回收设备时，保证废弃印刷电路板自动无损拆卸回收设备的良好密封性； 
连续渐进升温室用于a2：对进入到废弃印刷电路板上电子元器件自动无损拆卸回收设备的废弃印刷电路板实施连续渐进加热； 
脉冲震动拆卸室a5用于：对加热完全的废弃印刷电路板实施过热蒸气脉冲喷吹，使加热完全的废弃印刷电路板各个组分产生震动，从而实现废弃印刷电路板各组分的分离与分类回收； 
出料双层密封气动插板阀a10用于：在废弃印刷电路板被送出废弃印刷电路板上电子元器件自动无损拆卸回收设备时，保证废弃印刷电路板上电子元器件自动无损拆卸回收设备的良好密封性； 
进料双层密封气动插板阀a1与连续渐进升温室a2相连；气体分离器a4在连续渐进升温室a2与脉冲震动拆卸室a5之间；连续渐进升温室a2内 设预热传送带a12和回流降温管a3，并接有排气管a10和疏水阀a11；高温脉冲震动拆卸室a5设高温网状传送带a6、高温分离脉冲喷吹管a7、震动分离器a13和震动分离筛a14，接有疏水阀a15；出料双层密封气动插板阀a9与脉冲震动拆卸室a5相连。 
废弃印刷电路板以进料双层密封气动插板阀a1送入连续渐进升温室a2，在预热传送带a12上，经过热蒸气逆向预热，进入脉冲震动拆卸室a5后，在高温网状传送带a6上通过高温分离脉冲喷吹管a7喷吹出的低品位过热蒸气加热并产生震动，废弃印刷电路板上的电子元器件自动脱落，筛分后经出料双层密封气动插板阀a9及元器件出料口a19送出，熔融的焊料经焊锡液出口a18排出。 
疏水阀a13、a15用于排出废弃印刷电路板自动无损拆卸回收设备中的不凝性气体和冷凝水。 
气体分离器a4用于排出废弃印刷电路板自动无损拆卸回收设备中的不凝性气体。 
回流降温管a3用于把低温蒸气引入连续渐进升温室中，以控制连续渐进升温室中的温度。 
以震动电动机a17为动力来源对高温脉冲震动拆卸室a5中的高温网状传送带a6整体实施机械震动，高温网状传送带a6整体以弹簧固定。 
本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。 

Claims (9)

1.一种废弃印刷电路板自动无损拆卸回收方法，其特征在于，依次包括如下步骤：
A、利用工业余热通过余热锅炉制备低品位过热蒸气；
B、以低品位过热蒸气作为拆卸废弃印刷电路板过程中加热和高温脉冲喷吹的所需蒸气，在连续渐进升温室中对废弃印刷电路板进行预热后，废弃印刷电路板进入高温脉冲拆卸室，进行高温加热，利用低品位过热蒸气通过高温分离脉冲喷吹管对废弃印刷电路板进行脉冲喷吹，使所述废弃印刷电路板产生震动，进而将废弃印刷电路板上的电子元器件拆卸下来，经过筛分后实现废弃印刷电路基板、电子元器件和焊料的分类自动回收；
C、经过步骤B后的低品位过热蒸气进入热交换器，通过热交换器加热后，返回至连续渐进升温室，继续工作，循环利用；
D、设备停止运行前，利用真空泵将连续渐进升温室和高温脉冲拆卸室抽至真空，待连续渐进升温室和高温脉冲拆卸室的蒸气全部排出后，方可停止对连续渐进升温室和高温脉冲拆卸室的抽真空操作。
2.根据权利要求1所述的一种废弃印刷电路板自动无损拆卸回收方法，其特征在于，所述低品位过热蒸气是指压力在0.3-0.5MPa、温度在300℃以下的过热蒸气。
3.根据权利要求1所述的一种废弃印刷电路板自动无损拆卸回收方法，其特征在于，所述预热是利用低品位过热蒸气将废弃印刷电路板加热到200-230℃。
4.根据权利要求1所述的一种新型高效节能的废弃印刷电路板上电子元器件自动无损拆卸回收方法，其特征在于，所述高温加热是利用低品位过热蒸气将废弃印刷电路板加热到223-233℃。
5.根据权利要求1所述一种废弃印刷电路板自动无损拆卸回收方法，其特征在于，所述高温脉冲喷吹的脉冲频率为0～7／3Hz，最小脉动周期为T=0.428s。
6.一种废弃印刷电路板自动无损拆卸回收设备，其特征在于，包括密封连接成一个整体的进料插板阀、连续渐进升温室、脉冲震动拆卸室和出料插板阀，所述连续渐进升温室与脉冲震动拆卸室之间设有气体分离器，所述连续渐进升温室内设预热传送带、预热喷管和回流降温管，并接有排气管和疏水阀；所述脉冲震动拆卸室内设有高温网状传送带、高温分离脉冲喷吹管、振动分离器和震动分离筛，并接有疏水阀。
7.根据权利要求6所述的一种废弃印刷电路板自动无损拆卸回收设备，其特征在于，所述进料插板阀和出料插板阀均采用双层密封气动插板阀。
8.根据权利要求6所述的一种废弃印刷电路板自动无损拆卸回收设备，其特征在于，所述双层密封气动插板阀开闭时间不大于3s。
9.根据权利要求8所述的一种废弃印刷电路板自动无损拆卸回收设备，其特征在于，所述脉冲震动拆卸室接有进气口，用于低品位过热蒸气的引入，低品位过热蒸气的流动方向为从进气口流向排气口。
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