CN110523221A - 一种电子废弃物的处理系统及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电子废弃物回收的废气处理系统，其包括喷淋吸收装置、除油器、光催化分解器、风机，所述喷淋吸收塔、除油器、光催化分解器、风机通过管路依次连接。本发明针对电子废弃物回收过程中产生的废气含有低沸点组分，又含有高沸点油分的特点，开发了热碱液喷淋吸收+高效除油器除油分+光催化分解的组合废气处理工艺，实现了对电子废弃物回收过程中产生的废气中挥发性有机物更加有效的处理；同时，该系统还具备结构简单、包括的设备成本低以及运行成本低的特点。
Description
技术领域
本发明属于废气处理技术领域，具体涉及一种用于电子废弃物回收的废气处理系统及其应用。
背景技术
电子废弃物的成分复杂，其中半数以上的材料对人体有害，有一些甚至是剧毒的。比如，一台电脑有700多个元件，其中有一半元件含有汞、砷、铬等各种有毒化学物质；电视机、电冰箱、手机等电子产品也都含有铅、铬、汞等重金属，造成的环境污染威胁着当地居民的身体健康；但同时，电子废弃物中又蕴含着大量的金属资源，尤其是贵金属，其品位是天然矿藏的几十倍甚至几百倍，回收成本一般低于开采自然矿床；有研究分析结果显示，1吨随意搜集的电子板卡中，可以分离出143kg铜、0.5kg黄金、40.8kg铁、29.5kg铅、2.0kg锡、18.1kg镍、10.0kg锑。
电子废弃物中的电路板处理时需要经过烤板处理，将电路板与电子元器件分离，在烤板过程中，电路板上的有机物在高温烘烤时释放出大量的有害气体，如脂类、苯、甲苯、二甲苯、多氯联苯等有机物，还可能含有微量剧毒的二恶英，对自然环境和人体造成极大的危害。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种用于电子废弃物回收的废气处理系统，解决了现有技术中对电子废弃物回收的过程中产生的废气中挥发性有机物处理不彻底的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种用于电子废弃物回收的废气处理系统，其包括喷淋吸收装置、除油器、光催化分解器、风机，所述喷淋吸收塔、除油器、光催化分解器、风机通过管路依次连接。
优选地，所述喷淋吸收塔装置包括塔体、废液回收机构，所述塔体内从上至下依次设置有喷淋单元、填料单元、废水收集槽，所述喷淋单元设置在塔体内的上方，所述废水收集槽设置在塔体内的底部，所述废液回收机构与废水收集槽连接。
优选地，所述废液回收机构包括萃取池、蒸馏塔、净化水收集池，所述萃取池的底部设置有净化水出水口，所述萃取池的上端设置有废水进入口、萃取剂加入口、萃取剂排除口，所述蒸馏塔的进液口、净化水收集池的进水口分别与萃取池的萃取剂排出口、净化水出水口连接，所述蒸馏塔的出液口与萃取池的萃取剂加入口连接，所述净化水收集池的出水口与喷淋单元的进水口连接。
优选地，所述喷淋单元至少由一组向下喷淋嘴构成，或包括多组、多个角度喷射的喷嘴或喷射角度可调的喷嘴构成。
优选地，所述喷淋单元喷淋时所用的液体为pH为9～13的强碱性烧碱溶液。
优选地，所述填料单元从下至上依次第一吸附填料层、第二吸附填料层、第三填料吸附层。
优选地，所述第一吸附填料层、第二吸附填料层、第三填料吸附层均包括多个吸附球，所述吸附球包括由无纺布包裹的活性炭。
优选地，所述除油器包括上筒体和下筒体，所述上筒体和下筒体间设有一闭合接口，所述上筒体的顶部设有一废气出口，所述上筒体的中央设有一精滤组件，所述下筒体内设有一中间托盘，所述中间托盘的下方固设有一螺旋分离器，所述螺旋分离器的中央设有一预过滤组件，与所述精滤组件相适配，所述下筒体与预过滤组件相对应的侧面设置有废气入口，所述下筒体内部下端设置有油水收集池，所述下筒体的底部设置有排液口，所述油水收集池的排液口与下筒体的底部设置的排液口相对应。
优选地，其还包括设置在上筒体和下筒体外部的过滤池、精馏塔、无毒害有机溶剂收集池，所述油水收集池通过管道依次与过滤池、精馏塔、无毒害有机溶剂收集池连接。
优选地，所述过滤池内设置有过滤网。
优选地，所述过滤池内设置有过滤网。
优选地，所述精滤组件是采用粗、细、超细三种纤维滤材折叠而成。
优选地，所述光催化分解器包括壳体，所述壳体内沿气体流动的相反方向依次设置有光触媒分解组件、负载陶瓷蜂窝的第二载体、负载有氧化剂的第三载体。
优选地，所述光触媒分解组件包括至少一个光触媒分解单元，每个所述光触媒分解单元包括紫外光照射组件、负载二氧化钛的触媒材料的第一载体，所述紫外光照射组件和负载二氧化钛的触媒材料的第一载体内沿气体流动的相反方向依次设置。
本发明还提供了上述一种用于电子废弃物回收的废气处理系统在电废烤板VOCs废气处理中的应用。
优选地，该处理系统的具体应用方法为：1)将电废烤板产生的VOCs废气通过喷淋吸收塔装置侧壁上的进气口通入喷淋吸收塔装置内，喷淋吸收塔装置将VOCs废气中的无机水溶性成分以及大部分的酯类除去，获得一次净化气体；2)将一次净化气体通过除油器侧壁上的废气入口通入除油器内，除油器将一次净化气体中的水以及高沸点的油相除去，获得二次净化气体；3)将二次净化气体通过光催化分解器的进气口通入光催化分解器中，光催化分解器将二次净化气体中的低沸点的油相以及其他有害的有机物分解除去，获得净化后的气体；4)净化后的气体通过风机排出，即完成了对VOCs废气的处理。
与现有技术相比，本发明针对电子废弃物回收过程中产生的废气含有低沸点组分，又含有高沸点油分的特点，开发了热碱液喷淋吸收+高效除油器除油分+光催化分解的组合废气处理工艺，实现了对电子废弃物回收过程中产生的废气中挥发性有机物更加有效的处理；同时，该系统还具备结构简单、包括的设备成本低以及运行成本低的特点。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种用于电子废弃物回收的废气处理系统的整体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种用于电子废弃物回收的废气处理系统中喷淋吸收塔装置的整体结构示意图；
图3为为本发明实施例提供的一种用于电子废弃物回收的废气处理系统中废液回收机构的结构示意图；
图4为为本发明实施例提供的一种用于电子废弃物回收的废气处理系统中除油器的结构示意图；
图5为为本发明实施例提供的一种用于电子废弃物回收的废气处理系统中光催化分解器的整体结构示意图；
图6为为本发明实施例提供的一种用于电子废弃物回收的废气处理系统中光触媒分解组件的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的一种用于电子废弃物回收的废气处理系统，其包括喷淋吸收装置1、除油器2、光催化分解器3、风机4，喷淋吸收塔1、除油器2、光催化分解器3、风机4通过管路依次连接；通过采用热碱液喷淋吸收+高效除油器除油分+光催化分解的组合废气处理工艺，实现了对烤板VOCs废气中挥发性有机物更加有效的处理；同时，该工艺还具有设备简单、设备成本低、运行成本低的特点。
进一步地，喷淋吸收塔装置1包括塔体11、废液回收机构12，塔体11内从上至下依次设置有喷淋单元111、填料单元112、废水收集槽113，喷淋单元111设置在塔体11内的上方，废水收集槽113设置在塔体11内的底部，废液回收机构12与废水收集槽113连接。
进一步地，废液回收机构12包括萃取池121、蒸馏塔122、净化水收集池123，萃取池121的底部设置有净化水出水口1211，萃取池121的上端设置有废水进入口1212、萃取剂加入口1213、萃取剂排除口1214，蒸馏塔122的进液口1221、净化水收集池123的进水口1231分别与萃取池121的萃取剂排出口1214、净化水出水口1211连接，蒸馏塔122的出液口1222与萃取池121的萃取剂加入口1213连接，净化水收集池123的出水口1232与喷淋单元111的进水口连接。
进一步地，喷淋单元111至少由一组向下喷淋嘴1111构成，或包括多组、多个角度喷射的喷嘴或喷射角度可调的喷嘴构成。
进一步地，喷淋单元喷淋时所用的液体为pH为9-13的强碱性烧碱溶液。
进一步地，填料单元112从下至上依次第一吸附填料层1121、第二吸附填料层1122、第三填料吸附层1123。
进一步地，第一吸附填料层1121、第二吸附填料层1122、第三填料吸附层1123均包括多个吸附球，所述吸附球包括由无纺布包裹的活性炭。
进一步地，除油器2包括上筒体21和下筒体22，上筒体21和下筒体22间设有一闭合接口23，上筒体21的顶部设有一废气出口211，上筒体21的中央设有一精滤组件212，下筒体22内设有一中间托盘221，中间托盘221的下方固设有一螺旋分离器222，螺旋分离器222的中央设有一预过滤组件223，与精滤组件212相适配，下筒体22与预过滤组件223相对应的侧面设置有废气入口223，所述下筒体22内部下端设置有油水收集池24，下筒体22的底部设置有排液口224，油水收集池24的排液口与下筒体22的底部设置的排液口224相对应；采用该结构的除油器，含有水及油的气体首先进入下筒体21，经螺旋分离器222分离使液态油、水沉积在下筒体21的底部；经排液口224排出，而气流转进入预过滤组件223，除去较大的固态、液态微粒；最后气体进入除油器的核心元件-精滤组件212，气体通过组合滤床的拦截、碰撞、扩散、重力沉降等效应，使微小的油、水气溶胶粒子在穿过滤床的过程中被捕集在一根根超细纤维的交叉点处凝聚，并逐步长大，最终在重力沉降层中实现气液分离，油相通过除油器底部的排液口排出。
进一步地，其还包括设置在上筒体21和下筒体22外部的过滤池25、精馏塔26、无毒害有机溶剂收集池27，油水收集池24通过管道依次与过滤池25、精馏塔26、无毒害有机溶剂收集池27连接；通过设置过滤池25、精馏塔26、无毒害有机溶剂收集池27，有效的除去VOCs中的高沸点油分，同时也实现了无毒害有机溶剂的回收再利用作用。
进一步地，无毒害有机溶剂为乙醇溶剂；通过选用乙醇溶剂，便于对该沸点的油相进行溶解，同时也便于蒸馏和对自身的回收利用。
进一步地，过滤池25内设置有过滤网251。
进一步地，精滤组件212是采用粗、细、超细三种纤维滤材折叠而成。
进一步地，光催化分解器3包括壳体31，壳体31内沿气体流动的相反方向依次设置有光触媒分解组件311、负载陶瓷蜂窝的第二载体312、负载有氧化剂的第三载体313。
进一步地，光触媒分解组件311包括至少一个光触媒分解单元3111，每个所述光触媒分解单元3111包括紫外光照射组件31111、负载二氧化钛的触媒材料的第一载体31112，所述紫外光照射组件31111和负载二氧化钛的触媒材料的第一载体31112内沿气体流动的相反方向依次设置。
本发明还提供了上述电废烤板VOCs废气处理系统在电废烤板VOCs废气处理中的应用；
该处理系统的具体应用方法为：1)将电废烤板产生的VOCs废气通过喷淋吸收塔装置1侧壁上的进气口114通入喷淋吸收塔装置1内，喷淋吸收塔装置1将VOCs废气中的无机水溶性成分以及大部分的酯类除去，获得一次净化气体；2)将一次净化气体通过除油器2侧壁上的废气入口223通入除油器2内，除油器2将一次净化气体中的水以及高沸点的油相除去，获得二次净化气体；3)将二次净化气体通过光催化分解器3的进气口通入光催化分解器3中，光催化分解器3将二次净化气体中的低沸点的油相以及其他有害的有机物(有害的有机气体、有机重金属杂质等)分解除去，获得净化后的气体；4)净化后的气体通过风机4从排气筒5排出，即完成了对电子废弃物回收过程中产生的挥发性有机废气的处理。
实验例
对排出的净化后的气体进行检测，根据检测数据可知，本发明系统中通过热碱液喷淋吸收+高效除油器除油分+光催化分解器分解的过程对烤板VOCs废气处理后，可以在VOCs(挥发性有机物)小于1000mg/m3时实现出口VOCs含量小于10mg/m3。
与现有技术相比，本发明针对电子废弃物回收过程中产生的废气含有低沸点组分，又含有高沸点油分的特点，开发了热碱液喷淋吸收+高效除油器除油分+光催化分解的组合废气处理工艺，实现了对电子废弃物回收过程中产生的废气中挥发性有机物更加有效的处理；同时，该系统还具备结构简单、包括的设备成本低以及运行成本低的特点。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于电子废气物回收的废气处理系统，其特征在于，其包括喷淋吸收装置、除油器、光催化分解器、风机，所述喷淋吸收塔、除油器、光催化分解器、风机通过管路依次连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于电子废弃物回收的废气处理系统，其特征在于，所述喷淋吸收塔装置包括塔体、废液回收机构，所述塔体内从上至下依次设置有喷淋单元、填料单元、废水收集槽，所述喷淋单元设置在塔体内的上方，所述废水收集槽设置在塔体内的底部，所述废液回收机构与废水收集槽连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于电子废弃物回收的废气处理系统，其特征在于，所述废液回收机构包括萃取池、蒸馏塔、净化水收集池，所述萃取池的底部设置有净化水出水口，所述萃取池的上端设置有废水进入口、萃取剂加入口、萃取剂排除口，所述蒸馏塔的进液口、净化水收集池的进水口分别与萃取池的萃取剂排出口、净化水出水口连接，所述蒸馏塔的出液口与萃取池的萃取剂加入口连接，所述净化水收集池的出水口与喷淋单元的进水口连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于电子废弃物回收的废气处理系统，其特征在于，所述填料单元从下至上依次第一吸附填料层、第二吸附填料层、第三填料吸附层。
5.根据权利要求4所述的一种用于电子废弃物回收的废气处理系统，其特征在于，所述第一吸附填料层、第二吸附填料层、第三填料吸附层均包括多个吸附球，所述吸附球包括由无纺布包裹的活性炭。
6.根据权利要求1所述的一种用于电子废弃物回收的废气处理系统，其特征在于，所述除油器包括上筒体和下筒体，所述上筒体和下筒体间设有一闭合接口，所述上筒体的顶部设有废气出口，所述上筒体的中央设有一精滤组件，所述下筒体内设有一中间托盘，所述中间托盘的下方固设有一螺旋分离器，所述螺旋分离器的中央设有一预过滤组件，与所述精滤组件相适配，所述下筒体与预过滤组件相对应的侧面设置有废气入口，所述下筒体内部下端设置有油水收集池，所述下筒体的底部设置有排液口，所述油水收集池的排液口与下筒体的底部设置的排液口相对应。
7.根据权利要求6所述的一种用于电子废弃物回收的废气处理系统，其特征在于，其还包括设置在上筒体和下筒体外部的过滤池、精馏塔、无毒害有机溶剂收集池，所述油水收集池通过管道依次与过滤池、精馏塔、无毒害有机溶剂收集池连接。
8.根据权利要求1所述的一种用于电子废弃物回收的废气处理系统，其特征在于，所述光催化分解器包括壳体，所述壳体内沿气体流动的相反方向依次设置有光触媒分解组件、负载陶瓷蜂窝的第二载体、负载有氧化剂的第三载体。
9.根据权利要求8所述的一种用于电子废弃物回收的废气处理系统，其特征在于，所述光触媒分解组件包括至少一个光触媒分解单元，每个所述光触媒分解单元包括紫外光照射组件、负载二氧化钛的触媒材料的第一载体，所述紫外光照射组件和负载二氧化钛的触媒材料的第一载体内沿气体流动的相反方向依次设置。
10.如权利要求1-9任意一项所述的一种用于电子废弃物回收的废气处理系统在电废烤板VOCs废气处理中的应用，该处理系统的具体应用方法包括以下步骤：
步骤1，将电废烤板产生的VOCs废气通过喷淋吸收塔装置侧壁上的进气口通入喷淋吸收塔装置内，喷淋吸收塔装置将VOCs废气中的无机水溶性成分以及大部分的酯类除去，获得一次净化气体；
步骤2，将一次净化气体通过除油器侧壁上的废气入口通入除油器内，除油器将一次净化气体中的水以及高沸点的油相除去，获得二次净化气体；
步骤3，将二次净化气体通过光催化分解器的进气口通入光催化分解器(3)中，光催化分解器将二次净化气体中的低沸点的油相以及其他有害的有机物分解除去，获得净化后的气体；
步骤4，净化后的气体通过风机从排气筒排出，即完成了对即完成了对电子废弃物回收过程中产生的挥发性有机废气的处理。
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