CN111171871A - 用废旧电路板树脂制取合成气或燃气的工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用废旧电路板树脂制取合成气或燃气的工艺方法，属于环保、化工、气化领域。本技术方案首先是将已去除电子元器件的电路板回收入厂，利用粉碎机将其粉碎至一定粒度，再利用球磨机磨细至约200目，磨好的电路板树脂粉与烟煤粉混合，制成料浆，用高压料浆泵输入工业型气流床水煤浆气化炉中，在炉中与氧气、水蒸汽进行一系列的氧化还原反应，生成主要含一氧化碳和氢气的混合气。此气体经除尘、净化处理后，可作为化工生产合成气，用于生产合成氨、尿素、醋酸、甲醇、多元醇、烯烃、LNG，也可用来工艺补碳、制氢气、提一氧化碳，还可作工业或民用燃气。实践证明，本发明可变废为宝，经济实用，具有较好的经济效益和环保价值，应用前景广阔。

Description

用废旧电路板树脂制取合成气或燃气的工艺方法

技术领域

本发明涉及一种用废旧电路板树脂制取合成气或燃气的工艺方法，属于环保、化工、气化领域。

背景技术

现代科技的进步与发展，真是日新月异，各种电路板的应用层出不穷，随着产品的更新换代，以及产品使用寿命的到期，废旧电路板也随之越来越多，对社会环境的污染越来越严重。电路板的制作极其复杂，所含材质也是多种多样，但其基材主要是环氧树脂、酚醛树脂、玻璃纤维，这些有机树脂主要是碳、氢、氧化合物，所以具有一定的热值。

目前对电路板树脂的处理与利用，有许多单位和人士在研究。一是利用废树脂粉末生产复合材料标准砖，多孔砖；二是利用废树脂粉末生产高强防火屋面板；三是用废树脂粉末制造工艺品或日用品。

以上的处理利用方法，还是有一些不足之处，一是产品中容易夹杂重金属有害物质，即不能达到完全的安全环保，二是单纯作为建筑填充料，没有发挥其最大的利用价值。

鉴于目前废旧电路板树脂综合利用率不高、污染环境问题越来越突出的实际情况，进行废旧电路板树脂的气化试验，所产气体作为化工合成气或工业燃气，这样废旧电路板树脂的利用价值可大为提升，同时可为解决废旧电路板污染环境的问题提供一条新方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用废旧电路板树脂制取合成气或燃气的工艺方法，提高废旧电路板树脂的利用价值，为工业企业提供合成气或燃气，彻底解决废旧电路板污染环境的问题。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：

一种用废旧电路板树脂制取合成气或燃气的工艺方法，该工艺方法如下：

该工艺方法包括树脂粉制备方法、料浆制备方法、气化方法；

所述树脂粉制备方法为：将已去掉电子元器件的废旧电路板，经皮带输送至粉碎机，粉碎至直径为20mm以下的颗粒状的树脂，再将此颗粒状的树脂送往球磨机，磨细至约200目的树脂粉，用斗式提升机输送至树脂粉料仓；同时将200目粒度的烟煤粉用斗式提升机输送至粉煤料仓；

所述料浆制备方法为：树脂粉和烟煤粉准备好后，再准备水、添加剂、分散剂，将以上5种物料连续不断地加入搅拌桶中，达到粒度均匀分布后的料浆通过低压料浆泵送入高位料浆槽供气化用；

所述气化方法为：高压料浆泵将高位料浆槽中的料浆输送至工艺烧嘴，出烧嘴时料浆被高速氧气雾化，雾化后的料浆在压力范围为0.04-5.0MPaG、温度范围为1300-1400℃的气化炉炉膛内，反应生成含有氢气、一氧化碳、二氧化碳的混合气；

混合气与灰渣一起向下经过激冷环流入激冷室，在下降过程中被激冷环喷出的水雾逐渐冷却，进入激冷室的水浴中，混合气在这里被彻底激冷并冷却；

混合气中夹带的灰渣被激冷后成玻璃态被固化，大颗粒的灰渣颗粒沉入激冷室底部的第一锁斗，每4-6小时排放一次，这部分炉渣为粗渣；

另外一部分小颗粒的灰渣随着激冷循环水、混合气一起从激冷室底部进入激冷缓冲罐，在激冷缓冲罐内混合气与激冷循环水充分接触，洗涤下来的灰渣及炭黑落入第二锁斗定期排出系统；

混合气通过激冷缓冲罐上部排出，经增湿进入洗涤塔，在这里进一步除去细颗粒，再经脱硫多级处理后的混合气，便成为我们化工生产所需要的合成气或工业燃气。

进一步的，该工艺方法还包括灰水/黑水处理方法：

所述灰水/黑水处理的处理方法为：从混合气洗涤塔底部和激冷缓冲罐来的黑水进入常压闪蒸罐，一部分的水经减压闪蒸变成蒸汽，闪蒸汽经过灰水换热器进行热量回收，然后经过冷凝器冷凝后进入分离器，分离器内液体送至制浆系统，顶部不凝气通过压力调节阀送往锅炉作燃气；

常压闪蒸系统来的含固量较高的黑水进入澄清槽中，在澄清槽中经絮凝沉淀后，上部的澄清水溢流进入灰水槽；灰水槽中的灰水经低压灰水泵供制气系统循环使用；

澄清槽底部的固体和水经给料泵输送至过滤机，固体留在过滤机上形成滤饼，滤液则返回澄清槽。

进一步的，在料浆制备方法中：

所述添加剂为石灰石，即碳酸钙，用来降低气化反应灰熔点；

所述分散剂为木质素萘磺酸钠，用来提高料浆的流动性、稳定性和成浆浓度。

本发明有如下有益效果：

1、本工艺方法的废旧电路板树脂经粉碎和球磨形成200目左右的树脂粉，以便在炉内高温状态下能瞬间反应裂解气化。

2、本工艺方法使树脂粉、煤粉、水、添加剂、分散剂充分混合均匀，形成既有一定粘度又具有较好输送性能的料浆。

3、料浆气化完后，其中的灰份会以玻璃态形式形成炉渣，特别是废旧电路板中所含的少量重金属会被固化在玻璃渣中，所以环保效果非常突出。

4、气化反应温度1300℃-1400℃，高温状态下，废旧电路板中的有机有害物质得到充分裂解，经氧化还原反应变成小分子，实现有害物质无害化。

5、废旧电路板中的树脂成分和掺入的煤炭在炉内高温状态下，与氧气和水蒸汽反应，能得到我们所需要的有效成分一氧化碳和氢气，这正是我们做工业生产所需要的合成气或燃气。

6、气化炉的反应压力可在0.04—5.0MPaG任意调节，满足不同的用气压力需求。

7、所产气体有效成分高，热值高。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种用废旧电路板树脂制取合成气或燃气的工艺方法，该工艺方法如下：

该工艺方法包括树脂粉制备方法、料浆制备方法、气化方法；

所述树脂粉制备方法为：将已去掉电子元器件的废旧电路板，经皮带输送至粉碎机，粉碎至直径为20mm以下的颗粒状的树脂，再将此颗粒状的树脂送往球磨机，磨细至约200目的树脂粉，用斗式提升机输送至树脂粉料仓；同时将200目粒度的烟煤粉用斗式提升机输送至粉煤料仓；

所述料浆制备方法为：树脂粉和烟煤粉准备好后，再准备水、添加剂、分散剂，将以上5种物料连续不断地加入搅拌桶中，达到粒度均匀分布后的料浆通过低压料浆泵送入高位料浆槽供气化用；

所述气化方法为：高压料浆泵将高位料浆槽中的料浆输送至工艺烧嘴，出烧嘴时料浆被高速氧气雾化，雾化后的料浆在压力范围为0.04-5.0MPaG、温度范围为1300-1400℃的气化炉炉膛内，反应生成含有氢气、一氧化碳、二氧化碳的混合气；

混合气与灰渣一起向下经过激冷环流入激冷室，在下降过程中被激冷环喷出的水雾逐渐冷却，进入激冷室的水浴中，混合气在这里被彻底激冷并冷却；

混合气中夹带的灰渣被激冷后成玻璃态被固化，大颗粒的灰渣颗粒沉入激冷室底部的第一锁斗，每4-6小时排放一次，这部分炉渣为粗渣；

另外一部分小颗粒的灰渣随着激冷循环水、混合气一起从激冷室底部进入激冷缓冲罐，在激冷缓冲罐内混合气与激冷循环水充分接触，洗涤下来的灰渣及炭黑落入第二锁斗定期排出系统；

混合气通过激冷缓冲罐上部排出，经增湿进入洗涤塔，在这里进一步除去细颗粒，再经脱硫多级处理后的混合气，便成为我们化工生产所需要的合成气或工业燃气。

进一步的，该工艺方法还包括灰水/黑水处理方法：

所述灰水/黑水处理的处理方法为：从混合气洗涤塔底部和激冷缓冲罐来的黑水进入常压闪蒸罐，一部分的水经减压闪蒸变成蒸汽，闪蒸汽经过灰水换热器进行热量回收，然后经过冷凝器冷凝后进入分离器，分离器内液体送至制浆系统，顶部不凝气通过压力调节阀送往锅炉作燃气；

常压闪蒸系统来的含固量较高的黑水进入澄清槽中，在澄清槽中经絮凝沉淀后，上部的澄清水溢流进入灰水槽；灰水槽中的灰水经低压灰水泵供制气系统循环使用；

澄清槽底部的固体和水经给料泵输送至过滤机，固体留在过滤机上形成滤饼，滤液则返回澄清槽。

进一步的，在料浆制备方法中：

所述添加剂为石灰石，即碳酸钙，用来降低气化反应灰熔点；

所述分散剂为木质素萘磺酸钠，用来提高料浆的流动性、稳定性和成浆浓度。

工艺技术参数如下：

1 原料：

①电路板树脂：主要成分为环氧树脂、酚醛树脂、玻璃纤维

粒度：约200目

②粉煤（神木烟煤）

2 电路板树脂制浆配比：0-63%（干基）

3 气化压力：0.04-5.0MPaG

4 气化温度：1300-1400℃

5 气化强度：4000-12000Nm³/h·m²（干基），气化强度随着气化压力的升高而升高。

6 气化炉蓄势形式：热壁炉，内衬耐高温浇注料

7 灰渣残炭：≤1%

8 料浆浓度：55-58%

9 混合气热值：高位热值2100-2400kcal/Nm³

低位热值2000-2300kcal/Nm³

10 混合气成分：

序号	组 分	指 标（%）
			1	H<sub>2</sub>	30-35
2	C0	40-44
			3	CO<sub>2</sub>	17-25
4	CH<sub>4</sub>	≤0.1
			5	N<sub>2</sub>	0.1-0.5
6	O<sub>2</sub>	≤0.2
			7	H<sub>2</sub>S	0.1-0.2
8	COS	≤0.02
			9	有效气H<sub>2</sub>+CO+CH<sub>4</sub>	70—78

11 消耗指标的质量比（树脂:烟煤=1:1）

序号	内 容	单 位	指 标
				1	电路板树脂消耗	kg/kNm<sup>3</sup>混合气	244
2	烟煤粉消耗(干基)	kg/kNm<sup>3</sup>混合气	244
				3	氧气消耗(99.6%)	Nm<sup>3</sup>/kNm<sup>3</sup>混合气	312
4	水消耗（含污水）	kg/kNm<sup>3</sup>混合气	391
				5	絮凝剂	kg/kNm<sup>3</sup>混合气	0.085
6	分散剂	kg/kNm<sup>3</sup>混合气	0.83
				7	煤浆添加剂	kg/kNm<sup>3</sup>混合气	2.57

试验过程中所产的混合气作为本厂的工业燃气，供铸件退火炉使用。

本次试验取得了满意的效果，装置运行稳定，气质好、消耗低，热值高、发气强度大，安全环保，完全达到了预期目的，为今后有效处置废旧电路板、提高其利用价值、解决环境污染问题创出了一条新技术方案。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (3)

1.一种用废旧电路板树脂制取合成气或燃气的工艺方法，其特征在于该工艺方法的特征如下：

该工艺方法包括树脂粉制备方法、料浆制备方法、气化方法；

所述树脂粉制备方法为：将已去掉电子元器件的废旧电路板，经皮带输送至粉碎机，粉碎至直径为20mm以下的颗粒状的树脂，再将此颗粒状的树脂送往球磨机，磨细至约200目的树脂粉，用斗式提升机输送至树脂粉料仓；同时将200目粒度的烟煤粉用斗式提升机输送至粉煤料仓；

所述料浆制备方法为：树脂粉和烟煤粉准备好后，再准备水、添加剂、分散剂，将以上5种物料连续不断地加入搅拌桶中，达到粒度均匀分布后的料浆通过低压料浆泵送入高位料浆槽供气化用；

所述气化方法为：高压料浆泵将高位料浆槽中的料浆输送至工艺烧嘴，出烧嘴时料浆被高速氧气雾化，雾化后的料浆在压力范围为0.04-5.0MPaG、温度范围为1300-1400℃的气化炉炉膛内，反应生成含有氢气、一氧化碳、二氧化碳的混合气；

混合气与灰渣一起向下经过激冷环流入激冷室，在下降过程中被激冷环喷出的水雾逐渐冷却，进入激冷室的水浴中，混合气在这里被彻底激冷并冷却；

混合气中夹带的灰渣被激冷后成玻璃态被固化，大颗粒的灰渣颗粒沉入激冷室底部的第一锁斗，每4-6小时排放一次，这部分炉渣为粗渣；

另外一部分小颗粒的灰渣随着激冷循环水、混合气一起从激冷室底部进入激冷缓冲罐，在激冷缓冲罐内混合气与激冷循环水充分接触，洗涤下来的灰渣及炭黑落入第二锁斗定期排出系统；

混合气通过激冷缓冲罐上部排出，经增湿进入洗涤塔，在这里进一步除去细颗粒，再经脱硫多级处理后的混合气，便成为我们化工生产所需要的合成气或工业燃气。

2.根据权利要求1所述的用废旧电路板树脂制取合成气或燃气的工艺方法，其特征在于：

该工艺方法还包括灰水/黑水处理方法：

所述灰水/黑水处理的处理方法为：从混合气洗涤塔底部和激冷缓冲罐来的黑水进入常压闪蒸罐，一部分的水经减压闪蒸变成蒸汽，闪蒸汽经过灰水换热器进行热量回收，然后经过冷凝器冷凝后进入分离器，分离器内液体送至制浆系统，顶部不凝气通过压力调节阀送往锅炉作燃气；

常压闪蒸系统来的含固量较高的黑水进入澄清槽中，在澄清槽中经絮凝沉淀后，上部的澄清水溢流进入灰水槽；灰水槽中的灰水经低压灰水泵供制气系统循环使用；

澄清槽底部的固体和水经给料泵输送至过滤机，固体留在过滤机上形成滤饼，滤液则返回澄清槽。

3.根据权利要求1所述的用废旧电路板树脂制取合成气或燃气的工艺方法，其特征在于：

在料浆制备方法中：

所述添加剂为石灰石，即碳酸钙，用来降低气化反应灰熔点；

所述分散剂为木质素萘磺酸钠，用来提高料浆的流动性、稳定性和成浆浓度。

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