CN206279134U - 一种固渣回收式电子垃圾热解装置 - Google Patents
一种固渣回收式电子垃圾热解装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及垃圾热解技术领域，尤其是涉及一种固渣回收式电子垃圾热解装置，该装置包括：电子垃圾前端预处理系统、电子垃圾热解反应系统和固渣焚烧装置，所述电子垃圾前端预处理系统包括：原料处理系统和金属回收系统；所述电子垃圾热解反应系统包括：电子垃圾热解反应器和燃气式加热系统，所述电子垃圾热解反应器包括：物料热解组件和反应器壳体，所述燃气式加热系统包括：燃气式燃烧装置和烟气通道；燃气式燃烧装置包括：多种管线、换热器和燃气腔体等；所述固渣焚烧装置包括：固渣焚烧室。该装置具有热解效率高、连续进出料以及将电子垃圾分为有机质和金属部分分别处理回收，装置内的热源压力稳定且节能环保效果显著等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及垃圾热解技术领域，尤其是涉及一种固渣回收式电子垃圾热解装置。
背景技术
近年来，各种电子产品日新月异，且新旧更替越来越快，由此而产生的电子垃圾正以指数级的增长。其含有的重金属元素会严重的污染环境，电子垃圾如果处理不当就会产生二恶英等有毒有害气体造成二次污染，合理有效的利用电子废弃物已成当务之急。为缓解资源与发展的矛盾，世界各国对资源的循环利用越来越重视，大力发展循环经济，改变传统的“资源-产品-排放”的线性经济模式，建立“资源-产品-再生资源”强调资源永续利用的闭环流动经济模式，把电子垃圾当作次生资源看待，通过回收循环利用可节约资源，以减少对原生资源的开采，从而缓解资源开采带来的环境压力；目前用于电子线路板的处理方法主要由机械物理法、冶金提取法、生物处理法和热解法等等，其中机械物理法、冶金提取法、生物处理法等主要侧重于电路板中金属的回收，采用热解法不仅能够回收线路板中的金属而且也能实现线路板中树脂、玻璃纤维等非金属成分的资源化；现有的电子垃圾热解反应器多采用热重实验设备，采用的装置为固定床热解实验装置，该装置主要包括电阻炉、热解反应器、氮气瓶以及气体收集袋等。其中电阻炉提供热源，其内部有一个空间，热解反应器为一个圆柱形容器，物料便放入热解反应器中。热解实验时，首先把装有物料的热解反应器放入到电阻炉内，然后打开氮气瓶通入氮气开始吹扫，吹扫足够时间后，电阻炉通电产生高温温度场，物料便开始热解，气袋开始收集气体，等气体不再生成时，实验结束，待炉体自然冷却至40℃，打开炉体，取出热解残余物，做称重及元素分析，最后关闭仪器，上述固定床热解实验方法，是不能实现物料连续进出的，相应的也不能实现物料连续热解；传统热解方式不能实现连续进出料，且热解工艺复杂、热解效率低、能耗较高、炉内压力不稳定、固态渣料无法回收使用。因此如何设计一种工艺简单、效率高和节能环保的电子垃圾处理装置成为本领域亟需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种固渣回收式电子垃圾热解装置，该装置具有热解效率高、连续进出料以及将电子垃圾分为有机质和金属部分分别处理回收，装置内的热源、压力、气氛稳定、节能环保效果显著等优点。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
本实用新型提出了一种固渣回收式电子垃圾热解装置，根据本实用新型的实施例，该装置包括：电子垃圾前端预处理系统、电子垃圾热解反应系统和固渣焚烧装置，其中，所述电子垃圾前端预处理系统包括：原料处理系统和金属回收系统，所述原料处理系统包括破碎装置和分选装置，用于将电子垃圾分选为金属部分和有机质部分；所述金属回收系统包括酸浸池和电解池，用于将分选得到的金属部分送入所述酸浸池中，向其中加入强酸溶液，金属被完全溶解后，剩余的不含金属部分经所述电子垃圾热解反应系统产生的烟气干燥后，与所述的有机质部分混合，进入所述电子垃圾热解反应系统进行热解反应，金属溶解后得到的富含金属离子的强酸溶液送入所述电解池中进行电解反应，回收金属铜；所述电子垃圾热解反应系统包括：电子垃圾热解反应器和燃气式加热系统，其中，所述电子垃圾热解反应器包括：物料热解组件和反应器壳体，所述物料热解组件横跨所述反应器壳体的两侧，并且所述物料热解组件的两个末端裸露在所述反应器壳体的外部，所述物料热解组件包括螺旋壳体和推进螺旋,其中，所述螺旋壳体自所述反应器壳体一侧沿所述反应器壳体内腔延伸穿过所述反应器壳体的另一侧，所述螺旋壳体的两个末端裸露在所述反应器壳体的外部，使得所述反应器壳体与所述螺旋壳体之间形成密闭空间，所述密闭空间构成所述燃气式加热系统的反应器壳体烟气通道；所述燃气式加热系统包括：用于产生热烟气的燃气式燃烧装置和用于输送热烟气的反应器壳体烟气通道，所述燃气式燃烧装置与所述反应器壳体烟气通道相连通；所述燃气式燃烧装置包括：空气管线、燃气管线、烟气管线、渣料管线、换热器、燃气腔体、空气腔体、燃烧室、鼓风机以及烟囱，所述空气管线一端与所述换热器相连，另一端与所述空气腔体相连；所述燃气管线与所述燃气腔体相连，用于提供燃气；所述烟气管线一端与所述换热器相连，另一端与所述反应器壳体烟气通道相连通，用于使进入所述换热器中的烟气对由所述鼓风机进入所述换热器中的空气进行预热；所述渣料管线一端与位于所述螺旋壳体右下部的渣料出口相连，另一端与位于所述固渣焚烧室上部的渣料进口相连，用于固渣回收再利用；所述鼓风机和烟囱分别与所述换热器相连；所述燃气腔体与所述空气腔体相连通；所述空气腔体与所述固渣焚烧室相连通；所述固渣焚烧室与所述燃烧室相连通，所述燃烧室与所述反应器壳体烟气通道相连通，用于使空气和燃气在所述燃烧室内进行燃烧，避免火焰直接烧灼所述螺旋壳体；所述固渣焚烧装置包括：固渣焚烧室，用于焚烧由所述电子垃圾热解反应器产生的固体渣料。
发明人发现，根据本实用新型实施例的该装置，原料经过破碎筛分，得到金属和有机质，金属部分送入酸浸池中，金属被完全溶解后，剩余的不含金属部分经烟气干燥后，与前述得到的有机质部分混合，进入反应单元实现连续进出物料，物料在热解反应器内被平铺，与螺旋壳体接触充分，高温螺旋壳体通过辐射和导热两种方式给物料加热，因此物料能够被充分快速的热解，且物料在热解过程中被推进螺旋逐渐向前推进，实现了边热解边推进的功能；利用燃气式加热系统作为热解反应器的热源，其燃料既可为高热值燃气也可为低热值燃气，助燃空气经换热器预热到高温，从而实现了高效稳定燃烧，同时产生的固体残渣进入到固渣焚烧室内进行焚烧，实现了渣料的进一步处理，减少了污染。电子垃圾前端预处理系统避免了重金属的严重污染，燃气式加热系统、热解反应器和固渣焚烧装置连接在一起，实现了连续进出物料、物料被连续的快速充分热解以及高效节能、无污染物残留等功能。
根据本实用新型的实施例，裸露在所述反应器壳体外部的所述螺旋壳体上还设置有物料进口和油气出口，并且所述物料进口位于所述螺旋壳体左上部，所述油气出口位于所述螺旋壳体右上部。
根据本实用新型的实施例，所述燃烧室的下方还设置有粉尘回收口，用于回收在所述固渣焚烧室中固渣焚烧产生的粉尘。
根据本实用新型的实施例，所述推进螺旋位于所述螺旋壳体内部，并且所述推进螺旋包括螺旋轴和螺旋叶片，所述螺旋叶片固定于所述螺旋轴上并被设置为可与所述螺旋轴同轴转动，所述螺旋轴在所述物料进口一侧伸出所述螺旋壳体，所述螺旋叶片的长度与所述螺旋壳体相同。
根据本实用新型的实施例，所述电解池中阳极材料为石墨，阴极材料为钛板、不锈钢板、铜板和纯金板，该电解池的电压范围为0.1-3V，电流密度为1-5A/dm2，电解池内温度为20-40℃，所述电子垃圾热解反应系统产生的烟气温度为90-140℃，所述强酸溶液为浓硫酸或王水。
根据本实用新型的实施例，所述反应器壳体的外部包裹有保温材料。
根据本实用新型的实施例，所述保温材料是保温棉，且所述保温棉外用镀锌铁板包裹。
根据本实用新型的实施例，所述螺旋壳体是耐热钢壳体,厚度是5-8mm。
本实用新型至少具有以下有益效果：物料能够被充分快速的热解，且物料在热解过程中被推进螺旋逐渐向前推进，实现了边热解边推进的功能；利用燃气式加热系统作为热解反应器的热源，其燃料既可为高热值燃气也可为低热值燃气，助燃空气经换热器预热到高温，从而实现了高效稳定燃烧，同时产生的固体残渣进入到固渣焚烧室内进行焚烧，实现了渣料的进一步处理，减少了污染；电子垃圾前端预处理系统避免了重金属的严重污染，燃气式加热系统、热解反应器和固渣焚烧装置连接在一起，实现了连续进出物料、物料被连续的快速充分热解以及高效节能环保、无污染物残留等功能。
附图说明
图1为根据本实用新型固渣回收式电子垃圾热解装置的电子垃圾前端预处理系统示意图。
图2为本实用新型固渣回收式电子垃圾热解装置的结构示意图。
其中，推进螺旋10，物料进口11，渣料出口12，油气出口13，螺旋壳体14，反应器壳体15，烟气通道16，燃烧室21，空气腔体22，燃气腔体23，燃气管线24，烟气管线25，换热器26，空气管线27，鼓风机28，烟囱29，固渣焚烧室31，渣料进口32，粉尘回收口33。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
本实用新型提出了一种固渣回收式电子垃圾热解装置，根据本实用新型的实施例，图1为根据本实用新型固渣回收式电子垃圾热解装置的电子垃圾前端预处理系统示意图，图2为本实用新型固渣回收式电子垃圾热解装置的结构示意图，参照图1和图2所示，该装置包括：电子垃圾前端预处理系统、电子垃圾热解反应系统和固渣焚烧装置，其中，参照图1所示，所述电子垃圾前端预处理系统包括：原料处理系统和金属回收系统，所述原料处理系统包括破碎装置和分选装置，用于将电子垃圾分选为金属部分和有机质部分；所述金属回收系统包括酸浸池和电解池，电子垃圾原料经过简单拆解后送入所述破碎装置中进行破碎，将原料破碎至0-30mm的电子垃圾颗粒，然后送入所述分选装置进行分选，将之分选为金属部分和有机质部分，将分选得到的金属部分送入所述酸浸池中，向其中加入强酸溶液，金属被完全溶解后，剩余的不含金属部分经热解反应器加热产生的90-140℃的烟气干燥后，与前述得到的有机质部分混合，进入热解反应器进行热解反应，金属溶解后得到的富含金属离子的强酸溶液送入电解池中进行电解反应，回收金属铜等。
根据本实用新型的实施例，所述电解池中阳极材料为石墨，阴极材料为钛板、不锈钢板、铜板和纯金板，该电解池的电压范围为0.1-3V，电流密度为1-5A/dm2，电解池内温度为20-40℃，所述电子垃圾热解反应系统产生的烟气温度为90-140℃，所述强酸溶液为浓硫酸或王水。
根据本实用新型的实施例，所述电解池1中阳极材料为石墨，阴极材料为铜板。该电解池的电压范围为0.1-3V，电流密度为3A/dm2，电解池内温度为35℃。在电解池1中可以回收较为纯净的铜，产物铜的纯度接近100%，回收所得的金属铜的回收率约98%。
根据本实用新型的实施例，所述电解池2中阳极材料为石墨，阴极材料为纯金板。该电解池的电压范围为0.1-3V，电流密度为8A/dm2，电解池内温度为70℃。在电解池1中可以回收较为纯净的金，产物金的纯度接近100%，回收所得的贵金属金的回收率约98%。
根据本实用新型的实施例，所述强酸溶液为王水（V浓盐酸：V浓硝酸=3:1）、硫酸、盐酸、硝酸、过氧化氢等强酸或强氧化溶液或两者的混合物，溶液浓度0.5-2mol/L。向所述富含金属离子的强酸溶液中加入碱性固体物质，调节溶液的PH值至中性或弱酸性，以便减轻对后续工段设备、管道的腐蚀作用，且所述酸浸池中的非金属部分，经沥干、清洗后，由热解反应器加热单元产生的120℃的烟气干燥，得到纯净的不含金属的固体部分。
根据本实用新型的实施例，所述电子垃圾的具体种类不受限制，可以为家用电器、信息技术和远程通讯设备、电子电器设备、检测控制器械、医用设备等废弃的电子垃圾。
根据本实用新型的实施例，参照图2所示，所述电子垃圾热解反应系统包括：电子垃圾热解反应器和燃气式加热系统，其中，所述电子垃圾热解反应器包括：物料热解组件和反应器壳体15，所述的燃气式加热系统包括：用于产生热烟气的燃气式燃烧装置和用于输送热烟气的反应器壳体烟气通道16，所述燃气式燃烧装置与所述反应器壳体烟气通道相连通；其中，所述反应器壳体的外部包裹有保温材料，所述保温材料的具体材质不受限制，只要能够起到高效保温的作用即可，根据本实用新型的一些实施例，本实用新型所述保温材料优选为保温棉，且在所述保温棉的外表面用镀锌铁板包裹，提高保温性能，减小反应器壁面的散热损失；所述物料热解组件横跨所述反应器壳体的两侧，并且所述物料热解组件的两个末端裸露在所述反应器壳体的外部，所述物料热解组件包括螺旋壳体14和推进螺旋10,其中，所述螺旋壳体的具体材质不受限制，只要具有耐高温防腐蚀的功能即可，根据本实用新型的一些实施例，本实用新型所述螺旋壳体优选为耐热钢壳体,且厚度优选为5-8mm；所述螺旋壳体自所述反应器壳体一侧沿所述反应器壳体内腔延伸穿过所述反应器壳体的另一侧，所述螺旋壳体的两个末端裸露在所述反应器壳体的外部，使得所述反应器壳体与所述螺旋壳体之间形成密闭空间，所述密闭空间构成所述燃气式加热系统的反应器壳体烟气通道，燃烧产生的高温烟气进入烟气流通通道，然后把热量传递给其内部的螺旋壳体；裸露在所述反应器壳体外部的所述螺旋壳体上设置有物料进口11、渣料出口12和油气出口13，并且所述物料进口位于所述螺旋壳体左上部，所述渣料出口位于所述螺旋壳体的右下部，所述油气出口位于所述螺旋壳体右上部。
根据本实用新型的实施例，参照图2所示，所述推进螺旋位于所述螺旋壳体内部，并且所述推进螺旋包括螺旋轴和螺旋叶片，所述螺旋叶片固定于所述螺旋轴上并被设置为可与所述螺旋轴同轴转动，所述螺旋轴在所述物料进口一侧伸出所述螺旋壳体，所述螺旋叶片的长度与所述螺旋壳体相同，所述推进螺旋在外部电机带动下以一定转速转动，物料进入到所述反应器之后，随着温度的升高而逐渐被热解，同时被向前推进，直至出口前被热解完毕，热解产生的热解气体从所述油气出口被排出，热解后的渣料从所述渣料出口排出通过所述渣料管线进入所述固渣焚烧室进行焚烧回收利用，实现了边热解边推进、连续进出物料、节能环保和物料被连续的快速高效热解的功能。
根据本实用新型的实施例，参照图2所示，所述燃气式燃烧装置包括：空气管线27、燃气管线24、烟气管线25、渣料管线、换热器26、燃气腔体23、空气腔体22、燃烧室21、鼓风机28以及烟囱29，所述空气管线一端与所述换热器相连，另一端与所述空气腔体相连；所述燃气管线与所述燃气腔体相连，用于提供燃气；所述烟气管线一端与所述换热器相连，另一端与所述反应器壳体烟气通道相连通，用于使进入所述换热器中的烟气对由所述鼓风机进入所述换热器中的空气进行预热；所述渣料管线一端与位于所述螺旋壳体右下部的渣料出口相连，另一端与位于所述固渣焚烧室31上部的渣料进口32相连，用于固渣回收再利用；所述鼓风机和烟囱分别与所述换热器相连；所述燃气腔体与所述空气腔体相连通；所述空气腔体与所述固渣焚烧室相连通；所述固渣焚烧室与所述燃烧室相连通，所述燃烧室与所述反应器壳体烟气通道相连通，用于使空气和燃气在所述燃烧室内进行燃烧，避免火焰直接烧灼所述螺旋壳体。
根据本实用新型的实施例，所述空气管线的具体种类不受限制，只要能够为燃料提供助燃空气即可，空气首先通过所述鼓风机进入到所述换热器吸热，至所述换热器出口被加热至高温，再通过所述空气管线进入到所述空气腔体，通过所述空气腔体再进入燃烧室与燃气混合燃烧。
根据本实用新型的实施例，所述燃气管线的具体种类不受限制，只要能够为燃烧反应提供燃气。
根据本实用新型的实施例，所述燃气管线的具体种类不受限制，只要能够将燃烧产物的烟气通过此管线进入到换热器中即可，根据本实用新型的一些实施例，本实用新型所述的烟气管线优选为烟气排放管道。
根据本实用新型的实施例，所述渣料管线的具体种类不受限制，只要能够将从所述渣料出口排出的渣料通过此管线送入到所述固渣焚烧室中进行焚烧即可。
根据本实用新型的实施例，所述换热器用于空气和烟气之间的换热，换热器分别与所述鼓风机、烟囱、烟气管线和空气管线相连接；其中，所述换热器的具体种类不受限制，根据本实用新型的一些实施例，本实用新型所述换热器优选为金属换热器或陶瓷换热器。
根据本实用新型的实施例，所述的燃烧室既是燃气的燃烧空间，又是烟气的排出口，当作为燃烧空间时，燃气和空气首先在燃烧室内燃烧，生成的高温烟气再进入反应器壳体内部，燃烧在燃烧室内进行避免高温火焰直接烧灼螺旋壳体；当作为烟气排放出口时，烟气自此处排出，然后进入换热器，最后由烟囱排向外部空间。
根据本实用新型的实施例，参照图2所示，所述燃烧室的下方还设置有粉尘回收口33，用于回收在所述固渣焚烧室中固渣焚烧产生的粉尘，所述燃气式燃烧装置内的火焰将固渣全部焚烧，产生的粉尘进入到所述粉尘回收口进行回收处理。
采用所述燃气式加热系统作为所述电子垃圾热解装置的热源，且采用换热器方式，助燃空气被加热到高温，装置内的燃烧、气氛和压力更加稳定，燃烧效率高。
根据本实用新型的实施例，参照图2所示，所述固渣焚烧装置包括：固渣焚烧室，用于焚烧由所述电子垃圾热解反应器产生的固体渣料。
在本实用新型的另一个方面，本实用新型提供了一种利用前面所述的装置对电子垃圾进行热解的方法。根据本实用新型的实施例，该方法包括以下步骤：
步骤一：原料处理：电子垃圾原料进入所述破碎装置进行破碎，再经过分选装置进行筛分，得到金属和有机质。
步骤二：金属回收：将金属部分送入酸浸池中，金属被完全溶解后，剩余的不含金属部分经烟气干燥后，与所述有机质部分混合，进入反应系统进行热解反应，金属溶解后得到的富含金属离子的强酸溶液送入电解池中进行电解反应，回收金属铜。
电子垃圾原料经过简单拆解后送入所述破碎装置中进行破碎，将原料破碎至0-30mm的电子垃圾颗粒，然后送入所述分选装置进行分选，将之分选为金属部分和有机质部分，将分选得到的金属部分送入所述酸浸池中，向其中加入强酸溶液，金属被完全溶解后，剩余的不含金属部分经热解反应器加热产生的90-140℃的烟气干燥后，与前述得到的有机质部分混合，进入热解反应器进行热解反应，金属溶解后得到的富含金属离子的强酸溶液送入电解池中进行电解反应，回收金属铜等。
根据本实用新型的实施例，所述电解池中阳极材料为石墨，阴极材料为钛板、不锈钢板、铜板和纯金板，该电解池的电压范围为0.1-3V，电流密度为1-5A/dm2，电解池内温度为20-40℃，所述电子垃圾热解反应系统产生的烟气温度为90-140℃，所述强酸溶液为浓硫酸或王水。
根据本实用新型的实施例，所述电解池1中阳极材料为石墨，阴极材料为铜板。该电解池的电压范围为0.1-3V，电流密度为3A/dm2，电解池内温度为35℃。在电解池1中可以回收较为纯净的铜，产物铜的纯度接近100%，回收所得的金属铜的回收率约98%。
根据本实用新型的实施例，所述电解池2中阳极材料为石墨，阴极材料为纯金板。该电解池的电压范围为0.1-3V，电流密度为8A/dm2，电解池内温度为70℃。在电解池1中可以回收较为纯净的金，产物金的纯度接近100%，回收所得的贵金属金的回收率约98%。
根据本实用新型的实施例，所述强酸溶液为王水（V浓盐酸：V浓硝酸=3:1）、硫酸、盐酸、硝酸、过氧化氢等强酸或强氧化溶液或两者的混合物，溶液浓度0.5-2mol/L。向所述富含金属离子的强酸溶液中加入碱性固体物质，调节溶液的PH值至中性或弱酸性，以便减轻对后续工段设备、管道的腐蚀作用，且所述酸浸池中的非金属部分，经沥干、清洗后，由热解反应器加热单元产生的120℃的烟气干燥，得到纯净的不含金属的固体部分。
步骤三：开启燃气式加热系统：将上述步骤一和二中产生的有机质和不含金属部分送入所述电子垃圾热解反应系统中，空气经由鼓风机进入换热器，吸收从所述烟气通道进入经所述换热器的烟气热量后，再经所述空气管线进入所述空气腔体，与经所述燃气管线进入所述燃气腔体的燃气混合燃烧，燃烧产生的高温烟气进入到所述反应器壳体烟气通道，反应器壳体烟气通道内的烟气通过烟气管线进入到换热器中，换热器管内的空气被高温烟气加热的同时烟气被冷却，然后烟气通过烟囱排放到外部环境空间，整个加热过程为连续燃烧。
根据本实用新型的实施例，参照图2所示，所述燃气式燃烧装置包括：空气管线、燃气管线、烟气管线、渣料管线、换热器、燃气腔体、空气腔体、燃烧室、鼓风机以及烟囱，所述空气管线一端与所述换热器相连，另一端与所述空气腔体相连；所述燃气管线与所述燃气腔体相连，用于提供燃气；所述烟气管线一端与所述换热器相连，另一端与所述反应器壳体烟气通道相连通，用于使进入所述换热器中的烟气对由所述鼓风机进入所述换热器中的空气进行预热；所述渣料管线一端与位于所述螺旋壳体右下部的渣料出口相连，另一端与位于所述固渣焚烧室上部的渣料进口相连，用于固渣回收再利用；所述鼓风机和烟囱分别与所述换热器相连；所述燃气腔体与所述空气腔体相连通；所述空气腔体与所述固渣焚烧室相连通；所述固渣焚烧室与所述燃烧室相连通，所述燃烧室与所述反应器壳体烟气通道相连通，用于使空气和燃气在所述燃烧室内进行燃烧，避免火焰直接烧灼所述螺旋壳体。
步骤四：物料热解过程：燃烧系统稳定后，螺旋壳体被加热到600-700℃，在物料进口放入物料，物料进入到推进螺旋之后边向前移动边被热解，直至移动到渣料出口被热解完毕，热解产生的气体被从油气出口排出，剩余的热解固渣从渣料出口排出。
根据本实用新型的实施例，参照图2所示，裸露在所述反应器壳体外部的所述螺旋壳体上设置有物料进口、渣料出口和油气出口，并且所述物料进口位于所述螺旋壳体左上部，所述渣料出口位于所述螺旋壳体的右下部，所述油气出口位于所述螺旋壳体右上部。
步骤五：固渣焚烧过程：从所述渣料出口排出的热解固渣经所述渣料管线和渣料进口进入所述固渣焚烧室中进行燃烧，产生的粉尘进入位于所述燃烧室下部的粉尘回收口进行回收。
发明人发现，根据本实用新型实施例的该装置，原料经过破碎筛分，得到金属和有机质，金属部分送入酸浸池中，金属被完全溶解后，剩余的不含金属部分经烟气干燥后，与前述得到的有机质部分混合，进入反应单元实现连续进出物料，物料在热解反应器内被平铺，与螺旋壳体接触充分，高温螺旋壳体通过辐射和导热两种方式给物料加热，因此物料能够被充分快速的热解，且物料在热解过程中被推进螺旋逐渐向前推进，实现了边热解边推进的功能；利用燃气式加热系统作为热解反应器的热源，其燃料既可为高热值燃气也可为低热值燃气，助燃空气经换热器预热到高温，从而实现了高效稳定燃烧，同时产生的固体残渣进入到固渣焚烧室内进行焚烧，实现了渣料的进一步处理，减少了污染。电子垃圾前端预处理系统避免了重金属的严重污染，燃气式加热系统、热解反应器和固渣焚烧装置连接在一起，实现了连续进出物料、物料被连续的快速充分热解以及高效节能、无污染物残留等功能。
实施例：
所述固渣回收式电子垃圾热解装置采用液化石油气作为燃气，液化石油气气量为0.8Nm3/h，空气量为18Nm3/h，电子垃圾物料（主要为电路板、电线和键盘）被制成25mm的颗粒，进口物料量为2kg/h，最终得到的粉尘为0.2kg/h，产生的热解油气为0.6Nm3/h，实现了连续进出物料。热解过程中，温度持续保持在700℃，热源稳定性好。
油气化验成分如下：
表1 电子垃圾热解气成分
| 名称 | CO | |||||
| 含量(%) | 45.6 | 8.4 | 1.8 | 5.3 | 23.5 | 15.4 |
对热解后的固体残留物进行检测，发现主要成分是不可热解的碳和金属，金属主要包括铜、镍和铁，不含有树脂及玻璃纤维等可热解的成分，热解效果好。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，也可以是点连接；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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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实用新型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。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种固渣回收式电子垃圾热解装置，其特征在于，包括：电子垃圾前端预处理系统、电子垃圾热解反应系统和固渣焚烧装置，其中，
所述电子垃圾前端预处理系统包括：原料处理系统和金属回收系统，所述原料处理系统包括破碎装置和分选装置，用于将电子垃圾分选为金属部分和有机质部分；所述金属回收系统包括酸浸池和电解池，用于将分选得到的金属部分送入所述酸浸池中，向其中加入强酸溶液，金属被完全溶解后，剩余的不含金属部分经所述电子垃圾热解反应系统产生的烟气干燥后，与所述的有机质部分混合，进入所述电子垃圾热解反应系统进行热解反应，金属溶解后得到的富含金属离子的强酸溶液送入所述电解池中进行电解反应，回收金属铜；
所述电子垃圾热解反应系统包括：电子垃圾热解反应器和燃气式加热系统，其中，所述电子垃圾热解反应器包括：物料热解组件和反应器壳体，所述物料热解组件横跨所述反应器壳体的两侧，并且所述物料热解组件的两个末端裸露在所述反应器壳体的外部，所述物料热解组件包括螺旋壳体和推进螺旋,其中，所述螺旋壳体自所述反应器壳体一侧沿所述反应器壳体内腔延伸穿过所述反应器壳体的另一侧，所述螺旋壳体的两个末端裸露在所述反应器壳体的外部，使得所述反应器壳体与所述螺旋壳体之间形成密闭空间，所述密闭空间构成所述燃气式加热系统的反应器壳体烟气通道；
所述燃气式加热系统包括：用于产生热烟气的燃气式燃烧装置和用于输送热烟气的反应器壳体烟气通道，所述燃气式燃烧装置与所述反应器壳体烟气通道相连通；所述燃气式燃烧装置包括：空气管线、燃气管线、烟气管线、渣料管线、换热器、燃气腔体、空气腔体、燃烧室、鼓风机以及烟囱，所述空气管线一端与所述换热器相连，另一端与所述空气腔体相连；所述燃气管线与所述燃气腔体相连，用于提供燃气；所述烟气管线一端与所述换热器相连，另一端与所述反应器壳体烟气通道相连通，用于使进入所述换热器中的烟气对由所述鼓风机进入所述换热器中的空气进行预热；所述渣料管线一端与位于所述螺旋壳体右下部的渣料出口相连，另一端与位于所述固渣焚烧室上部的渣料进口相连，用于固渣回收再利用；所述鼓风机和烟囱分别与所述换热器相连；所述燃气腔体与所述空气腔体相连通；所述空气腔体与所述固渣焚烧室相连通；所述固渣焚烧室与所述燃烧室相连通，所述燃烧室与所述反应器壳体烟气通道相连通，用于使空气和燃气在所述燃烧室内进行燃烧，避免火焰直接烧灼所述螺旋壳体；
所述固渣焚烧装置包括：固渣焚烧室，用于焚烧由所述电子垃圾热解反应器产生的固体渣料。
2.根据权利要求1所述的固渣回收式电子垃圾热解装置，其特征在于，裸露在所述反应器壳体外部的所述螺旋壳体上还设置有物料进口和油气出口，并且所述物料进口位于所述螺旋壳体左上部，所述油气出口位于所述螺旋壳体右上部。
3.根据权利要求1所述的固渣回收式电子垃圾热解装置，其特征在于，所述燃烧室的下方还设置有粉尘回收口，用于回收在所述固渣焚烧室中固渣焚烧产生的粉尘。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的固渣回收式电子垃圾热解装置，其特征在于，所述推进螺旋位于所述螺旋壳体内部，并且所述推进螺旋包括螺旋轴和螺旋叶片，所述螺旋叶片固定于所述螺旋轴上并被设置为可与所述螺旋轴同轴转动，所述螺旋轴在所述物料进口一侧伸出所述螺旋壳体，所述螺旋叶片的长度与所述螺旋壳体相同。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的固渣回收式电子垃圾热解装置，其特征在于，所述电解池中阳极材料为石墨，阴极材料为钛板、不锈钢板、铜板和纯金板，该电解池的电压范围为0.1-3V，电流密度为1-5A/dm2，电解池内温度为20-40℃，所述电子垃圾热解反应系统产生的烟气温度为90-140℃，所述强酸溶液为浓硫酸或王水。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的固渣回收式电子垃圾热解装置，其特征在于，所述反应器壳体的外部包裹有保温材料。
7.根据权利要求6所述的固渣回收式电子垃圾热解装置，其特征在于，所述保温材料是保温棉，且所述保温棉外用镀锌铁板包裹。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的固渣回收式电子垃圾热解装置，其特征在于，所述螺旋壳体是耐热钢壳体,厚度是5-8mm。
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|---|---|---|---|
| CN201621355016.5U CN206279134U (zh) | 2016-12-12 | 2016-12-12 | 一种固渣回收式电子垃圾热解装置 |
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| CN (1) | CN206279134U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113462412A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-10-01 | 沈阳航空航天大学 | 一种应用于废弃物处理的分布式热解炉 |
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2016
- 2016-12-12 CN CN201621355016.5U patent/CN206279134U/zh not_active Expired - Fee Related
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