CN212143878U - 一种利用等离子技术处理废旧光伏电池板系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了废物处理领域的：一种利用等离子技术处理废旧光伏电池板系统，包括前处理系统、粉碎输送系统、等离子体处理系统、废气处理系统、冷却系统和预热回收系统，将回收的光伏太阳能板进行拆解、分拣，并对分拣出的塑料制品输送至粉碎输送系统处，然后进行粉碎、预热、等离子处理，将等离子处理后的熔渣进行冷却回收，并将冷却后的熔渣通入到回收区，还包括蒸汽锅炉和回收区，所述蒸汽锅炉分别与粉碎输送系统、等离子体处理系统和冷却系统相连接，采用等离子体技术进行处理，处理更加彻底，不会产生二次污染，充分的利用了处理过程中产生的废热，进一步降低了能源的消耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及废物处理技术领域，具体为一种利用等离子技术处理废旧光伏电池板系统。
背景技术
太阳能电池板的使用寿命为20年至30年。随着前几年全球太阳能制造业的大量生产，若干年后，全世界将掀起一波光伏板的“报废潮”，到2050年甚至会达到数千万吨！
此前，老化或破损的太阳能电池板通常被送到玻璃回收设施中，仅对玻璃和铝框架进行回收。而剩下的材料会被送往水泥炉中作焚烧处理。此外，玻璃回收厂只能将太阳能电池板的特种玻璃杯回收后与其它普通玻璃混合，造成了浪费。现在存在有回收厂能够回收晶体硅光伏板中95％的材料。“晶体硅”光伏板。典型的晶体硅太阳能电池板由65-75％的玻璃、10-15％的铝制框架、10％的塑料和3-5％的硅制成。而回收厂可以对其95％的材料进行分拆、分拣、处理和回收。分拣好的材料经过处理与包装后，会被送往不同的行业进行再利用。其中，三分之二的玻璃回收后成为了碎玻璃，被送往玻璃制造业；铝制框架被送往铝精炼厂；废塑料可作为燃料使用在水泥厂；回收后的硅可以在贵金属工业被再利用；最后，剩下的缆线和接头会被压碎后以铜珠的形式出售。
其中，焚烧处理塑料垃圾废弃物时，若采用常规的低温焚烧方法，由于焚烧温度过低(1000℃左右)，会产生二噁英等有害物质，这些典型持久性的二次污染物对人类和生态环境均具有潜在危害。若采用电弧等方式进行焚烧，焚烧温度太高(9000-10000℃)，能耗过大，还会产生大量的氮氧化物等有害气体。
基于此，本实用新型设计了一种利用等离子技术处理废旧光伏电池板系统，以解决上述提到的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种利用等离子技术处理废旧光伏电池板系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种利用等离子技术处理废旧光伏电池板系统，包括前处理系统、粉碎输送系统、等离子体处理系统、废气处理系统、冷却系统和预热回收系统，
所述前处理系统用于将回收的光伏太阳能板进行拆解、分拣，并对分拣出的塑料制品输送至粉碎输送系统处；
所述粉碎输送系统用于将分拣出的塑料制品进行输送、粉碎、预热；
所述等离子体处理系统用于将分拣出的塑料制品进行等离子处理；
所述废气处理系统用于将等离子处理后的废气进行处理；
所述冷却系统用于将等离子处理后的熔渣进行冷却回收，并将冷却后的熔渣通入到回收区；
所述预热回收系统用于将等离子处理过程中产生的热量进行回收；
还包括蒸汽锅炉和回收区，所述蒸汽锅炉分别与粉碎输送系统、等离子体处理系统和冷却系统相连接。
优选的，所述前处理系统为采用自动机器人完成回收太阳能板的拆解和分拣工作。
优选的，所述粉碎输送系统包括输送带一、粉碎机、螺旋提升机、预热装置，所述输送带一将分拣出的塑料输送至粉碎机上方，所述粉碎机底端的出料端连接于螺旋提升机的进料端，所述螺旋提升机的顶端出料端连接于所述预热装置。
优选的，所述预热装置包括预热箱，所述预热箱的顶部和外壁底部分别开有位于螺旋提升机的顶端出料端下方的进料口一和出料口，所述预热箱的内部水平交错设置有多个输送带二，底层所述输送带二的出料端位于出料口的一侧，所述预热箱的内腔底部均匀设有蒸汽进口。
优选的，所述等离子体处理系统包括等离子体反应釜，所述等离子体反应釜的内腔从上到下依次为气化室、熔融室和沉淀室，所述熔融室的内壁上安装有等离子发生器，所述等离子体反应釜的内壁设有夹层，所述夹层的内部螺旋绕接有冷却水管，所述等离子体反应釜的顶端和底端分别开有排气口和排料口，所述等离子体反应釜的外壁开有与出料口相连接的进料口二，所述进料口二位于等离子发生器的上方。
优选的，所述废气处理系统包括气体管路，所述气体管路的一端与蒸汽锅炉的废气出口相连接，所述气体管路的另一端依次连接二次燃烧室余热回收装置二、余热回收装置二、除酸急冷塔、过滤装置、除尘装置一、除尘装置二、脱硝装置、烟囱和引风机。
优选的，所述预热回收系统包括排气管路、回收管路一、回收管路二和回收管路三，所述排气管路的一端与蒸汽锅炉相连接，所述排气管路的另一端通过排风机与蒸汽进口相连接，所述回收管路一分别连接于蒸汽锅炉和排气口之间，所述回收管路二分别连接于蒸汽锅炉和冷却水管的出水口之间。
优选的，所述冷却系统采用换热器，所述回收管路三连接于换热器和蒸汽锅炉之间，所述排料口通过管道贯穿于换热器，并与回收区相连接，所述排料口连接的位于换热器前的管道上安装有排渣阀。
优选的，所述过滤装置内部为活性炭和消石灰，所述除尘装置一为折流板重力除尘装置，所述除尘装置二为布袋除尘装置，所述除尘装置一包括交错设置在除尘装置一内壁上的折流板，所述除尘装置一的底部设有出灰口。
一种利用等离子技术处理废旧光伏电池板的方法，具体包括以下步骤：
S1：采用自动机器人完成回收太阳能板的拆解和分拣工作，三分之二的玻璃回收后成为了碎玻璃，被送往玻璃制造业；铝制框架被送往铝精炼厂；回收后的硅可以在贵金属工业被再利用；剩下的缆线和接头会被压碎后以铜珠的形式出售；而废塑料则通过输送带一输送至粉碎机内进行粉碎；
S2：将粉碎机粉碎后的塑料通过螺旋提升机输送至预热装置处，预热装置的预热能量通过蒸汽锅炉连接的排气管路和排风机进行供给，经预热装置预热后的塑料通入到等离子体反应釜进行处理；
S3：塑料经进料口二进入到等离子体反应釜内，在等离子发生器作用下将塑料的熔融后的有机物通过夹层底部的排料口排出再处理，而将塑料的熔融后的合成气则通过气化室顶部的排气口输送至蒸汽锅炉处，此外，等离子体反应釜的夹层内的冷却水管将等离子体反应釜工作时产生的热量通过出水口和回收管路二输送至蒸汽锅炉处；
S4：从排料口排出的灰渣经过换热器，换热器对其进行冷却换热，换热后的能量通过回收管路三输送至蒸汽锅炉内，而经换热的灰渣则通入到回收区内；
S5：从排气口排出的合成气通过回收管路一输送至蒸汽锅炉内，经蒸汽锅炉利用后从废气出口排至废气处理系统内，由废气处理系统内的二次燃烧室余热回收装置二、余热回收装置二、除酸急冷塔、过滤装置、除尘装置一、除尘装置二、脱硝装置对从蒸汽锅炉排出的气体进行处理，最后在引风机的作用下，将符合排放标准的气体从烟囱内排出。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型
1、通过将废旧的太阳能板先进行初步的拆解和分拣后，将易回收的玻璃、铝制框架和缆线、接头进行直接回收；
2、将现有难以处理的太阳能板塑料采用等离子体技术进行处理，相对于传统技术，处理更加彻底，不会产生二次污染；
3、通过废气系统将等离子处理后的废气进行处理，排出的废气进行多步骤处理，从而保证排出气体无污染；
4、通过冷却系统和预热回收系统，可将塑料在等离子体反应釜内反应产生的废气热量进行回收，充分的利用了处理过程中产生的废热，进一步降低了能源的消耗。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型系统框图；
图2为本实用新型结构示意图；
图3为本实用新型预热装置结构示意图；
图4为本实用新型等离子体处理系统结构示意图；
图5为本实用新型废气处理系统结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、前处理系统；2、粉碎输送系统；201、输送带一；202、粉碎机；203、螺旋提升机；204、预热装置；2041、预热箱；2042、进料口一；2043、输送带二；2044、蒸汽进口；2045、出料口；3、等离子体处理系统；301、等离子体反应釜；302、气化室；303、熔融室；304、沉淀室；305、等离子发生器；306、夹层；307、冷却水管；308、排气口；309、排料口；310、进料口二；311、出水口；4、废气处理系统；401、二次燃烧室；402、余热回收装置二；403、除酸急冷塔；404、过滤装置；405、除尘装置一；4051、折流板；4052、出灰口；406、除尘装置二；407、脱硝装置；408、烟囱；409、引风机；410、气体管路；5、冷却系统；501、换热器；6、预热回收系统；601、排气管路；602、回收管路一；603、回收管路二；604、回收管路三；605、排风机；7、蒸汽锅炉；701、废气出口；8、回收区。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种利用等离子技术处理废旧光伏电池板系统，包括前处理系统1、粉碎输送系统2、等离子体处理系统3、废气处理系统4、冷却系统5和预热回收系统6，所述前处理系统1用于将回收的光伏太阳能板进行拆解、分拣，并对分拣出的塑料制品输送至粉碎输送系统2处；所述粉碎输送系统2用于将分拣出的塑料制品进行输送、粉碎、预热；所述等离子体处理系统3用于将分拣出的塑料制品进行等离子处理；所述废气处理系统4用于将等离子处理后的废气进行处理；所述冷却系统5用于将等离子处理后的熔渣进行冷却回收，并将冷却后的熔渣通入到回收区8；所述预热回收系统6用于将等离子处理过程中产生的热量进行回收；
还包括蒸汽锅炉7和回收区8，所述蒸汽锅炉7分别与粉碎输送系统2、等离子体处理系统3和冷却系统5相连接。
本实施例中，所述前处理系统1为采用自动机器人完成回收太阳能板的拆解和分拣工作，属于现有技术。
本实施例中，所述粉碎输送系统2包括输送带一201、粉碎机202、螺旋提升机203、预热装置204，所述输送带一201将分拣出的塑料输送至粉碎机202上方，通过输送带一201将待处理的塑料输送至粉碎机202内进行粉碎，使得粉碎后的小块塑料更易处理，所述粉碎机202底端的出料端连接于螺旋提升机203的进料端，所述螺旋提升机203的顶端出料端连接于所述预热装置204，将粉碎后的塑料通过螺旋提升机203输送至预热装置204。
上述实施例中，所述预热装置204包括预热箱2041，所述预热箱2041的顶部和外壁底部分别开有位于螺旋提升机203的顶端出料端下方的进料口一2042和出料口2045，所述预热箱2041的内部水平交错设置有多个输送带二2043，底层所述输送带二2043的出料端位于出料口2045的一侧，所述预热箱2041的内腔底部均匀设有蒸汽进口2044，粉碎后的塑料从进料口一2042进入到预热箱2041内，并在水平交错设置有多个输送带二2043进行传送，传送的过程中，可将锅炉7产生的蒸汽通过排气管路601和排风机602作用下输送至蒸汽进口2044处，然后对进入到预热箱2041内的塑料进行均匀的预热，预热后的塑料在送入至等离子体处理系统3内进行等离子处理。
本实施例中，所述等离子体处理系统3包括等离子体反应釜301，所述等离子体反应釜301的内腔从上到下依次为气化室302、熔融室303和沉淀室304，所述熔融室303的内壁上安装有等离子发生器305，所述等离子体反应釜301的内壁设有夹层306，所述夹层306的内部螺旋绕接有冷却水管307，所述等离子体反应釜301的顶端和底端分别开有排气口308和排料口309，所述等离子体反应釜301的外壁开有与出料口2045相连接的进料口二310，所述进料口二310位于等离子发生器305的上方。预热后的塑料进入到熔融室303内在等离子体反应釜301的作用下，使得塑料处理过程更加完善，气化更彻底，熔融后的塑料产生的废渣则落入在沉淀室304内，然后经排料口309排出，而反应后的合成气则通过气化室302上方的排气口308排出，此外，在等离子体反应釜301的内壁的夹层306内螺旋绕接有冷却水管307，蒸汽锅炉7可直接加热等离子体反应釜301冷却水管307内流出的冷却水，这些冷却水在等离子体反应釜301的过程中吸收了大量的等离子体反应釜301所散发的热量，其温度本身就较高，蒸汽锅炉7直接加热这些冷却水，使其汽化所需的能量将大幅的降低，其充分的利用了冷却水中的废热，进一步降低了能源的消耗。
本实施例中，所述废气处理系统4包括气体管路410，所述气体管路410的一端与蒸汽锅炉7的废气出口701相连接，所述气体管路410的另一端依次连接二次燃烧室余热回收装置二402、余热回收装置二402、除酸急冷塔403、过滤装置404、除尘装置一405、除尘装置二406、脱硝装置407、烟囱408和引风机409，能够对蒸汽锅炉7的废气出口701排出的废气进行多步骤处理，从而保证排出气体无污染。
本实施例中，所述预热回收系统6包括排气管路601、回收管路一602、回收管路二603和回收管路三604，所述排气管路601的一端与蒸汽锅炉7相连接，所述排气管路601的另一端通过排风机605与蒸汽进口2044相连接，所述回收管路一602分别连接于蒸汽锅炉7和排气口308之间，所述回收管路二603分别连接于蒸汽锅炉7和冷却水管307的出水口311之间。
结合上述实施例，所述冷却系统5采用换热器501，所述回收管路三604连接于换热器501和蒸汽锅炉7之间，所述排料口309通过管道贯穿于换热器501，并与回收区8相连接，所述排料口309连接的位于换热器501前的管道上安装有排渣阀，还能够对换热器501和等离子体反应釜301内产生的废气预热以及产生的热量进行回收，提供蒸汽锅炉7进行利益，而本系统所需要的能量还能够通过蒸汽锅炉7进行提供，降低了能源的消耗。
本实施例中，所述过滤装置404内部为活性炭和消石灰，所述除尘装置一405为折流板重力除尘装置，所述除尘装置二406为布袋除尘装置，所述除尘装置一405包括交错设置在除尘装置一405内壁上的折流板4051，所述除尘装置一405的底部设有出灰口4052。
实施例2
一种利用等离子技术处理废旧光伏电池板的方法，具体包括以下步骤：
S1：采用自动机器人完成回收太阳能板的拆解和分拣工作，三分之二的玻璃回收后成为了碎玻璃，被送往玻璃制造业；铝制框架被送往铝精炼厂；回收后的硅可以在贵金属工业被再利用；剩下的缆线和接头会被压碎后以铜珠的形式出售；而废塑料则通过输送带一201输送至粉碎机202内进行粉碎；
S2：将粉碎机202粉碎后的塑料通过螺旋提升机203输送至预热装置204处，预热装置204的预热能量通过蒸汽锅炉7连接的排气管路601和排风机605进行供给，经预热装置204预热后的塑料通入到等离子体反应釜301进行处理；
S3：塑料经进料口二310进入到等离子体反应釜301内，在等离子发生器305作用下将塑料的熔融后的有机物通过夹层306底部的排料口309排出再处理，而将塑料的熔融后的合成气则通过气化室302顶部的排气口308输送至蒸汽锅炉7处，此外，等离子体反应釜301的夹层306内的冷却水管307将等离子体反应釜301工作时产生的热量通过出水口311和回收管路二603输送至蒸汽锅炉7处；
S4：从排料口309排出的灰渣经过换热器501，换热器501对其进行冷却换热，换热后的能量通过回收管路三604输送至蒸汽锅炉7内，而经换热的灰渣则通入到回收区8内；
S5：从排气口308排出的合成气通过回收管路一602输送至蒸汽锅炉7内，经蒸汽锅炉7利用后从废气出口701排至废气处理系统4内，由废气处理系统4内的二次燃烧室余热回收装置二402、余热回收装置二402、除酸急冷塔403、过滤装置404、除尘装置一405、除尘装置二406、脱硝装置407对从蒸汽锅炉7排出的气体进行处理，最后在引风机409的作用下，将符合排放标准的气体从烟囱408内排出。
本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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。
以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (9)
1.一种利用等离子技术处理废旧光伏电池板系统，其特征在于：包括前处理系统(1)、粉碎输送系统(2)、等离子体处理系统(3)、废气处理系统(4)、冷却系统(5)和预热回收系统(6)，
所述前处理系统(1)用于将回收的光伏太阳能板进行拆解、分拣，并对分拣出的塑料制品输送至粉碎输送系统(2)处；
所述粉碎输送系统(2)用于将分拣出的塑料制品进行输送、粉碎、预热；
所述等离子体处理系统(3)用于将分拣出的塑料制品进行等离子处理；
所述废气处理系统(4)用于将等离子处理后的废气进行处理；
所述冷却系统(5)用于将等离子处理后的熔渣进行冷却回收，并将冷却后的熔渣通入到回收区(8)；
所述预热回收系统(6)用于将等离子处理过程中产生的热量进行回收；
还包括蒸汽锅炉(7)和回收区(8)，所述蒸汽锅炉(7)分别与粉碎输送系统(2)、等离子体处理系统(3)和冷却系统(5)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种利用等离子技术处理废旧光伏电池板系统，其特征在于：所述前处理系统(1)为采用自动机器人完成回收太阳能板的拆解和分拣工作。
3.根据权利要求1所述的一种利用等离子技术处理废旧光伏电池板系统，其特征在于：所述粉碎输送系统(2)包括输送带一(201)、粉碎机(202)、螺旋提升机(203)、预热装置(204)，所述输送带一(201)将分拣出的塑料输送至粉碎机(202)上方，所述粉碎机(202)底端的出料端连接于螺旋提升机(203)的进料端，所述螺旋提升机(203)的顶端出料端连接于所述预热装置(204)。
4.根据权利要求3所述的一种利用等离子技术处理废旧光伏电池板系统，其特征在于：所述预热装置(204)包括预热箱(2041)，所述预热箱(2041)的顶部和外壁底部分别开有位于螺旋提升机(203)的顶端出料端下方的进料口一(2042)和出料口(2045)，所述预热箱(2041)的内部水平交错设置有多个输送带二(2043)，底层所述输送带二(2043)的出料端位于出料口(2045)的一侧，所述预热箱(2041)的内腔底部均匀设有蒸汽进口(2044)。
5.根据权利要求4所述的一种利用等离子技术处理废旧光伏电池板系统，其特征在于：所述等离子体处理系统(3)包括等离子体反应釜(301)，所述等离子体反应釜(301)的内腔从上到下依次为气化室(302)、熔融室(303)和沉淀室(304)，所述熔融室(303)的内壁上安装有等离子发生器(305)，所述等离子体反应釜(301)的内壁设有夹层(306)，所述夹层(306)的内部螺旋绕接有冷却水管(307)，所述等离子体反应釜(301)的顶端和底端分别开有排气口(308)和排料口(309)，所述等离子体反应釜(301)的外壁开有与出料口(2045)相连接的进料口二(310)，所述进料口二(310)位于等离子发生器(305)的上方。
6.根据权利要求5所述的一种利用等离子技术处理废旧光伏电池板系统，其特征在于：所述废气处理系统(4)包括气体管路(410)，所述气体管路(410)的一端与蒸汽锅炉(7)的废气出口(701)相连接，所述气体管路(410)的另一端依次连接二次燃烧室余热回收装置二(402)、余热回收装置二(402)、除酸急冷塔(403)、过滤装置(404)、除尘装置一(405)、除尘装置二(406)、脱硝装置(407)、烟囱(408)和引风机(409)。
7.根据权利要求6所述的一种利用等离子技术处理废旧光伏电池板系统，其特征在于：所述预热回收系统(6)包括排气管路(601)、回收管路一(602)、回收管路二(603)和回收管路三(604)，所述排气管路(601)的一端与蒸汽锅炉(7)相连接，所述排气管路(601)的另一端通过排风机(605)与蒸汽进口(2044)相连接，所述回收管路一(602)分别连接于蒸汽锅炉(7)和排气口(308)之间，所述回收管路二(603)分别连接于蒸汽锅炉(7)和冷却水管(307)的出水口(311)之间。
8.根据权利要求7所述的一种利用等离子技术处理废旧光伏电池板系统，其特征在于：所述冷却系统(5)采用换热器(501)，所述回收管路三(604)连接于换热器(501)和蒸汽锅炉(7)之间，所述排料口(309)通过管道贯穿于换热器(501)，并与回收区(8)相连接，所述排料口(309)连接的位于换热器(501)前的管道上安装有排渣阀。
9.根据权利要求6所述的一种利用等离子技术处理废旧光伏电池板系统，其特征在于：所述过滤装置(404)内部为活性炭和消石灰，所述除尘装置一(405)为折流板重力除尘装置，所述除尘装置二(406)为布袋除尘装置，所述除尘装置一(405)包括交错设置在除尘装置一(405)内壁上的折流板(4051)，所述除尘装置一(405)的底部设有出灰口(4052)。
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