JP2010274259A - 廃プリント配線板を熱分解する基材回収方法およびその装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】主として反応過程中に水(水気)の引入を増加し、且つ全密封低圧処理環境を作製することにより、熱分解過程に燃焼現象の除去を確保し、更に処理安全性の強化を達成し、有機気体の部分に対し、より濃縮・失活し、利用可能な燃料または化学工業原料を形成し、処理コストを低減できる以外に、回収価値も増加でき、更に安全処理装置などの多重の効果と利益を創造でき、極めて産業利用価値を具する。
【選択図】図6
Description
(1)正圧酸素隔離系統の設立:本発明は、熱分解過程中に空気(酸素)の侵入を防止して操作のリスクを招くことを、克服するために、特に反応プロセスを正圧反応となるように設計し、空気の侵入機会を全面的に阻止でき、操作上では設備がより安全となり、そして反応物が反応炉を進出する時に、特に水気膨張を利用して正圧を設立して反応物を安全に移動でき、
(2)水気引入定圧反応系統:本発明は、水気を利用して熱分解反応が過激することを防止する時に、冷却安定作用を与え、熱分解がより安全となることを可能とし、且つ反応物を反応炉から移出する前に、予め冷却でき、操作のリスクを低減でき、熱分解過程の安定性を強化し、
(3)気体自動平衡系統の設立:本発明は、熱分解の気体生成量の変化問題を克服するために、気体生成量が大きくなる時に、空間を必要として気体を貯蔵し、気体の圧力上昇を招かず、本発明の自動膨張可能な方式を介し、気体生成量が小さくなる時に、自動的に回復でき、操作の圧力がバランスを得て、特に気体自動平衡系統を設計し、
(4)垂直原料供給系統の設立:本発明は、反応物が進出する時に煙突効果現象を招くことを、克服するために、特に垂直引入系統を設計し、熱気上昇原理を利用して空気の入り込みを阻止し、更に水気の対応を利用して移入する前に、予め熔融硝酸塩の表面を加熱して大量の水蒸気を形成し、反応物に移入する持ち込み可能な空気をより排除でき、有効な酸素除去機能を設立でき、
(5)垂直反応用ホルダー及び炭素膜移出系統の設立:本発明は、配線板の浮き出し・積み上げ効果,有機気体の排出を妨害することにより反応を影響すること,及び炭素膜の浮き出し問題を、克服するために、特に垂直反応用ホルダーを利用して配線板が直立状を呈して積み上げなく、且つ熔融硝酸塩の中に位置を固定して反応することを制限し、有効かつ快速に分解でき、反応用ホルダーの上方に炭素膜網を設けて反応物を移動すると同時に炭素膜を移出できることにより、下方に有機気体を順調に排除でき、操作の安全を強化し、
(6)反応炉の開放・閉鎖の排気系統の設立:本発明は、熱反応を中止する時に有機気体の戻り流れを防止でき且つ熱分解する時に順調に排気できるように確保するために、特に水位高さの降下を利用すれば、排気通路を開放し、上昇すれば、通路を閉鎖するように設計し、排気機能を有効かつ簡単に制御でき、
(7)有機気体凝縮圧縮回収系統の設立:本発明は、有機気体のリサイクルを向上するために、特に常温凝縮圧縮系統を設立し、冷却および圧縮の併用を利用して有機気体の比較的大きな分子の物質により燃焼油を形成し、そして小分子の部分が気体を燃焼可能な気体となるように凝縮しなく、分離して回収できれば、より有利な操作条件を創造でき、操作コストを低減し、且つ回収の効果と利益を向上し、
(8)活動式密封扉の制御系統の設立:本発明は、反応物を移出する時に有機気体が容易に溢れ出て操作のリスクを招くことを、克服するために、特に活動式密封扉を設計し、水封および活動式扉を利用して有効な密封効果を形成して有機気体の溢れ出を防止し、更に水気を利用して予め反応物を冷却して再び移出し、大部分の有機気体を除去でき、安全操作環境を得、
(9)反応圧力追跡系統の設立:本発明は、圧力追跡反応系統を利用する。熱分解反応の開始および終了を追跡し、反応プログラムが完成するかどうかを確定でき、熱分解の実行中の時に、酸素量を生成し、圧力が上昇し、熱分解反応が中止する時に、圧力が降下すれば、簡単に追跡できる。
廃気凝縮回収装置200は、廃気緩衝区114の後端に設けられ、後方廃気処理装置400に接続されることにより、後で安全に排出でき、環境保護処理の要求を達成する。
101 反応炉ヒーター
102 熔融硝酸塩
103 反応炉気体緩衝区
104 活動式密封扉
105 上蓋
106 反応物輸送固定架
107 反応用ホルダー輸送ドライバー
108 反応用ホルダー移入ドライバー
109 反応用ホルダー接続器
110 活動式反応用ホルダー
111 水気引入装置
112 反応炉廃気出口
113 反応炉活水封止バルブ
114 廃気緩衝区
115 進水制御バルブ
116 排水制御バルブ
117 反応炉圧力制御器
118 気体自動膨張装置
119 安全排出装置
120 反応物
200 廃気凝縮回収装置
201 凝縮圧縮管
202 凝縮噴霧装置
203 凝縮水封槽
204 コールタール
205 気体出口
206 増圧ポンプ
207 コールタール出口
208 気体・水分離槽
209 水液
210 気体一時存在区
300 管路
400 廃気処理装置
500 気体安全排出口
Claims (19)
- 廃プリント配線板を熱分解する基材回収方法であって、
工程1:反応物を熔融硝酸塩の中に投入し、熱分解と化学反応を行い、熱分解反応過程中に水気を引入して熱分解反応に参入し、水を利用して反応物と熔融硝酸塩を冷却でき、熱分解過程がより安定化し、更に水を利用して加熱・膨張して水蒸気を生成し、系統の正圧を維持するために用いられ、酸素除去の機能を行い、且つ有機気体を強制的に排除して反応炉から移出させ、操作の安全性を強化すること、
工程2:熱分解により有機気体を生成し、常温凝縮圧縮回収系統を利用し、回収された燃焼油と燃焼ガスの分類を強化し、操作コストを低減させ、回収効率を向上すること、
工程3:熱分解された後に、反応物が水洗を利用して熔融硝酸塩と分離でき、基材回収効率を得て、硝酸塩とハロゲン化塩の両者の分類が比重と熔点の相違を利用して簡単に分類できること、
工程4:炭素膜が水洗を利用して塩と炭素滓を分離でき、炭素滓が燃料と看做し或いは化学工業原料に変換されることを可能とし、ガラスファイバと金属の分離は、前処理があるかどうかに基づいて決められるべきで、予め錫を剥離した時に金属が銅箔となり、まだ錫を剥離しなければ、錫と銅が混合し、事前にソルダーレジスト外の金属を溶食し尽くすれば、簡単に分離でき、ソルダーレジスト外の金属を溶食して除去しない或いは6層以上の外層板・内層配線に達しなければ、外力により銅箔を強制的に分離して取り出し或いは化学溶食方法を利用して金属を溶け出す必要があり、金属化合物または還元金属により再び利用され、両者も併用できること、
上記工程を含むことを特徴とする、廃プリント配線板を熱分解する基材回収方法。 - 該水気は、少量の水,霧化水気であり、更に水蒸気または不活性気体をも直接に利用して交替して同じ役割を実行できることを特徴とする、請求項1に記載の廃プリント配線板を熱分解する基材回収方法。
- 該常温凝縮圧縮した有機気体は、水と有機気体の混合凝縮作用を直接に利用でき、或いは油(燃焼油または熱灯油)と有機気体の混合凝縮作用を利用でき、更に間接熱交換器の方式をも利用して凝縮作用を実行できることを特徴とする、請求項1に記載の廃プリント配線板を熱分解する基材回収方法。
- 該廃プリント配線板は、事前に部品を取り除いた後に、直接に熔融塩の中に投入して熱分解できる必要があり、また予め錫を除去した後に熔融塩に投入して熱分解でき、更に予め錫を除去し且つソルダーレジスト外の銅箔を除去した後に再び熔融塩に投入して熱分解でき、事前に処理するかどうかにも係わらず、熱分解反応に影響を及ぼさず、但し熱分解した後に、ガラスファイバと金属には、異なる処理方式があるべきで、同じように分類回収方法を達成できることを特徴とする、請求項1に記載の廃プリント配線板を熱分解する基材回収方法。
- 該熔融硝酸塩は、硝酸リチウム,亜硝酸リチウム,硝酸ナトリウム,亜硝酸ナトリウム,硝酸カリウム又は亜硝酸カリウムであり、単一または多種類の混合熔融塩を利用して実行し、高活性金属を利用してハロゲン元素を捕獲することを特徴とする、請求項1に記載の廃プリント配線板を熱分解する基材回収方法。
- 廃プリント配線板を熱分解する基材回収装置は、反応炉,反応物輸送固定架,水気引入装置,反応炉廃気出口,反応炉圧力制御器,活動式反応用ホルダー,気体自動膨張装置,安全排出装置,廃気凝縮回収装置,凝縮圧縮管,凝縮噴霧装置,コールタール出口と廃気処理装置を含み、
反応炉は、その底部およびその周囲の下方に反応炉ヒーターを一つ設け、且つ反応炉内の下半部に熔融硝酸塩を詰め込み、反応炉ヒーターを介して熔融硝酸塩が熔融状を呈し、そして反応炉の中間が反応炉気体緩衝区となり、且つ反応炉の真上方に一つの活動式密封扉と上蓋を設け、
反応物輸送固定架は、反応炉の外上方に架設され、反応物輸送運動の提供を担当し、そして該反応物輸送固定架の上方に、一つの反応用ホルダー輸送ドライバーと反応用ホルダー移入ドライバーを設け、反応用ホルダー輸送ドライバーが左右移動を提供でき、そして反応用ホルダー移入ドライバーが上下移動を提供でき、
水気引入装置は、反応炉の反応炉酸素ガス緩衝区の上方側辺位置に設けられ、ノズルが熔融硝酸塩の表面へ向かって水気を吐出できるように提供され、反応物が反応炉を進出する時に、吐出された水気が熱膨張により生成された上昇の推力を直接に受け入れてもよく、活動式密封扉と結合し、これにより、外部空気が反応炉内に入り込むことを阻止し、ひいては酸素阻止作用を達成し、同時に随時に熔融硝酸塩に表面冷却作用を提供でき、反応温度が高すぎることにより危険を生成することを予防し、
反応炉廃気出口は、反応炉気体緩衝区の他の側辺に設けられて反応炉活水封止バルブと接続し、反応物に熱分解廃気流動出口の方向誘導を提供し、反応炉活水封止バルブを経て廃気緩衝区に入り込み、そして反応炉活水封止バルブが熱分解反応過程中に水位を自動的に降下できるように提供され、一つの排水制御バルブにより水を利用して開放機能を制御して実行し、反応が中止する時に、水を補充して水封作用防止後段の気体を形成して反応炉内に導入して戻すことにより、閉鎖作用を達成し、一つの進水制御バルブを利用して実行し、
反応炉圧力制御器は、反応炉廃気出口の上方に設けられることにより、反応炉内の圧力を検出し、圧力が上昇する時に熱分解し始め、降下する時に熱分解反応が終了すれば、反応が終了するかどうかをはっきりと了解でき、且つ反応物を安全に移出できるかどうかをはっきりと了解でき、時間の確認と温度の変化に対応してより確実になり、熱分解が完成するかどうかを判断し、
活動式反応用ホルダーは、反応用ホルダー移入ドライバーの前端に接続し、或いはその反応用ホルダーから脱離し、反応物に熱分解反応空間を提供し、且つ反応物の比重問題を排除し、反応物が熔融硝酸塩の中に滞留して熱分解を行い、且つ気体排出通路を保留でき、その上方に炭素滓浮出網があり、反応物を移出すると同時に熔融硝酸塩の上方表面の炭素滓を移出し、
気体自動膨張装置は、廃気緩衝区の側辺に置かれ、提供される気体量が大きい時に、自動的に調整して空間を移動して気体を貯蔵でき、気体量が減少する時に、空間の気体を自動的に押して出してその構造を閉鎖すべきであり、
安全排出装置は、廃気緩衝区の側辺に設けられ、気体の圧力が水封圧力よりも大きくなる時に気体が脱出して排出できることを利用し、構造安全の目的を達成し、反応炉および操作人員の安全を有効に確保でき、且つ外部の気体が反応炉に滲入することを防止でき、
廃気凝縮回収装置は、廃気緩衝区の後端に設けられ、後方廃気処理装置に接続されることにより、後で安全に排出でき、環境保護処理の要求を達成し、
凝縮圧縮管は、反応炉の廃気緩衝区と互いに接続し、且つその接続端部の内に凝縮噴霧装置を一つ設けることにより、水気を直接に利用して廃気と混合し、凝縮圧縮管を通過して凝縮して液態のコールタール(油と炭素埃の混合物を指す)を形成し、後段の凝縮水封槽に導入して更に気体・水分離槽の中に入り込むことにより、コールタールと気化物質を分離し、つまりコールタール回収の目的を簡単に達成でき、そして後で気化部分の気体が気体出口を経て気体一時存在区へ排出され、そして気体一時存在区の後段に管路を一つ接続し、且つ後段の廃気処理装置と互いに接続し、更に廃気処理装置の上に廃気安全排出口を一つ設置することにより、処理された後の廃気を外部へ排出し、また気体一時存在区の気体を液化燃料ガスとなるように直接に圧縮し、
凝縮噴霧装置は、凝縮圧縮管の前端内に設けられ、その凝縮が直接冷却方式であり、更に間接冷却方式であり、凝縮を実行する装置で、そしてその前端に増圧ポンプを一つ設けて気体・水分離槽の下方水部分と接続し、つまり完備の系統を完成し、
コールタール出口は、前述の通りで、気液分離装置に設けられ、水液の上方に油のみを排出でき、水を気体・水分離槽の中に滞留し、
廃気処理装置は、気体一時存在区の気体出口に設けられ、市販の有機気体および窒素ガスの気体処理装置を利用して処理でき、或いは直接燃焼方式を採用して廃気の熱エネルギーを回収し、或いは発電方式を変換してリサイクルし、後で安全に排出できることを特徴とする、
廃プリント配線板を熱分解する基材回収装置。 - 該反応炉ヒーターは、電気エネルギーによる加熱または燃料による加熱であることを特徴とする、請求項6に記載の廃プリント配線板を熱分解する基材回収装置。
- 該反応用ホルダー移入ドライバーの上に1セットの反応用ホルダー接続器を設け、一つの活動式反応用ホルダーと互いに接続し或いは分離し、活動式反応用ホルダーの内に反応物の収納に供することが出来ることを特徴とする、請求項6に記載の廃プリント配線板を熱分解する基材回収装置。
- 該反応用ホルダー接続器は、機械を利用して連結でき、或いは電磁石の引力を利用して達成できることを特徴とする、請求項8に記載の廃プリント配線板を熱分解する基材回収装置。
- 該反応物は、廃プリント配線板であることを特徴とする、請求項1または8に記載の廃プリント配線板を熱分解する基材回収装置。
- 該反応用ホルダー輸送ドライバーは、油圧,気圧方式により駆動でき、更に電動ボルトをも利用して駆動できることを特徴とする、請求項6に記載の廃プリント配線板を熱分解する基材回収装置。
- 該反応用ホルダー移入ドライバーは、油圧,気圧方式により駆動でき、更に電動ボルトをも利用して駆動できることを特徴とする、請求項6に記載の廃プリント配線板を熱分解する基材回収装置。
- 該廃気は、窒素・酸素ガスであることを特徴とする、請求項6に記載の廃プリント配線板を熱分解する基材回収装置。
- 該廃気は、有機気体であることを特徴とする、請求項6に記載の廃プリント配線板を熱分解する基材回収装置。
- 該気体自動膨張装置は、水封およびスプリング装置を利用して敏感度を強化して敏感度を制御できることにより、自動的に調整して空間を移動して気体を貯蔵するように達成することを特徴とする、請求項6に記載の廃プリント配線板を熱分解する基材回収装置。
- 該気体自動膨張装置は、水封および配重平衡輪を利用し、重量の差により、自動的に調整して空間を移動して気体を貯蔵するように達成することを特徴とする、請求項6に記載の廃プリント配線板を熱分解する基材回収装置。
- 該凝縮水の部分は、凝縮油方式により交替できることを特徴とする、請求項6に記載の廃プリント配線板を熱分解する基材回収装置。
- 該水封の部分は、油封方式により交替できることを特徴とする、請求項6に記載の廃プリント配線板を熱分解する基材回収装置。
- 該凝縮噴霧装置の水温度の上昇は、強制風冷方式または液冷方式を利用して補償できることを特徴とする、請求項6に記載の廃プリント配線板を熱分解する基材回収装置。
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