1377996 ^六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明與熱裂解廢棄印刷電路板所使用的反應 爐有關’其具有大幅縮短熱裂解反應時間、增進整 體處理效率、保障現場操作人員安全及減少整體成 本支出等多重效益。 【先前技術】 本案發明人前於2006年1月20日提出中華民 國第0951 02 3 42號「回收廢棄印刷電路板的方法」 發明專利申請，並於2000年12月11日核准公告取 侍發明第12 6 8 1 8 4號專利證書在案，該發明專利經發 明人加以實施後已獲得預期之良好功效，其是利用 印刷電路板的特性，分階段利用不同的處理程序， 逐步分離殘留在該電路板上之各種不同金屬，藉以 回收樹脂中的溴化物及重要的破璃纖維，轉換成各 種工業原料進行資源再利用； 其中’在該實施過程的其中一步騾e中，是探 用熱裂解化學反應方式來進行，如第一圖所示，其 主要7C將廢棄印刷電路板投入容置有熔融硝酸鈉的 培爐中’使其熱裂解環氧樹脂來分開金屬與破璃纖 維的結合面後，分別產生溴化鈉1 1、碳化坡璃纖維 12、銅泊13、氮氧化物15及有機氣體14等反應物， 3 但在前述的熱裂解遇程中，卻發現會有致使處理效 率降低的因素如下： 1.由於熱烈解反應是—種放熱反應，反應的溫度 愈高則愈激烈’在370°c以上時會有大量氣體產生， 且無機鹽溶液溫度會隨處理的次數增加而上昇，如 此將會形成相對地愈來愈不安全，故必須控制在 370°C以下來進行才能避免危險發生，但卻因此衍生 出會導致有大量碳渣的情形發生（因4〇〇。〇以下時碳 不谷易反應），而這些大量的碳渣會在熔鹽的液面凝 結堆疊形成塊狀的固態碳渣片，最後會將整個無機 鹽溶液的液面形成封閉狀態，導致後續反應的有機 氣體氣泡無法再從無機鹽溶液的液面排出，使得反 應完成後要拿出反應物時，會夾帶這些未完全排出 的氣體並跟隨冒出，而發生有危害現場操作人員健 康安全之虞，因此又增加熱裂解處理程序上的困難 度’同時也增加處理的時間》 • 2·當廢棄印刷電路板投入容置有熔融硝酸鈉無 機鹽的反應爐中進行熱裂解反應時，會受到無機随 溶液浮力的作用而無法完全沉浸入無機鹽溶液內， 致使該局部浮在溶液表面上的廢棄印刷電路板， 法與無機鹽溶液進行完全之熱裂解反應，從而降低 了捕捉溴元素之效果，並使得熱裂解反應不完全及 若以外力將廢棄印刷電路 溶液内，則又會使所有的 靠在一起，而造成熱裂解 不易排出，並導致整體熱 熱裂解反應的時間增長； 板下壓來達到沒入無機鹽 廢棄印刷電路板相互緊貼 反應後的有機氣體及碳渣 裂解反應的時間增加’肖時反應中產生的碳渣也會 停留在各廢棄印刷電路板之間，除阻礙有機氣體氣 泡的不利排放外，相對地也降低廢棄印刷電路板進 行熱裂解反應的速率，導致整體處理的時間延長， 最後造成處理效率的不彰以及增加成本支出的雙重 不利結果。 【發明内容】 本發明的主要目的是在提供一種「 賴路板的反應爐裝置」，其包含—爐座解= 盎、-爐蓋支撐柱、—承放架及_篩網板；藉由該 承放架將廢印刷電路板固定後，再沉沒入爐座中的 熔融無機鹽溶液內，使各廢印刷電路板之間不會產 生相互緊貼的現象，而有利反應中產生的碳渣不會 停留在各廢棄印刷電路板之間，避免造成反應不易 及反應速率降低，同時，利用該承放架具有抵抗無 機鹽溶液的浮力作用，而能迫使所有廢印刷電路板 7D全巩浸入無機鹽溶液進行熱裂解反應，使其熱裂 解反應時間大幅縮短’進而增進整體的處理效率， 1377996 „ 以及減少整體成本支出的雙重效益。 本發明的另一目的係在提供一種「熱裂解廢棄 印刷電路板的反應爐裝置」，藉由裝置中的篩網板， 可將熱裂解反應中在熔鹽液面所凝結堆疊形成的塊 狀固態碳渣先給予撈出，使後續反應產生的有機氣 . 體氣泡不再受到碳渣的阻擋，而能順利地由無機鹽 溶液的液面繼續排出，使得反應完成後要拿出反應 φ 不會有部分仍未完全排出的殘留有機氣體跟 隨冒出，避免現場操作人員之安全遭受危害，並促 使整體的處理時間更加縮短。 【實施方式】 請參閲第二圖及第三圖所示，係本發明—種「熱 裂解廢棄印刷電路板的反應爐裝置」的第一實施 例，其包含： 春 -爐座100，為頂面具有開口之中空體，其底部 的外緣面周圍設有電熱器101，於內部容置有無機鹽 溶液102,且由該電熱器1〇1加熱至呈熔融狀態； —爐蓋200，係罩設於爐座10〇的頂面上，為底 面具有開口的中空體，其蓋體頂面接設有一伸縮式 氣體排放管201 ’且於其中的一側面上凸伸有一水平 橫桿202 ; 6 —爐蓋支撐柱3 00,係直立固定於地面g上，靠 近頂部的其中—側面上凹設有一滑動#3〇卜並於該 滑動槽3〇1内再設置有—由馬達M驅動之螺旋式升 降機構302’可供蓋體2〇〇上水平橫才旱2〇2的自由端 套合後’而能在滑動槽301的上、下死點間之行程 中作上升與下降移動； 一承放架400,係置設於爐座1〇〇與爐蓋2〇〇之 門由上層網板4〇1及一下層面板402相互間隔 ;距離對置後，肖以複數根平行排列的直立支柱403 施予連結固定組成，而在上層網板401與下層面板 4〇2兩者間所包覆的空間中’又由各個直立支柱彻 直接間隔出有複數個長方形之直立空格框4〇4，其 中’該上層網》401的網孔孔徑可被氣體分子穿透， 且由兩支平行並列固定於爐蓋200頂面上的—對油 壓缸405之活塞# 406螺、目，藉該兩活塞桿406在 一對油壓缸405行程內的同步伸縮作動，可使整個 承.放架400上升離開或下降沉浸入爐座ι〇〇中的無 機鹽溶液102内；及 一細網板500 ’為—呈水平狀且置設於爐蓋2〇〇 與承放架400纟間的扁平金屬網，#篩網的細目孔 徑小於2公分，並由一固定於爐蓋200頂面上的油 歷缸5G1 I活塞桿5G2螺固，藉該活塞桿5〇2在油 1377996 壓缸S〇i行程內的伸縮作動，可將整個篩網板5〇〇 上升離開或下降沉浸入爐座100中的無機鹽溶液1〇2 內。 其中’上述爐座100的電熱器可更設為燃 • 燒式加熱器；而承放架400與篩網板500上所螺固 • 的油壓缸405及5〇1亦可更設為氣壓缸或電動螺桿 • 裝置’且該無機鹽溶液102係可為硝酸鈉，或亞硝 • 酸鈉，或硝酸鉀，或亞硝酸鉀，或其兩種以上相混 合而成之熔鹽。 如第二圖至第十二圖所示，本發明的使用操作 方式如下： 卜首先啟動爐蓋支撐柱300頂面的馬達μ來驅 動螺旋式升降機構302,促使水平橫桿2〇2帶動爐蓋 〇上升至滑動槽301的上死點位置，而與爐座1〇〇 鲁 的頂面元全脫離；再依序啟動油壓缸501及一對油 壓缸405，使其活塞桿502及一對活塞桿406先後分 別下降，並到達與爐座100中無機鹽溶液1〇2液面 的上方位置，而暴露在爐座1〇〇與爐蓋2〇〇之間的 位置（如第三圖所示）。 2將母一廢棄印刷電路板ρ以單獨直立方式置 入承放架400的各直立空格框4〇4內（如第四圖所 8 1377996 示）。 3、再次操作一對油壓缸405,使其內部的兩支 活塞桿406同步向下伸，而將整個承放架4〇〇沉浸 入爐座100的無機鹽溶液102内（如第五圖所示）， . 隨後又操作油壓缸501，使其內部活塞桿5〇2亦向下 • 伸，直到整個篩網板500沉沒入爐座i 〇〇中無機鹽 溶液102的液面下（如第六圖所示）。 籲 4取後再啟動爐蓋支撐柱300頂面的馬達μ， 使螺旋式升降機構3 02轉動，而將爐蓋2〇〇下降至 完全與爐座100相互密封蓋合（如第七圖所示）；此 時，置入在直立空格框4 04內的廢棄印刷電路板ρ 開始與無機鹽溶液102進行熱裂解化學反應，並在 反應後分別產生有機氣體Α及細微碳顆粒，其中， 有機氣體A的氣泡（如第八圖所示）係在浮出無機 ® 鹽溶液102的液面後，再經由爐蓋200的氣體排放 管201來排出反應爐外’且每一廢棄印刷路板ρ均 受到承放架400中各直立空格框404的區隔，以及 其上層網板401的抵壓限制，而不會發生有局部浮 出無機鹽溶液102的液面或相互緊貼的情形，完全 避免熱裂解反應進行速度被降低的阻礙，另細微碳 顆粒在穿透篩網板500後，亦會直接浮在無機鹽溶 液102的液面上’並受到脫離液面上後溫度降低的 9 -却…因無機鹽溶液的液 器可給予加執w 上万無任何I加熱 … ‘、、）下，而逐渐凝結堆#形成塊狀的固 心叙渣C (如第九圖所 1_1/7|丁）取俊再擴大其堆疊的範 圍’而將整個鉦撫臨4，U ^ …、機鹽浴液102的液面封閉，使得後 續反應生成的有機氣體A無法繼續由無機鹽溶液 102的液面排出’同時經由氣體排放f 2〇1排出的有 機氣體A亦會减少。 5.當偵測氣體排放管201的排氣量有減少之現 象時’或已到達所預定之反應時間後，可操作油壓 缸5〇 ^吏其活塞桿502上升縮回，而將整個歸網板 5〇0升冋脫離無機鹽溶t 1〇2的液面外，並同步把浮 在無機鹽溶液1G2液面上的碳渣C連帶撥起，使後 續反應所產生的有機氣體A不再受到阻礙，仍可顺 利地7子出無機鹽溶液1 02的液面後，再繼續經由爐 盎200上的氣體排放管2〇1來排出反應爐外（如第 十圖所示）。 .6.待所有的熱裂解反應完成後，再啟動馬達M 來轉動螺旋式升降機構302，使水平橫桿202帶動爐 蓋200上升後與爐座1〇〇分離（如第十一圖所示）， 此時’因整個爐座1〇〇與爐蓋2〇〇之間已無殘留任 何有機氣體A，故不會導致操作人員健康安全上的危 害發生’接著，再利用設置於爐座丨〇〇其中—側面 外圍的推桿裝置600 ’即可將篩網板500上的碳渣c 推出及導入爐座100另—側面外圍的收集槽70〇內 (如第十二圖及其假想線部分所示）。 7’最後，再操作一對油壓缸4〇5，使其兩支活塞 桿406上升縮回，而同步將整承放架4〇〇從無機鹽 溶液102中脫離（如第十三圖所示），便能把熱裂解 反應後的碳化坡璃纖維12，由各個直立空格框4〇4 中取出而成為可再利用的工業原料。 另如第十四圖所示，本發明可依據廢棄印刷電 路板P的處理量增多，而加以擴充因應，只要將兩 組以上的爐座1〇〇與爐蓋2〇〇,以連接管路8〇1分別 接設於各爐蓋200上的氣體排放管2〇1後，即可藉 由該連接管路801來達成統—收集各爐座1〇〇内熱 裂解反應產生的有機氣體A，再經由有機氣體處理裝 置800的氣體排放口 8〇2來完成_體化之安全處理 與無害環境之排放功能。 .再如第十五圖及第十六圖所示，係本發明的第 二實施例，其中，該承放架4〇〇a的上層網板4〇1與 下層面板402之間，係更設由四根直立支柱4〇3做 連結固定，再於該四根直立支柱403之間，以數個 水平間隔板407來平行間隔出數個水平空格框4〇8 (如第十五圖所示）’即可供較大面積的廢棄印刷電 1377996 路板P置入，當其沉浸入無機鹽溶液102中後，仍 具有抵抗浮力作用及防止各廢棄印刷電路板P相互 緊貼的功效。 •又如第十七圖及第十八圖所示，係本發明的第 二異施例，其中，該承放架400與篩網板5〇〇可更 設由單—油壓缸503的活塞桿5〇4來予以螺固，使 該篩網板500仍介於承放架400與爐蓋2〇〇之間， 並相互保持有—間距（如第十七圖所示）；當活塞桿 5 04下伸時’將會同步連帶使承放《例與歸網板 500 -起沉浸入無機鹽溶液1〇2内，其仍具有抵抗浮 力作用及防止各廢棄印刷電路板p相互緊貼的功效。 續如第十九圖及第二十圖所示，為本發明的第 四實施例，係將第一實施例中的爐座100與爐蓋2〇〇 更設成-體成型之密閉中空爐體9〇〇，其中，該爐體 9〇0的上段部其中-側面上開設有-進料口 901與一 進料門902,且相對於該進料口 9〇1的另—側面上則 開設有—推料D9(>3與—推料門而油壓缸5〇1 與一對油壓k 405亦均固設於爐體9〇〇之頂面上， 且其活塞桿5〇2與—料法寞奸士、· 對活塞知406在分别螺固連结 飾網板及承放架400後，均分別伸置入爐體_ 的上段部内，另於爐體900下段部的外緣面周圍設 有電熱器1〇1 ’以及内部容置有無機鹽溶液1〇2，且 12 1377996
其頂面亦接設有-伸㈣氣體排放管2gi(如第十九 圖所示）；當打開進料門902時，便可將廢棄印刷電 路板p經由進料口 901置入承放架彻的各直立空 格框404內’且於承放架4〇〇沉浸入無機鹽溶液⑽ 中後，仍具有抵抗浮力作用及防止各廢棄印刷電路 板P相互緊貼的功效（如第二十圖所示），而完成熱 裂解反應後，亦只要打開推料門9〇4，便可利用設置 於爐座100其中一側面外圍的推桿裝置6〇〇(如第十 二圖中的假想線部分所903來將餘 網板500上的碳渣C給予推出爐體9〇〇外’因此， 本實施例可省去設置爐蓋支撐柱的成本，又同時可 減少佔用廠房的面積。
如第二十一圖所示，係本發明第四實施例的另 —實施例，其中，該承放架4〇〇a的上層網板4〇ι與 下層面板402之間，係更設由四根直立支柱4〇3做 連結固S ’再於該四根直立支柱403之間，以數個 水平間隔板407來平行間隔出數個水平空格框4〇8, 即可供較大面積的廢棄印刷電路板p置入，且當其 沉浸入無機鹽溶液1〇2中後，仍具有抵抗浮力作用 及防止各廢棄印刷電路板P相互緊貼的功效。 如第一十二圖所示，為本發明第四實施例的再 興施例，其中，該承放架400與篩網板500可更 13 k由早一油壓缸503的活塞桿504來予以轉固 該篩網板5 00仍介於承放架400與爐蓋2〇 之間， 並相互保持有一間距，且當活塞桿5〇4下伸時，將 會同步連帶使承放架400與篩網板500 一扭、$ . 咕巩浸入 無機鹽溶液102内，其亦具有抵抗浮力作用及防止 各廢棄印刷電路板P相互緊貼的功效。 【圖式簡單說明】 第一圖：係本國發明第1268丨84號專利之熱裂解反應 處理程序不意圖。 第二圖：保本發明第—實施例之立體分解圖。 第三圖：係第二圖中3_3剖面線之剖面示意圖。 第四圖：保本發明第一實施例之作動示意圖之一。 第五圖.係本發明第一實施例之作動示意圖之二。 第/、圖.係本發明第—實施例之作動示意圖之三。 第七圖：係本發明第—實施例之作動示意圖之四。 第八圖.係本發明第—實施例之作動示意圖之五。 第九圖：係本發明第一實施例之作動示意圖之六。 第十圖.保本發明第—實施例i作動示意圖之七。 第十一圖：係本發明第—實施例之作動示意圖之八。 第十一圖·係第二圖中1 丨2剖面線之剖面示意圖。 第十三圖：係本發明第一實施例之作動示意圖之九。 第十四圖·係本發明第一實施例擴充應用之示意圖。 第十五圖.係本發明第二實施例之剖面示意圖。 第十/、圖.係本發明第二實施例之作動示意圖。 1377996 第，u圖：係本發明第三實施倒之剖面示意圖。 第十八圖：係本發明第三實施例之作動示意圖。 第十九圖：係本發明第四實施例之剖面示意圖。 第二十圖：係第十九圖中20-20剖面線之剖面示竟 圖〇 ' 第二十一圖：係本發明第四實施例中的另一實施例 之剖面示意圖。 第二十二圖：係本發明第四實施例中的再一實施例
之剖面示意圖。
【主要元件符號說明】 11-溴化鈉 12-碳化坡璃纖維 1 3 -銅泊 15-氮氧化物 14-有機氣體 100-爐座 101-電熱器 102-無機鹽溶液 200-爐蓋 201-氣體排放管 202-水平橫桿 300-爐蓋支撐柱 3〇 1-滑動槽 螺旋式升降機構 400 ' 40〇a -承放架 401-上層網板 40 2-下層面板 4〇3-直立支柱 404-直立空格框 405 、 501 、 503-油壓 406、502、504-活塞桿 407-水平間隔板 408 -水平空格框 500-篩網板 6〇〇_推桿裝置 700-收集槽 15 1377996 800-有機氣體處理裝 802-氣體排放口 901-進料口 903-推料口 A-有機氣體 G-地面 P_廢棄印刷電路板 801-連接管路 900-爐體 902-進料門 904-推料門 C-碳造 M -馬達