一种废旧线路板废气处理工艺及其装置的制作方法

本发明涉及废旧电路板回收技术领域，具体涉及一种废旧线路板废气处理工艺及其装置。

背景技术：

废旧印刷电路板作为电子废弃物的重要组件，一方面既含有铅、镉、聚氯乙烯塑料、溴化阻燃剂等多种重金属和有害物质，存在潜在的环境污染；另一方面又含有铜、金、银等多种普通金属和稀贵金属，具有较高的回收利用价值。

随着我国可持续发展战略的实施，对环境保护提出了更高的要求，电子垃圾的回收与利用成为多数国家面临的棘手问题。目前我国已成为家用电器的生产和消费大国，仅以年报废更新2％计算，每年淘汰的4大类家用电器就达2000万台，加上在全社会普及使用的更新周期只有2-4年的电脑、手机等高科技电子产品，以及不断涌现的质优价廉的新型家电产品，使得我国家用电器的实际年报废更新已高达2500万台以上。印刷电路板(PCB)作为废旧家电中的关键部件，其回收和资源化问题已成为急需解决的热点问题。另外，截至目前，我国内地有印刷电路板生产企业1000家左右，2006年中国PCB产量为12964万m²，年产值128亿美元，已经成为PCB第一大生产国，生产过程中的大量边角料、报废板的回收也面临重大难题。

废旧印刷电路板是玻璃纤维强化树脂和多种金属的混合物，属典型的电子废旧物，与日俱增的废旧电路板加上生产电路板产生的大量边角废料，如 果不妥善处理和处置，不但会造成有用资源的大量流失，而且会对环境产生严重的危害。传统堆放或填埋的方法，不仅占用大量空间，而且所含的重金属如汞、铬、镉等及高分子有机物在自然条件下很难降解，有害成分会通过水、大气、土壤进入环境，会给人类健康和生态环境造成潜在的、长期的和不可恢复的危害，其中所含的铅是城市废物中铅的第二大来源。“废旧电路板”并不是“废物”，而是有待开发的“第二资源”，具有很高的回收利用价值。电路板中的金属品位相当于普通矿物中金属品位的几十倍至上百倍，金属的含量高达40％，最多的是铜，此外还有金、铝、镍、铅、硅金属等，其中不乏稀有金属；而自然界中的富矿金属含量超不过3％～5％。有统计数据表明，1t废电路板可提炼出300g左右的金。印刷电路板上的焊锡以及塑料等物质，也是可以被回收利用的重要资源。因此，研究开发无害化处理废电路板技术已经成为再生资源领域的重大课题。

对报废的电路板实施有效的处理和资源化回收利用，可以大大减缓对原生资源的消耗，减轻环境污染，对建立资源节约型、环境友好型社会，发展循环经济具有积极的作用和重要的意义。

目前废旧电路板的主要处理技术：火法冶金、湿法冶金、物理法。

火法冶金提取贵金属具有简单、方便和回收率高等特点，但是由于存在有机物在焚烧过程中产生有害气体造成二次污染、其它金属回收率低、处理设备昂贵等缺点；

湿法治金技术是较常用的、从废旧电子产品中提取贵金属的技术，湿法治金技术的基本原理主要是利用贵金属能溶解在硝酸和王水等的特点，将其从废旧电子产品中脱除并从液相中予以回收。与火法相比，湿法治金技术排 放的废气相对较少、提取贵金属后的残留物也易于处理，但产生的废液较多，废液的处理工艺复杂，成本很高。对环境造成一定的潜在威胁

物理处理方法主要包括有机械破碎、空气分选和磁性吸附等多种技术。目前，物理处理方法主要用于金属如铝、铜的回收，如美国利用强力旋流分选机从个人电脑的PCB中回收铝，通过控制进料速度，所得铝精矿的纯度为85％，回收率在90％以上；瑞典利用电动滚筒静电分选机回收铜，通过设计和操作参数优化，所得铜精矿的品位为93％～99％，回收率高达95％～99％。目前国内采用物理处理方法主要是来分离废旧电子产品中的金属和非金属。但上述物理方法只能处理不带元器件的电路板。对于带元器件的电路板因其上面附有各种电子元器件，目前采用的通过熔锡的方法处理元器件的方法，属手工操作，工作效率低，产生的熔锡废气，处理工艺复杂，处理成本较高，对环境产生很大的潜在威胁。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种废旧电路板废气处理工艺及其装置，以解决现有的废弃电路板回收废气污染严重的问题。

本发明的技术方案如下：

提供一种废旧线路板废气处理工艺，包括以下步骤：

步骤一、燃烧：将裂解产生的废气燃烧；

步骤二、尿素喷淋：对燃烧后的废气喷淋尿素溶液；

步骤三、降温：对喷淋尿素溶液后的废气进行降温；

步骤四、净化：将降温后的废气净化，对其喷洒NaHCO₃粉末；

步骤五、除尘：将净化后的废气进行除尘处理，然后排放。

其中，所述步骤一中，废气经二燃室二次燃烧，温度为900～1150℃，燃烧时间2～5s。

其中，所述步骤二中，还包括稀释步骤，对经过二燃室燃烧过的废气进行鼓风稀释，然后对废气进行尿素喷淋，喷淋质量百分比为28％～40％的尿素溶液。

其中，所述步骤三中，将喷淋完尿素溶液的废气送入余热锅炉回收热量降温，使废气温度降至180～220℃。

其中，所述步骤四中，将回收热量降温后的废气进行加空气稀释。

其中，所述步骤四中，还包括向废气中喷洒活性炭。

其中，所述步骤五中，将废气送入布袋除尘器除尘，然后排出。

其中，通过尾气检测系统检测废气中的氮氧化物及卤化物的含量，并根据该含量调节喷淋尿素的浓度、重量及喷洒NaHCO₃粉末的重量。

一种废旧线路板废气处理装置，包括废气回收机构，所述废气回收机构包括用于燃烧废气二燃室、用于鼓风稀释、喷淋尿素的废气通道、用于回收热量的余热锅炉、设置有碳酸氢钠粉末喷洒机构和活性炭喷洒机构的烟气通道、布袋除尘器和烟囱，所述废气依次经过二燃室、废气通道、余热锅炉、烟气通道和布袋除尘器经烟囱排出。

本发明的有益效果如下：

废旧线路板在裂解中，产生的废气中含有大量的二噁英，二噁英为致癌物质，先将废气送入二燃室进行燃烧，燃烧温度900～1150℃，高温使得易 燃易爆和有毒气体进行燃烧完全；另外，这部分气体的燃烧可以维持二燃室的温度，降低天然气的使用量；高温燃烧消除了废气中的二噁英，然后高温的烟气被进行鼓风稀释，使废气的温度降至尿素喷淋除氮氧化物的最佳反应温度900℃，同时也降低废气中的氮氧化物、卤化氢等物质的浓度，向废气中喷洒尿素溶液，尿素溶液的浓度为28％～40％，反应较为彻底，有效消除了废气中的氮氧化物、喷洒完毕后，将废气送入余热锅炉回收热量还能够减少二噁英的产生，避免对后续的废气处理产生负荷，高温烟气的输送有严格的要求，在此进行余热回收后，使烟气温度降低到180-220℃，是碳酸氢钠喷射除HCl的最佳反应温度。可以有效节约后续的管道成本，便于废气继续处理，废气降温后，对其喷洒碳酸氢钠粉末和活性炭粉末，中和掉废气中的卤化氢等污染物，同时活性炭粉末也可吸附废气中未完全燃烧的二噁英气体，未燃烧完全或在余热锅炉处重新生成的二噁英气体，具有除臭作用，然后送入布袋除尘器除尘后，达标排放。

附图说明

图1是本发明的一种废旧电路板废气处理工艺的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一、

一种废旧线路板废气处理工艺，包括以下步骤：

步骤一、将裂解产生的废气燃烧；废气经二燃室二次燃烧，温度为900～1150℃，燃烧时间2～5s。

步骤二、对经过二燃室燃烧过的废气进行鼓风稀释，然后对废气进行尿素喷淋，喷洒质量百分含量为28％～40％的尿素溶液；

步骤三、将喷淋完尿素溶液的废气送入余热锅炉回收热量降温，使废气温度降至180～220℃。，

步骤四、将回收热量后的废气净化，向废气中喷洒NaHCO₃粉末，向废气中喷洒活性炭

步骤五、将净化后的废气送入布袋除尘器除尘，然后排出排放。

当然本发明的尿素溶液的浓度还可以是28％、29％、30％、32.5％、35％、40％,根据废气中的氮氧化物和卤化物的含量，经过调配罐内的在线配液系统配置合适浓度的尿素溶液，达到消除氮氧化物和卤化物的作用。

废气处理工艺如下：

废旧线路板在裂解中，产生的废气中含有大量的二噁英，二噁英为致癌物质，先将废气送入二燃室进行燃烧，燃烧温度900～1150℃，高温使得易燃易爆和有毒气体进行燃烧完全；另外，这部分气体的燃烧可以维持二燃室的温度，降低天然气的使用量；

高温燃烧消除了废气中的二噁英，然后高温的烟气被进行鼓风稀释，使废气的温度降至尿素喷淋除氮氧化物的最佳反应温度900℃，同时也降低废气中的氮氧化物、卤化氢等物质的浓度，向废气中喷洒尿素溶液，尿素溶液的浓度为32.5％，反应较为彻底，有效消除了废气中的氮氧化物、喷洒完毕 后，将废气送入余热锅炉回收热量还能够减少二噁英的产生，避免对后续的废气处理产生负荷，高温烟气的输送有严格的要求，在此进行余热回收后，使烟气温度降低到180-220℃，是碳酸氢钠喷射除HCl的最佳反应温度。可以有效节约后续的管道成本，便于废气继续处理，废气降温后，对其喷洒碳酸氢钠粉末和活性炭粉末，中和掉废气中的卤化氢等污染物，同时活性炭粉末也可吸附废气中未完全燃烧的二噁英气体，未燃烧完全或在余热锅炉处重新生成的二噁英气体，具有除臭作用，然后送入布袋除尘器除尘后，达标排放。

首先二燃室排出的烟气温度在1100度以上，温度较高，从烟气管道材料耐热性方面考虑，首先得进行鼓风进行稀释，以降低烟气温度；鼓风稀释后，烟气温度降低至900度左右，基于NH₃还原氮氧化物的反应动力学方面的考虑，在此温度条件下喷淋尿素，有助于反应进行。

在高温条件下，利用尿素分解产生的NH₃对NO_x进行选择性催化还原，将NO_x还原为N₂和H₂O，主要化学反应如下：

CO(NH₂)₂→NH₃+HNCO

HNCO+H₂O→NH₃+CO₂

NH₃+NO+O₂→N₂+H₂O

NH₃+NO₂→N₂+H₂O

本发明通过废气处理工艺有效解决了高温裂解电路板所产生的废气，使其能够达到国家标准排放。

通过尾气检测系统检测废气中的氮氧化物及卤化物的含量，并根据该含量调节喷淋尿素的重量及喷洒NaHCO₃粉末的重量。

通过对废气中氮氧化物及卤化物的含量的实时监控，可以及时调整喷淋尿素的重量和NaHCO₃粉末的重量，及时中和掉废气中的氮氧化物和卤化物。

一种废旧线路板废气处理装置，包括废气回收机构，所述废气回收机构包括用于燃烧废气二燃室、用于鼓风稀释、喷淋尿素的废气通道、用于回收热量的余热锅炉、设置有碳酸氢钠粉末喷洒机构和活性炭喷洒机构的烟气通道、布袋除尘器和烟囱，所述废气依次经过二燃室、废气通道、余热锅炉、烟气通道和布袋除尘器经烟囱排出。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。