一种双蓄热式燃气电子垃圾热解装置的制作方法

本实用新型属于垃圾热解
技术领域：
，具体涉及一种连续进出物料的高效双蓄热式燃气电子垃圾热解装置。
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。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。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。如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，而本发明最关键的点就是采用螺旋推进方式的反应器，实现连续进出物料、连续热解，这样使得热解工艺更加简便快捷，且此种连续进出物料的热解工艺更易实现工业化。因此，如何设计一种热解效率高、连续进出料以及节能的垃圾热解装置成为本领域亟需解决的问题。技术实现要素：本实用新型针对现有技术的不足，设计并开发出一种双蓄热式燃气电子垃圾热解装置，该热解装置利用类似管式螺旋输送机作为电子垃圾热解装置的反应器，物料在反应器内边热解边被推进，直至热解完毕，实现了连续进出物料，并采用双蓄热式燃气燃烧加热系统作为电子垃圾热解装置的热源，采用空气-燃气双蓄热方式，助燃空气和燃气均被被预热到高温，燃烧更加稳定，燃烧效率更高，从而具有热解效率高、连续进出料以及节能效果显著等优点。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：本实用新型提供了一种双蓄热式燃气电子垃圾热解装置，根据本实用新型的实施例，该装置包括：电子垃圾热解反应器和双蓄热式燃气加热系统，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物料推进螺旋，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蓄热式燃气加热系统的反应器壳体烟气通道；所述双蓄热式燃气加热系统包括：用于产生热烟气的双蓄热式燃烧装置和用于输送热烟气的反应器壳体烟气通道，所述双蓄热式燃烧装置与所述反应器壳体烟气通道相连通。发明人发现，根据本实用新型实施例的电子垃圾热解装置利用管式螺旋输送机作为电子垃圾热解装置的反应器，物料在反应器内边热解边被推进，直至热解完毕，实现了连续进出物料，并采用双蓄热式燃气燃烧加热系统作为电子垃圾热解装置的热源，采用空气-燃气双蓄热方式，助燃空气和燃气均被被预热到高温，燃烧更加稳定，燃烧效率更高，从而具有热解效率高、连续进出料以及节能效果显著等优点。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设置有物料进口、油气出口、渣料出口，并且所述物料进口位于所述螺旋壳体右上部，所述油气出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左下部。根据本实用新型的实施例，所述物料推进螺旋位于所述螺旋壳体内部，并且所述物料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，所述双蓄热式燃烧装置包括空气管线、燃气管线、烟气管线、换向阀、蓄热室和燃烧室，所述空气管线、所述烟气管线和所述燃气管线分别与所述换向阀连接，所述换向阀与所述蓄热室相连，所述蓄热室与所述燃烧室相连。根据本实用新型的实施例，所述双蓄热式燃烧装置包括2个燃烧室、4个蓄热室以及4个换向阀，所述燃烧室、蓄热室、换向阀分别布置于所述反应器壳体的两侧，在正常工作时，所述双蓄热式燃烧装置的两侧可交替进行燃烧-排烟气。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。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，且保温棉外用镀锌铁板包裹。本实用新型的有益效果在于：该双蓄热式电子垃圾热解装置，可实现连续进出物料，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；利用双蓄热式燃气加热系统作为热解反应器的热源，其燃料为低热值燃气（发生炉煤气、高炉煤气等），由于采用了蓄热式燃烧方式，助燃空气和燃气均被蓄热室预热到高温，从而实现了高效稳定燃烧。双蓄热式燃气加热系统与热解反应器连接在一起组成双蓄热式燃气电子垃圾热解装置，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等效果。附图说明图1为本实用新型双蓄热式燃气电子垃圾热解装置的结构示意图。图2为本实用新型双蓄热式燃气电子垃圾热解装置的热解反应器的结构示意图。其中，物料推进螺旋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，反应器壳体烟气通道16，A侧燃烧室（A侧排烟口）20-1，B侧燃烧室（B侧排烟口）20-2，A侧空气/烟气蓄热室21-1，B侧空气/烟气蓄热室21-2，A侧燃气/烟气蓄热室22-1，B侧燃气/烟气蓄热室22-2，A侧空气/烟气换向阀23-1，B侧空气/烟气换向阀22-2，A侧燃气/烟气换向阀24-1，B侧燃气/烟气换向阀24-2，燃气管线25，空气管线27，空气侧烟气管线26-1，燃气侧烟气管线26-2。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。下面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。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种双蓄热式燃气电子垃圾热解装置，图1为电子垃圾热解装置的结构示意图，如图1所示，该装置包括：电子垃圾热解反应器和双蓄热式燃气加热系统20，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和物料推进螺旋10，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蓄热式燃气加热系统的反应器壳体烟气通道16；所述双蓄热式燃气加热系统20包括：用于产生热烟气的双蓄热式燃烧装置和用于输送热烟气的反应器壳体烟气通道16，所述双蓄热式燃烧装置与所述反应器壳体烟气通道相连通。发明人发现，根据本实用新型实施例的电子垃圾热解装置，可实现连续进出物料，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；双蓄热式燃气加热系统与热解反应器连接在一起组成双蓄热式燃气电子垃圾热解装置，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等效果。根据本实用新型的具体实施例，图2为该垃圾热解装置的热解反应器的结构示意图，如图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11、油气出口13、渣料出口12，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，所述渣料出口位于所述螺旋壳体右下部。根据本实用新型的具体实施例，如图2所示，所述物料推进螺旋位于所述螺旋壳体内部，并且所述物料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，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。所述的推进螺旋在外部电机带动下以一定转速转动，物料进入到反应器之后，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油气出口被排出，热解后的渣料从渣料出口排出。根据本实用新型的具体实施例，如图1所示，所述双蓄热式燃烧装置包括空气管线、燃气管线、烟气管线、换向阀、蓄热室和燃烧室，所述空气管线、所述烟气管线和所述燃气管线分别与所述换向阀连接，所述换向阀与所述蓄热室相连，所述蓄热室与所述燃烧室相连。其中，所述的空气管线为燃料提供助燃空气，空气通过空气管线首先通过换向阀，然后进入到蓄热室吸热，至蓄热室出口被加热至高温，再进入燃烧室与燃气混合燃烧。所述的燃气管线为燃烧反应提供燃气，由于采用低热值燃气，所以燃气也采用了蓄热方式，燃气通过燃气管线首先通过换向阀，然后进入到蓄热室吸热，至蓄热室出口被加热至高温，再进入到燃烧室与空气混合燃烧。所述的烟气管线为烟气排放管道，因为采用空气-燃气双蓄热方式，所以存在两条烟气管线，燃烧产物烟气通过此两条管线排放到外部环境空间。所述换向阀用于空气/烟气换向和燃气/烟气换向，当一侧处于燃烧状态时，空气/烟气蓄热室通过换向阀与空气管线连通，进而给燃烧提供高温助燃空气，燃气/烟气蓄热室通过换向阀与燃气管线连通，进而给燃烧提供高温燃气；当一侧处于排烟状态时，换向阀换向，此时蓄热室通过换向阀便与烟气管线连接，烟气便排向外部环境空间。所述蓄热室是空气/烟气换热以及燃气/烟气换热的媒介，当一侧处于燃烧状态时，空气/燃气分别从蓄热室底部进入蓄热室，陶瓷蜂窝体被逐渐冷却；当一侧处于排烟状态时，烟气从蓄热室顶部进入蓄热室，陶瓷蜂窝体被逐渐加热。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，然后依次进入蓄热室、换向阀，最后排向外部空间。所述反应器壳体与所述螺旋壳体之间形成密闭空间为烟气流通空间，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。根据本实用新型的具体实施例，所述反应器壳体的外部包裹有保温材料，用以减小壁面的散热损失，优选的所述保温材料是保温棉，且保温棉外用镀锌铁板包裹。所述的螺旋壳体采用高温耐热钢,厚度是5-8mm，能够耐受1000℃以上的高温。所述蓄热室内部的蓄热体可采用陶瓷小球或陶瓷蜂窝体，优选陶瓷蜂窝体。根据本实用新型的具体实施例，所述双蓄热式燃烧装置包括2个燃烧室、4个蓄热室以及4个换向阀，所述燃烧室、蓄热室、换向阀分别布置于所述反应器壳体的两侧（即A侧和B侧）,其中,优选的A侧为左侧,B侧为右侧，在正常工作时，所述双蓄热式燃烧装置的两侧可交替进行燃烧-排烟气。如图1所示，A侧燃烧室（A侧排烟口）20-1上连接有A侧空气/烟气蓄热室21-1和燃气/烟气蓄热室22-1，A侧空气/烟气蓄热室21-1与A侧空气/烟气换向阀23-1相连，A侧燃气/烟气蓄热室22-1与A侧燃气/烟气换向阀24-1相连；B侧燃烧室（B侧排烟口）20-2上连接有B侧空气/烟气蓄热室21-2和燃气/烟气蓄热室22-2，B侧空气/烟气蓄热室21-2与B侧空气/烟气换向阀23-2相连，B侧燃气/烟气蓄热室22-2与B侧燃气/烟气换向阀24-2相连，空气管线27也出两条支线分别与A侧空气/烟气换向阀23-1和B侧空气/烟气换向阀23-2相连，燃气管线25分出两条支线分别与A侧燃气/烟气换向阀24-1和B侧燃气/烟气换向阀24-2相连，烟气管线26-1分出两条支线分别A侧燃气/烟气换向阀24-1和B侧燃气/烟气换向阀24-2相连，烟气管线27分出两条支线分别与A侧空气/烟气换向阀23-1和B侧空气/烟气换向阀23-2相连。根据本实用新型的具体实施例，上述双蓄热式燃气电子垃圾热解装置的物料热解过程如下：S1.双蓄热式燃气加热系统加热过程：初始假设A侧为燃烧侧B侧为排烟侧。燃烧侧：空气通过空气管线27进入A侧空气/烟气换向阀23-1，然后再进入A侧空气/烟气蓄热室21-1吸收热量，最后进入A侧燃烧室20-1，燃气通过燃气管线25进入A侧燃气/烟气换向阀24-1，然后再进入A侧燃气/烟气蓄热室22-1吸收热量，最后进入A侧燃烧室20-1，空气和燃气分别经过各自的蓄热室预热之后在燃烧室20-1混合燃烧，燃烧产生高温烟气进入到反应器壳体内的烟气通道16；排烟侧：反应器壳体烟气通道16内的烟气通过B侧排烟口20-2分别进入到B侧燃气/烟气蓄热室22-2和B侧空气/烟气蓄热室21-2，B侧燃气/烟气蓄热室22-2和B侧空气/烟气蓄热室21-2被高温烟气加热的同时烟气被蓄热体冷却，然后烟气分别进入到B侧燃气/烟气换向阀24-2和空气/烟气换向阀23-2，最后分别进入到烟气管线26-1和烟气管线26-2排放到外部环境空间。经过一个换向周期后，两侧换向阀换向，燃烧侧变为排烟侧，排烟侧变为燃烧侧，这样周而复始，两侧交替燃烧/排烟。S2.物料热解过程：等燃烧系统稳定之后，螺旋壳体14被加热到一定温度（600-700℃），此时便可在物料进口11放入物料，物料进入到推进螺旋10之后边向前移动边被热解，直至移动到渣料出口12被热解完毕，热解产生的气体被从油气出口13排出，剩余的热解渣料从渣料出口12排出。发明人发现，本实用新型中的电子垃圾热解装置采用类似原螺旋输送机装置作为物料热解反应器，物料边热解边向前移动，实现了连续进出料和连续热解；且创造性的引入双蓄热式燃气燃烧加热系统，使用低热值煤气作为燃料，为热解装置提供了一个高效稳定的热源。实施例一：双蓄热式燃气燃烧系统采用发生炉煤气作为燃气，发生炉煤气量为17Nm3/h，空气量为22Nm3/h，电子垃圾物料（电路板、电线、键盘等等）被制成3-6mm的颗粒，进口物料量为1kg/h，最终得到的热解渣料为0.8kg/h，产生的热解油气为0.286Nm3/h，实现了连续进出物料。热解过程中，温度持续保持在600℃-700℃，热源稳定性很好。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，金属包括铜、镍、铁等等，不含有树脂及玻璃纤维等可热解的成分，热解效果很好。油气化验成分如下：表1电子垃圾热解气成分名称H2CO2O2N2CH4CO含量(%)43.68.41.54.719.921.9利用该双蓄热式电子垃圾热解装置，可实现连续进出物料，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；利用双蓄热式燃气加热系统作为热解反应器的热源，其燃料为低热值燃气（发生炉煤气、高炉煤气等），由于采用了蓄热式燃烧方式，助燃空气和燃气均被蓄热室预热到高温，从而实现了高效稳定燃烧。双蓄热式燃气加热系统与热解反应器连接在一起组成双蓄热式燃气电子垃圾热解装置，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等功能。在本实用新型的描述中，需要理解的是，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。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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必针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。当前第1页1 2 3