一种单蓄热脉冲式电子垃圾热处理装置的制作方法

本实用新型涉及垃圾热解
技术领域：
，尤其是涉及一种单蓄热脉冲式电子垃圾热处理装置。
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，因此如何设计一种高效简单的电子垃圾处理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，提出了一种单蓄热脉冲式电子垃圾热处理装置，该装置采用成对出现呈脉冲式的燃烧方式，可以实时的对物料堆积段实现加热，热利用率更高，同时降低了设备整体加热所需要的负荷，具有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，本实用新型采取的技术方案为：本实用新型提出了一种单蓄热脉冲式电子垃圾热处理装置，根据本实用新型的实施例，包括：电子垃圾热解反应器和单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，所述物料热解组件横跨所述加热器壳体的两侧，并且所述物料热解组件的两个末端裸露在所述加热器壳体的外部；所述物料热解组件包括螺旋壳体和物料推进螺旋，其中，所述螺旋壳体自所述加热器壳体一侧沿所述加热器壳体内腔延伸穿过所述加热器壳体的另一侧，所述螺旋壳体的两个末端裸露在所述加热器壳体的外部，使得所述加热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单蓄热式燃气加热系统的加热器壳体烟气通道；所述单蓄热式燃气加热系统包括：加热器壳体、用于产生热烟气的单蓄热式燃烧装置和用于输送热烟气的加热器壳体烟气通道，所述单蓄热式燃烧装置与所述加热器壳体相连通延伸至所述加热器壳体烟气通道；所述单蓄热式燃烧装置包括：多组单蓄热式燃烧器，每组单蓄热式燃烧器由两个组成、且沿所述加热器壳体轴向对称布置在所述加热器壳体的下方，每组所述单蓄热式燃烧器共用一个换向阀交替进行燃烧-排烟气；其中，所述单蓄热式燃烧器包括：与所述加热器壳体烟气通道相连通的燃烧室、位于所述燃烧室下方且与所述燃烧室相连通的蓄热室。发明人发现，根据本实用新型实施例的该装置，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，利用蓄热式脉冲燃烧使得进料量进一步增大且物料热解更加完全，设备间断式进料使得最高温度点随物料所在位置移动，使得进料量进一步增大且物料热解更加完全，降低了设备整体加热所需要的负荷；同时利用单蓄热式燃气加热系统作为热解反应器的热源，其燃料为高热值燃气（天然气、液化石油气等），由于采用了蓄热式燃烧方式，助燃空气被蓄热室预热到高温，从而实现了高效稳定燃烧，此外，所述单蓄热式燃气加热系统与热解反应器连接在一起组成单蓄热脉冲式电子垃圾热解装置，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。根据本实用新型的实施例，裸露在所述加热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左上部，且在所述物料进口处设有控制进料的进料阀，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；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，所述单蓄热式燃烧装置还包括：空气管线、燃气管线、烟气管线、换向阀、燃气快切阀和空烟快切阀，所述空气管线和所述烟气管线分别与所述换向阀连接，所述换向阀通过所述空烟快切阀与所述蓄热室相连，所述燃气管线通过所述燃气快切阀与所述燃烧室相连。根据本实用新型的实施例，所述换向阀的个数为5个，所述单蓄热式燃烧器为5组，每组所述单蓄热式燃烧器并排设置，每个单蓄热式燃烧器之间预留安装所述燃气管线的空隙。根据本实用新型的实施例，所述燃烧室喷口为扁平口，长径比为8-10。根据本实用新型的实施例，所述螺旋壳体是高温耐热钢壳体。根据本实用新型的实施例，所述蓄热室内部的蓄热体采用陶瓷小球或陶瓷蜂窝体。本实用新型至少包括以下有益效果：利用该单蓄热脉冲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，利用蓄热式脉冲燃烧使得进料量进一步增大且物料热解更加完全，设备间断式进料使得最高温度点随物料所在位置移动，使得进料量进一步增大且物料热解更加完全，降低了设备整体加热所需要的负荷；同时利用单蓄热式燃气加热系统作为热解反应器的热源，其燃料为高热值燃气（天然气、液化石油气等），由于采用了蓄热式燃烧方式，助燃空气被蓄热室预热到高温，从而实现了高效稳定燃烧，此外，所述单蓄热式燃气加热系统与热解反应器连接在一起组成单蓄热脉冲式电子垃圾热解装置，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。附图说明图1是本实用新型单蓄热脉冲式电子垃圾热处理装置的结构示意图。图2是图1的A-A剖视图。其中，电子垃圾热解反应器10，物料推进螺旋11，螺旋壳体12，物料进口13，渣料出口14，油气出口15，进料阀16，加热器壳体17，左燃烧室18-1，左蓄热室19-1，左燃气快切阀20-1，左空烟快切阀21-1，换向阀22-1，右燃烧室18-2，右蓄热室19-2，右燃气快切阀20-2，右空烟快切阀21-2，空气管线23，烟气管线24，燃气管线25，燃烧室喷口26，螺旋轴27，螺旋叶片28。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。本实用新型提出了一种单蓄热脉冲式电子垃圾热处理装置，图1是本实用新型单蓄热脉冲式电子垃圾热处理装置的结构示意图，根据本实用新型的实施例，参照图1所示，本实用新型所述装置包括：电子垃圾热解反应器10和单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，所述物料热解组件包括螺旋壳体12和物料推进螺旋11，根据本实用新型的一些实施例，本实用新型所述螺旋壳体的具体材质不受限制，只要能够耐受1000℃以上的高温即可，本实用新型优选为高温耐热钢；所述单蓄热式燃气加热系统包括：加热器壳体17、用于产生热烟气的单蓄热式燃烧装置和用于输送热烟气的加热器壳体烟气通道，所述加热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单蓄热式燃气加热系统的加热器壳体烟气通道，所述单蓄热式燃烧装置与所述加热器壳体相连通延伸至所述加热器壳体烟气通道，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，根据本实用新型的一些实施例，本实用新型所述加热器壳体的包裹有保温材料，用以减小壁面的散热损失，所述保温材料的具体种类不受限制，只要具有很好的保温效果即可；所述单蓄热式燃烧装置包括：多组单蓄热式燃烧器、空气管线23、燃气管线25、烟气管线24、多个换向阀22-1、燃气快切阀和空烟快切阀，每组单蓄热式燃烧器由两个组成、且沿所述加热器壳体轴向对称并列布置在所述加热器壳体的下方，每组所述单蓄热式燃烧器共用一个换向阀交替进行燃烧-排烟气，当一侧在进行燃烧工艺，另一侧则进行排烟工艺，经过周期进行交替运作，每个单蓄热式燃烧器之间预留安装所述燃气管线的空隙，根据本实用新型的一些实施例，本实用新型所述单蓄热式燃烧器为5组，换向阀为5个，燃气快切阀和空烟快切阀均为10个，其中，所述单蓄热式燃烧器包括：与所述加热器壳体烟气通道相连通的燃烧室、位于所述燃烧室下方且与所述燃烧室相连通的蓄热室，所述空气管线和所述烟气管线分别与所述换向阀连接，所述换向阀通过所述空烟快切阀与所述蓄热室相连，所述燃气管线通过所述燃气快切阀与所述燃烧室相连。根据本实用新型的实施例，同一组单蓄热式燃烧器分为左右侧两个燃烧器，因此，单蓄热式加热系统包括左燃烧室18-1，左蓄热室19-1，左燃气快切阀20-1，左空烟快切阀21-1，右燃烧室18-2，右蓄热室19-2，右燃气快切阀20-2和右空烟快切阀21-2，根据本实用新型的一些实施例，本实用新型所述“左”和“右”相对方位名词仅是为了使本领域技术人员更好的理解本实用新型，不应理解为对本实用新型的限制。根据本实用新型的实施例，所述物料热解组件横跨所述加热器壳体的两侧，并且所述物料热解组件的两个末端裸露在所述加热器壳体的外部；所述物料热解组件包括螺旋壳体和物料推进螺旋，其中，所述螺旋壳体自所述加热器壳体一侧沿所述加热器壳体内腔延伸穿过所述加热器壳体的另一侧，所述螺旋壳体的两个末端裸露在所述加热器壳体的外部，使得所述加热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单蓄热式燃气加热系统的加热器壳体烟气通道。根据本实用新型的实施例，裸露在所述加热器壳体外部的所述螺旋壳体上设置有物料进口13、油气出口15、渣料出口14，并且所述物料进口位于所述螺旋壳体左上部，且在所述物料进口处设有控制进料的进料阀16，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；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27和螺旋叶片28，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；所述的推进螺旋在外部电机带动下以一定转速转动，开启进料阀，物料进入到反应器之后关闭进料阀，随着温度的升高而逐渐被热解，同时被向前推进，推进过程中单蓄热式燃烧器对应物料所在位置的蓄热式燃烧器燃烧供热，与其成组的另一支燃烧器排烟，该过程始终保持处于燃烧状态的燃烧器位于物料所在位置，并通过快切阀控制实现燃烧器的燃烧与排烟，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。根据本实用新型的实施例，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，然后通过所述空烟快切阀进入到蓄热室吸热，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。根据本实用新型的实施例，所述的燃气管线为燃烧反应提供燃气，由于采用高热值燃气，只需要空气单蓄热即可稳定燃烧，所以燃气并没有采用蓄热方式进行预热，燃气通过燃气管线经燃气快切阀进入所述燃烧室与空气燃烧。根据本实用新型的实施例，所述的烟气管线为烟气排放管道，燃烧产物烟气经过空烟快切阀和换向阀通过此管线排放到外部环境空间。根据本实用新型的实施例，所述换向阀用于空气/烟气换向，当为一组的其中一个单蓄热式燃烧器处于燃烧状态时，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；当一个处于排烟状态时，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。根据本实用新型的实施例，本实用新型所述蓄热室内的蓄热体的具体种类不受限制，本实用新型所述蓄热体优选为陶瓷小球或陶瓷蜂窝体一种或几种，所述蓄热室是空气/烟气换热的媒介，当一个单蓄热式燃烧器处于燃烧状态时，空气从蓄热室底部进入蓄热室，陶瓷蜂窝体被逐渐冷却，与其同为一组的另一个处于排烟状态，烟气从蓄热室顶部进入蓄热室，陶瓷蜂窝体被逐渐加热，烟气降温排出。根据本实用新型的实施例，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，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，根据本实用新型的一些实施例，图2是图1的A-A剖视图，参照图2所示，本实用新型所述燃烧室的喷口26为扁平口，长径比优选为8-10。在本实用新型的另一方面，提供了一种利用前面所述单蓄热脉冲式电子垃圾热处理装置进行电子垃圾热解的方法，根据本实用新型实施例，包括以下步骤：第一：开启所述单蓄热式燃气加热系统：初始假设左侧第一个燃烧器为燃烧，与其所在一组的共用一个换向阀的右侧燃烧器为排烟；开启左侧第一个单蓄热式燃烧器的空气管线，空气通过所述空气管线依次进入所述换向阀和空烟快切阀，然后再进入所述蓄热室吸收热量，然后开启与所述蓄热室相连的燃气管线，启动点火枪点燃空气与燃气的混合气体，混合气体在第一个单蓄热式燃烧器的燃烧室内燃烧之后产生高温烟气，燃烧产生的高温烟气进入加热器壳体与螺旋壳体形成的烟气通道，烟气通过右侧单蓄热式燃烧器的排烟口进入到右侧蓄热室，右侧蓄热室被高温烟气加热的同时烟气被蓄热体冷却，然后烟气进入到换向阀，最后进入到烟气管线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，两侧交替燃烧-排烟气。根据本实用新型的实施例，所述螺旋壳体自所述加热器壳体一侧沿所述加热器壳体内腔延伸穿过所述加热器壳体的另一侧，所述螺旋壳体的两个末端裸露在所述加热器壳体的外部，使得所述加热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单蓄热式燃气加热系统的加热器壳体烟气通道。根据本实用新型的实施例，每组单蓄热式燃烧器由两个组成、且沿所述加热器壳体轴向对称并列布置在所述加热器壳体的下方，每组所述单蓄热式燃烧器共用一个换向阀交替进行燃烧-排烟气，当一侧在进行燃烧工艺，另一侧则进行排烟工艺，经过周期进行交替运作，本实用新型所述单蓄热式燃烧器为5组，换向阀为5个，所述单蓄热式燃烧器包括：与所述加热器壳体烟气通道相连通的燃烧室、位于所述燃烧室下方且与所述燃烧室相连通的蓄热室。第二：物料热解过程：等燃烧系统稳定后，加热器壳体与左侧第一个单蓄热式燃烧器对应位置被加热到600-700℃，在物料进口放入电子垃圾物料，物料进入所述热解反应器之后被推进螺旋向前推进，同时被螺旋壳体加热热解，当所述物料进入到左侧第二个单蓄热式燃烧器位置时，对应第二组单蓄热式燃烧器开始燃烧，左侧第一个单蓄热式燃烧器所在的第一组单蓄热式燃烧器停止工作，依次开闭单蓄热式燃烧器，根据物料推进速度，依次点燃物料下方单蓄热式燃烧器，其他组燃烧器均处于关闭状态，呈脉冲式地燃烧，直至移动到热解反应器的渣料出口被热解完毕，热解产生的气体被从油气口排出，剩余的热解渣料从渣料出口被排出。根据本实用新型的实施例，裸露在所述加热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左上部，且在所述物料进口处设有控制进料的进料阀，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，所述的推进螺旋在外部电机带动下以一定转速转动。发明人发现，根据本实用新型实施例的该装置，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，利用蓄热式脉冲燃烧使得进料量进一步增大且物料热解更加完全，设备间断式进料使得最高温度点随物料所在位置移动，使得进料量进一步增大且物料热解更加完全，降低了设备整体加热所需要的负荷；同时利用单蓄热式燃气加热系统作为热解反应器的热源，其燃料为高热值燃气（天然气、液化石油气等），由于采用了蓄热式燃烧方式，助燃空气被蓄热室预热到高温，从而实现了高效稳定燃烧，此外，所述单蓄热式燃气加热系统与热解反应器连接在一起组成单蓄热脉冲式电子垃圾热解装置，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。实施例：单蓄热式燃气加热系统采用天然气作为燃气，天然气量为6Nm3/h，空气量为66Nm3/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3kg/h，最终得到的热解渣料为2.4kg/h，产生的热解油气为0.858Nm3/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，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在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是点连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。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