一种超声波辅助的晶体硅电池玻璃分离和EVA回收方法

一种超声波辅助的晶体硅电池玻璃分离和eva回收方法
技术领域
1.本发明涉及太阳能电池板资源分类回收，尤其是涉及一种超声波辅助的晶体硅电池玻璃分离和eva回收方法。


背景技术：

2.太阳能是一种绿色可再生资源，有助于双碳目标的实现。伴随着太阳能光伏产业的发展，光伏组件的报废量也急剧增加，预测到2050年，我国废弃光伏组件将达2000万吨。晶体硅太阳能电池板中含有丰富的可再生资源，具有较高的回收再利用价值，如何回收利用废弃晶体硅太阳能电池板将迫在眉睫。
3.目前光伏组件的回收方法主要有：物理分离、有机溶剂溶解法、热处理方法等。物理分离先将铝边框与接线盒拆除，随后粉碎无框组件，分离焊带与玻璃颗粒，剩下的部分再进行研磨，用静电分离方法得到金属、硅粉末、背板颗粒和eva颗粒。该法不够完善，未能实现单一组分的分离。有机溶剂溶解法是指用有机溶剂溶解封装材料eva，达到电池片、eva、玻璃和背板分离的目的。该法所需时间较长，eva膨胀后使电池片破碎且存在有机废液处理难等问题。热处理方法是将光伏组件放入焚烧炉或马弗炉中，进行焚烧将封装材料eva去除干净，焚烧完成后，将电池、玻璃和边框等手工分离。该法燃烧不充分，容易产生较多气态污染物。除此之外，目前的光伏组件回收方法，主要考虑封装材料eva的去除，较少涉及到eva的回收利用。2013年至2019中国eva供应增速在11％左右，弱于光伏组件的增长速度，其中光伏级eva供应增速更低。所以，eva供应和需求连续多年的不匹配，导致eva价格连续上涨。
4.材料的冲击吸收功随温度降低而降低，当试验温度低于韧脆临界转变温度时，冲击吸收功明显下降，材料由韧性状态变为脆性状态，这种现象称为低温脆性。封装材料eva的脆化温度为-70℃左右，高于钢化玻璃和晶体硅。超声波振动是利用超声波在传递过程中存在着的正负压强交变周期，在正相位时，对介质分子产生挤压，增加介质原来的密度；负相位时，介质分子稀疏、离散，介质密度减小。


技术实现要素：

5.发明目的：为了克服背景技术的不足，本发明公开了一种超声波辅助的晶体硅电池玻璃分离和eva回收方法。
6.技术方案：本发明所公开的超声波辅助的晶体硅电池玻璃分离和eva回收方法，包括以下步骤：
7.s1、将光伏板的铝框和接线盒去除，并固定；
8.s2、采用超低温乙醇溶液脆化玻璃下表面的eva封装材料，采用超声波振动去除脆化后的eva，分离得到玻璃和含有eva粉末的乙醇溶液；
9.s3、将分离后的乙醇溶液加热蒸馏，收集回收蒸馏后的纯净乙醇，同时得到剩余的纯净eva。
10.其中，s1中采用真空吸附盘对光伏板的背板进行吸附固定。
11.进一步的，s2中采用的超低温乙醇溶液为-70℃～-80℃。
12.进一步的，s2中采用25khz～35khz超声波振动。
13.进一步的，s2中乙醇脆化和超声波振动同时进行，或者先进行乙醇脆化，后进行超声波振动。
14.进一步的，s3中以80℃加热蒸馏。
15.有益效果：与现有技术相比，本发明的优点为：
16.1、采用低温脆化和超声波振动的联合方法，代替传统化学试剂浸泡和热处理等方式，避免了废液和气态污染物的排放，有利于环保；
17.2、本发明采用加热蒸馏方式，分离出纯净的乙醇和eva，实现了资源回收利用；
18.3、低温脆化和超声波振动，分别通过超低温乙醇和超声波发生器实现，分离回收工序简单，操作方便。
附图说明
19.图1是本发明技术流程图；
20.图2是本发明超声波振动器与超低温乙醇喷射管结构图；
21.图3是本发明收集槽结构图。
具体实施方式
22.下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
23.实施例1
24.如图1所示的超声波辅助的晶体硅电池玻璃分离和eva回收方法，包括以下步骤：
25.s1、将光伏板的铝框和接线盒去除，采用真空吸附盘对光伏板的背板进行吸附固定，真空吸附盘直径为光伏板宽度的0.2倍，在背板呈对角线分布。
26.s2、采用-80℃的超低温乙醇溶液脆化玻璃下表面的eva封装材料，采用35khz超声波振动去除脆化后的eva，分离得到玻璃和含有eva粉末的乙醇溶液；
27.如图2所示，采用超声波振动器1与超低温乙醇喷射管2并联在一起分别连接超声波发生器3和低温乙醇储存罐4，超声波振动器1与超低温乙醇喷射管2上均设有调速阀门5，通过把手6把持，同时进行喷射。
28.如图3所示，含有eva粉末的乙醇溶液通过中间开设收集槽7的两个挡流板8进行收集。
29.s3、将分离后的乙醇溶液加热80℃蒸馏，收集回收蒸馏后的纯净乙醇，同时得到剩余的纯净eva。
30.实施例2
31.s1、将光伏板的铝框和接线盒去除，并固定。
32.s2、采用-70℃的超低温乙醇溶液脆化玻璃下表面的eva封装材料，持续2min，再采用25khz超声波振动去除脆化后的eva，分离得到玻璃和含有eva粉末的乙醇溶液。
33.s3、将分离后的乙醇溶液加热80℃蒸馏，收集回收蒸馏后的纯净乙醇，同时得到剩余的纯净eva。


技术特征：
1.一种超声波辅助的晶体硅电池玻璃分离和eva回收方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、将光伏板的铝框和接线盒去除，并固定；s2、采用超低温乙醇溶液脆化玻璃下表面的eva封装材料，采用超声波振动去除脆化后的eva，分离得到玻璃和含有eva粉末的乙醇溶液；s3、将分离后的乙醇溶液加热蒸馏，收集回收蒸馏后的纯净乙醇，同时得到剩余的纯净eva。2.根据权利要求1所述的超声波辅助的晶体硅电池玻璃分离和eva回收方法，其特征在于：s1中采用真空吸附盘对光伏板的背板进行吸附固定。3.根据权利要求1所述的超声波辅助的晶体硅电池玻璃分离和eva回收方法，其特征在于：s2中采用的超低温乙醇溶液为-70℃～-80℃。4.根据权利要求1所述的超声波辅助的晶体硅电池玻璃分离和eva回收方法，其特征在于：s2中采用25khz～35khz超声波振动。5.根据权利要求1所述的超声波辅助的晶体硅电池玻璃分离和eva回收方法，其特征在于：s2中乙醇脆化和超声波振动同时进行，或者先进行乙醇脆化，后进行超声波振动。6.根据权利要求1所述的超声波辅助的晶体硅电池玻璃分离和eva回收方法，其特征在于：s3中以80℃加热蒸馏。

技术总结
本发明公开了一种超声波辅助的晶体硅电池玻璃分离和EVA回收方法，包括以下步骤：将光伏板的铝框和接线盒去除，并固定；采用超低温乙醇溶液脆化玻璃下表面的EVA封装材料，采用超声波振动去除脆化后的EVA，分离得到玻璃和含有EVA粉末的乙醇溶液；将分离后的乙醇溶液加热蒸馏，收集回收蒸馏后的纯净乙醇，同时得到剩余的纯净EVA。本发明采用低温脆化和超声波振动的联合方法，代替传统化学试剂浸泡和热处理等方式，避免了废液和气态污染物的排放，有利于环保。有利于环保。有利于环保。


技术研发人员：姜小祥 李晨阳 郭飞宏 徐文胜 杨扬 姚杰 王霏 孙亚辉 程崇博 刘占军
受保护的技术使用者：南京师范大学
技术研发日：2022.04.14
技术公布日：2022/9/6