亚/超临界水法从废弃液晶面板中回收乙酸的装置及方法_2

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下的13倍,这使得体系中会产生大量的氢离子和氢氧根离子,可作为水解反应中高效的酸碱催化剂。
[0036]d)在亚/超临界状态下,水的粘度降低,扩散系数增大,降低了反应的传质阻力,提尚了反应速率。
[0037]e)水是一种无毒无害,廉价易得的物质,具有环境友好、无二次污染、后处理简单等优点,是处理废弃液晶面板的理想介质。
[0038]与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
[0039]本发明以亚/超临界水作为处理液晶面板中有机物的反应溶剂、反应试剂和催化剂,在环境友好的条件下实现了有机材料的回收,同时得到了大量的乙酸。乙酸产率可达70%以上。处理前无需对玻璃基板和偏光膜进行分离。反应体系中无需外加催化剂,无需使用有机溶剂。反应时间短,产率高,后处理简单,无污染,无有害气体排放,不产生废弃有机溶剂,绿色环保。
【附图说明】
[0040]图1为液体产物的气相色谱-质谱联用分析谱图;
[0041]图2为本发明亚/超临界水法从废弃液晶面板中回收乙酸的装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0042]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干调整和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0043]图2为本发明亚/超临界水法从废弃液晶面板中回收乙酸的装置的结构示意图,实心线条代表反应液路径,虚线条代表循环水路径。如图所示,一种亚/超临界水法从废弃液晶面板中回收乙酸的装置,包括水箱1、平流泵2、反应釜4、第一冷凝器6、背压阀8、减压阀9、第二冷凝器10、液体收集器11、气体收集器12、循环水箱13及循环水泵14。上述各部件的连接关系如下:
[0044]所述的水箱I经所述的平流泵2与所述的反应釜4的下端进液口相连,该反应釜4的上端出液口与所述的第一冷凝器6的反应液进液口相连,在该第一冷凝器6的出液口与第二冷凝器10的进液口之间并列的连接有背压阀(8)和减压阀9,该第二冷凝器10的出液口分别与所述的液体收集器11和气体收集器12相连。
[0045]所述的第一冷凝器6的下端循环水出水口经所述的循环水箱(13)、循环水泵14与所述的第二冷凝器10的下端循环水进水口相连,该第二冷凝器10上端的循环水出水口与所述的第一冷凝器6上端的循环水进水口相连。
[0046]在所述的反应釜4内设有加热器3和热电偶5,在所述的第一冷凝器6内设有压力传感器7。
[0047]实施例1
[0048]首先将一联想笔记本拆解,得到液晶面板,使用剪切式破碎机破碎2min。取13g破碎后的液晶面板置于亚/超临界反应装置中,密封系统。打开循环水及平流泵,将水压入反应釜中。同时打开加热器,设置温度为400°C。随着压力的上升,调节背压阀,设定压力为23MPa。待温度及压力达到设定值后,保持5min。打开减压阀,解除压力,收集气体及液体产物。待温度降至室温时,打开反应釜,取出玻璃和残渣。得到乙酸的产率为78.23%,有机物去除率为99.77%。
[0049]实施例2
[0050]首先将一液晶电视显示器进行拆解,得到液晶面板,使用剪切式破碎机破碎5分钟。取500g破碎后的液晶面板置于亚/超临界反应装置中,密封系统。打开循环水及平流泵,将水压入反应釜中。同时打开加热器,设置温度为400°C。待压力上升至23MPa时,调节背压阀,控制压力维持在23MPa。待温度和压力达到设定值后,保持20min。缓慢打开减压阀,解除压力,收集气体和液体产物。待温度降至室温时,打开反应釜,取出玻璃和残渣。得到乙酸的产率为75.35%,有机物去除率为99.27%。
[0051]实施例3
[0052]首先将若干手机进行拆解,得到液晶面板。无需破碎,取2kg液晶面板送入亚/超临界小试装置中,密封系统。打开循环水,设置水温为15°C。打开平流泵,将水压入反应釜中,并设置反应压力为25MPa。同时打开加热器,设置温度为450°C。待温度和压力达到设定值后,保持lh。缓慢旋松减压阀,解除压力,并收集液体和气体产物。待温度降至室温时,打开反应釜,取出玻璃和残渣。得到乙酸的产率为71.86%,有机物去除率为98.89%。
【主权项】
1.一种亚/超临界水法从废弃液晶面板中回收乙酸的装置,其特征在于,包括水箱(I)、平流泵⑵、反应釜⑷、第一冷凝器(6)、背压阀⑶、减压阀(9)、第二冷凝器(10)、液体收集器(11)、气体收集器(12)、循环水箱(13)及循环水泵(14); 上述各部件的连接关系如下: 所述的水箱(I)经所述的平流泵(2)与所述的反应釜(4)的下端进液口相连,该反应釜⑷的上端出液口与所述的第一冷凝器(6)的进液口相连,在该第一冷凝器(6)的出液口与第二冷凝器(10)的进液口之间并列连接有背压阀(8)和减压阀(9),第二冷凝器(10)的出液口分别与所述的液体收集器(11)和气体收集器(12)相连; 所述的第一冷凝器(6)的下端出水口依次经所述的循环水箱(13)和循环水泵(14)与所述的第二冷凝器(10)的下端进水口相连,该第二冷凝器(10)的上端出水口与所述的第一冷凝器¢)的上端进水口相连。
2.根据权利要求1所述的亚/超临界水法从废弃液晶面板中回收乙酸的装置,其特征在于,在所述的反应釜⑷内设有加热器⑶和热电偶(5),在所述的第一冷凝器(6)内设有压力传感器(7)。
3.一种亚/超临界水法从废弃液晶面板中回收乙酸的方法,其特征在于,该方法包括下列步骤: 步骤1:将废弃液晶显示产品进行人工拆解分离,得到的液晶面板后通过破碎机进行破碎处理; 步骤2:将破碎后的液晶面板置于如权利要求2所述的亚/超临界水法从废弃液晶面板中回收乙酸的装置中进行亚/超临界反应; 步骤3:反应结束后,解除压力以液体收集器(11)收集乙酸的水溶液,以气体收集器(12)收集气体产物。
4.如权利要求3所述的亚/超临界水法从废弃液晶面板中回收乙酸的方法,其特征在于,所述的步骤2进行的亚/超临界反应,具体是: ①将破碎后的液晶面板置于反应釜⑷中,关闭减压阀(9); ②打开循环水箱(13)及平流泵(2),使将水压入反应釜(4)中,打开加热器使反应釜(4)内的温度保持在200?500°C ; ③调节背压阀(8),设定压力为10?30MPa; ④待温度及压力达到设定值后,保持I?60min; ⑤打开减压阀(9),解除压力,利用液体收集器(11)收集液体产物,气体收集器(12)收集气体产物; ⑥关闭加热器,待温度降至室温时,打开反应釜(4),取出玻璃和残渣。
5.如权利要求3所述的亚/超临界水法从废弃液晶面板中回收乙酸的方法,其特征在于,所述步骤I中废弃液晶显示产品是液晶电脑、电视或手机具有液晶面板的产品。
6.如权利要求3所述的亚/超临界水法从废弃液晶面板中回收乙酸的方法,其特征在于,所述的背压阀(8)在反应过程中调节压力,所述的减压阀(9)在反应后解除压力。
【专利摘要】本发明涉及了一种亚/超临界水法从废弃液晶面板中回收乙酸的装置,包括水箱、平流泵、反应釜、第一冷凝器、背压阀、减压阀、第二冷凝器、液体收集器、气体收集器、循环水箱及循环水泵;及方法,将破碎后的废弃液晶面板置于亚/超临界反应装置中,使反应体系中的压力达到10~30MPa,继而打开温度控制单元,控制反应温度为200~500℃,反应时间为1min~60min。本发明在无外加催化剂的条件下,废弃液晶面板中有机物转化率可达99.77%,乙酸产率可达78.23%,整个反应过程中,亚/超临界水可同时作为水解反应的反应物,环境友好的反应溶剂以及高效的酸碱催化剂,避免了大量有机溶剂和酸碱催化剂造成的环境污染。
【IPC分类】C07C51-42, B09B3-00, B09B5-00, C07C53-08
【公开号】CN104646395
【申请号】CN201510047882
【发明人】许振明, 王瑞雪
【申请人】上海交通大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年1月30日
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