专利名称：光伏组件的回收设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光伏组件分解回收技术领域，更具体地说，涉及一种光伏组件的回收设备。
背景技术：
作为一种新兴的清洁能源，太阳能光伏产业近年来发展迅猛，太阳能光伏发电在给人类带来清洁能源的同时，废旧光伏组件的回收处理成为不可避免的问题。废旧光伏组件如果不能够很好的解决，太阳能源的综合利用亦不会成为终身清洁能源，对新能源发展战略存在不利影响。因此，随着光伏产业的不断发展，人们对光伏组件的分解回收处理也提出了更高的要求。目前现有的光伏组件分解回收过程中，是将已拆除边框等外部结构的光伏组件放入焚烧炉内进行焚烧，以将其上的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚乙烯醇缩丁醛酯(PVB) 等橡塑材质组件以及背板等由可燃材料制成的组件焚烧掉，然后从焚烧后的剩余物中分拣出残余的金属材料、晶体硅材料以及玻璃等材料，以便进行回收利用。然而，虽然上述处理方式能够满足基本的光伏组件分解回收需要，但由于EVA、PVB 等橡塑材质组件以及背板等由可燃材料支撑的组件的焚烧过程中会产生大量的有毒气体， 给周围的大气环境造成了严重损害，且焚烧过后的各可燃材料的化学性质发生了根本改变，无法重复利用，造成了材料浪费；各晶体硅材料、金属材料和玻璃材料在焚烧过程中，其化学性质也会产生变性或损坏，给后续的相关回收处理工作增加了难度。本实用新型人考虑，提供一种光伏组件的回收设备，该回收设备使得光伏组件的分解回收过程更加环保，并避免了分解回收过程中的材料浪费。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种光伏组件的回收设备，该回收设备使得光伏组件的分解回收过程更加环保，实现了对光伏组件的材料回收。为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种光伏组件的回收设备，包括用于回收橡塑材料的热高速离心分解回收光伏组件设备，所述热高速离心分解回收光伏组件设备包括入口、熔融液态材料出口和固态材料出口 ；降温装置，所述降温装置包括进料口和与碎料输送设备相配合的出料口，所述降温装置的进料口与所述热高速离心分解回收光伏组件设备的固态材料出口相连；与碎料输送设备的出口相连的造粒机；升温搅拌分离机，所述升温搅拌分离机包括入口、气体出口和固体出口，所述入口与所述造粒机的出口相连，所述气体出口和固体出口分别与蒸馏塔和螺旋输送机相连，与所述螺旋输送机相配合的真空负压机，所述真空负压机通过出口与离心气流分选机相连。优选的，所述热高速离心分解回收光伏组件设备还包括[0014]机架，所述机架内设置有油浴加热舱，所述油浴加热舱的外部设置有油浴加热套， 所述油浴加热套的外部连接有热电偶控制器，所述油浴加热舱上还连接有测温装置；所述油浴加热舱上设置有用于通入惰性气体的充气阀，所述油浴加热舱上还设置有排气阀和真空泵，所述熔融液态材料出口和固态材料出口分别设置于所述油浴加热舱的底部，所述油浴加热舱的内部沿其周向设置有隔离网，且所述熔融液态材料出口和固态材料出口分别位于所述隔离网的两侧；所述热高速离心分解回收光伏组件设备的入口设置于所述油浴加热舱的顶部沿水平方向，所述热高速离心分解回收光伏组件设备的入口处设置有舱门，所述舱门的下方设置有光伏组件固定架，所述光伏组件固定架与所述固态材料出口之间设置有双轴对切破碎刀具；所述舱门的上方设置有离心电机，所述舱门的中部具有与所述离心电机的转轴相适配的通孔，所述离心电机的转轴贯穿所述通孔并与所述光伏组件固定架相连接，所述通孔上设置有与所述离心电机的转轴相配合的密封盘。优选的，所述机架的顶部设置有驱动所述舱门沿竖直方向移动的升降装置。优选的，所述降温装置还包括壳体，所述壳体的内部具有降温腔，所述降温装置的进料口和出料口分别设置于壳体的顶部和底部，且所述进料口、所述降温腔以及所述出料口依次连通；所述降温腔的两侧设置有风道，所述风道的出风口位于所述降温腔的顶部，且所述出风口的开口方向竖直向下；所述壳体的外部设置有与所述风道的进风口相连通的风机，所述风机与所述进风口一一对应，且所述风机与所述进风口之间设置有水冷凝器，所述风机上还连接有驱动装置。优选的，所述碎料输送设备为封闭式传送带。本实用新型提供一种光伏组件的回收设备，与现有技术相比，该回收设备利用高温逐步熔化光伏组件的各个材料组件，无需焚烧作业，从而避免了因焚烧相关橡塑材料组件而产生的有毒气体，减少了光伏组件分解回收过程对周围环境的影响，使其处理过程更加环保。同时，采用离心分离和气流旋转等原理，将造粒后的固态材料分别回收，实现了对光伏组件的材料回收，且提高了回收后单一材料的纯净度。另外，该设备的各部件之间采用可拆卸式结构，可移动性强，同时该设备占地面积小，效率高，不会对材料和环境造成污染。 此外，该光伏组件的回收设备能够实现连续化作业，达到对废弃太阳能电池组件的分解回收的目的。
图1为本实用新型一种具体实施方式
所提供的一种光伏组件的回收设备示意图；图2为本实用新型一种具体实施方式
所提供的降温装置的装配结构示意图；图3为图2的透视结构侧视图；图4为图2的透视结构俯视图。
具体实施方式
[0028]下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例， 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。如图1所示，为本实用新型一种具体实施方式
所提供的一种光伏组件的回收设备示意图，包括用于回收橡塑材料的热高速离心分解回收光伏组件设备1，热高速离心分解回收光伏组件设备1包括入口 112、熔融液态材料出口 109和固态材料出口 110 ；降温装置2，降温装置包括进料口和与碎料输送设备3相配合的出料口，降温装置的进料口与热高速离心分解回收光伏组件设备1的固态材料出口 110相连；与碎料输送设备3的出口相连的造粒机4 ；升温搅拌分离机5，升温搅拌分离机5包括入口 501、气体出口 503和固体出口 502，入口 501与造粒机4的出口相连，气体出口 503和固体出口 502分别与蒸馏塔6和螺旋输送机7相连，与螺旋输送机7相配合的真空负压机8，真空负压机8通过出口与离心气流分选机 9相连。如图1所示，作为一种优选实施方式，热高速离心分解回收光伏组件设备1还包括机架103，机架103内设置有油浴加热舱101，油浴加热舱101的外部设置有油浴加热套102，油浴加热套102的外部连接有热电偶控制器(图中未示出)，油浴加热舱101 上还连接有测温装置(图中未示出)；油浴加热舱101上设置有用于通入惰性气体的充气阀(图中未示出)，油浴加热舱101上还设置有排气阀和真空泵(图中未示出)，熔融液态材料出口 109和固态材料出口 110分别设置于油浴加热舱101的底部，油浴加热舱101的内部沿其周向设置有隔离网111，且熔融液态材料出口 109和固态材料出口 110分别位于隔离网111的两侧；热高速离心分解回收光伏组件设备1的入口 112设置于油浴加热舱101的顶部沿水平方向，热高速离心分解回收光伏组件设备1的入口 112处设置有舱门(图中未示出)， 舱门的下方设置有光伏组件固定架105，舱门的上方设置有离心电机106，舱门的中部具有与离心电机106的转轴相适配的通孔(图中未示出)，离心电机106的转轴贯穿所述通孔并与光伏组件固定架105相连接，通孔上设置有与离心电机106的转轴相配合的密封盘，光伏组件固定架105与固态材料出口 110之间设置有双轴对切破碎刀具104。在装置的使用过程中，将舱门打开，将待处理的光伏组件由舱门处放入油浴加热舱101内，使光伏组件固定于光伏组件固定架105上，并将光伏组件固定架105与离心电机 106的转轴相连接，然后关闭舱门，利用密封盘将通孔与离心电机106的转轴间的配合部密封，以使油浴加热舱101的内部环境密闭。通过真空泵将油浴加热舱101内的空气抽净，并由充气阀处向油浴加热舱101内通入惰性气体，直至惰性气体充满油浴加热舱101的内部空间。然后，通过油浴加热套102对油浴加热舱101内的油液进行加热，通过热电偶控制器及所述测温装置的协同配合控制油浴加热舱101内的油液温度保持在200°C -220°c之间， 此时油浴加热舱101内的光伏组件上的EVA和PVB等橡塑材质的组件呈流动性较好的液体状态，而后离心电机106开始工作，离心电机106的转轴带动光伏组件固定架105旋转，光伏组件上已熔化的EVA和PVB等橡塑材料以及附着于其上的电池片、背板、焊带等相关组件在旋转产生的离心力作用下由光伏组件上分离出来，这些夹杂有固态材料的熔融液态材料受离心力作用被甩至隔离网111上，液态材料透过隔离网111并由位于隔离网111外侧的熔融液态材料出口 109排出并回收；同时，固态材料被隔离网111阻挡，落入双轴对切破碎刀具104上，双轴对切破碎刀具104将分离出的固态材料切碎并导入降温装置2中进行降温处理。进一步地，油浴加热套32的外部设置有保温层107，保温层107能够将油浴加热舱101的主要工作部分与外界环境相隔离，以避免油浴加热舱101的内部温度受外界环境影响，使其工作过程更加稳定高效。另一方面，机架103的顶部设置有驱动舱门沿竖直方向移动的升降装置108，通过升降装置108驱动舱门沿竖直方向移动，以达到舱门的开启和闭合的目的，使其开启与闭合过程更加简便易行。升降装置38具体为液压升降装置。当然，升降装置108并不局限于图中所示的液压升降装置，还可以为丝杠、滑轮组或电控开关等动力装置，即，只要满足所述热高速离心分解回收光伏组件设备的实际使用需要均可。作为一种优选实施方式，降温装置如图2、3、4所示，包括壳体21，壳体21的内部具有降温腔22，壳体21的顶部具有与外部分离舱相连通的进料口 221，壳体21的底部具有与碎料输送设备相配合的出料口 222，且进料口 221、降温腔22以及出料口 222依次连通； 降温腔22的两侧设置有风道23，风道23的出风口 231位于降温腔22的顶部，且出风口 231 的开口方向竖直向下；壳体21的外部设置有与风道23的进风口 232相连通的风机M，风机 24与进风口 232 —一对应，且风机M与进风口 232之间设置有水冷凝器25，风机M上还连接有驱动装置26。工作过程中，驱动装置沈带动风机M工作，由风机M内吹出的风经水冷凝器25降温处理后经进风口 232通入风道23内，并由出风口 231通入降温腔22内， 具有竖直向下开口方向的出风口 231能够使得由出风口 231处吹出的冷风自上而下流过降温腔22，以便与由进料口 221处进入的高温碎料相接触并对其降温，以防止其二次粘连，同时，冷风的流向能够引导碎料由降温腔22内向下运动直至出料口 222处，并经由出料口 222 输送至外部碎料输送设备处，以便进入下一处理工序，从而通过各部件的相互配合，实现了对破碎处理后光伏组件高温碎料的及时降温处理，避免了高温碎料的二次粘连，为后续处理工序的实施提供了便利。具体地，进料口 221上设置有与分离舱相适配的第一连接法兰271。第一连接法兰 271能够显著提高进料口 221与分离舱间的装配强度，并使其装配过程更加简便易行，且加装第一连接法兰271后，能够进一步提高进料口 221与分离舱间装配处的密闭性，以保证降温腔22与外部环境间的相对密封，避免降温腔22内的碎料受到二次污染。更具体地，出料口 222上设置有与碎料输送设备相适配的第二连接法兰272。第二连接法兰272能够显著提高出料口 222与碎料输送设备间的装配强度，降低其装配难度，提高出料口 222与碎料输送设备间装配处的密闭性，以保证降温腔22与外部环境间的相对密封。进一步地，进风口 232与风机M的连接处具有收缩段233。收缩段233能够使得由风机M内吹出的风与水冷凝器25间的接触面积更大，接触更加充分，同时增大进风口 232处的冷风流量，以使冷风对降温腔22内的高温碎料的降温效果更加充分有效，并使其降温效率得以相应提高。此外，水冷凝器25上具有分别与外部给排水系统相连通的进水口 251和出水口 252。通过进水口 251以及出水口 252与外部给排水系统的相互配合，能够实现水冷凝器内的冷却水的循环利用，以使所述降温装置的工作效率更高，冷却效果更好。热高速离心分解回收光伏组件设备1的固态材料出口 110排出的固体材料经降温装置2降温后，通过碎料输送设备3输送至造粒机，碎料输送设备3的优选为封闭式传送带，当然，碎料输送设备3并不仅局限于封闭式传送带，只要是能够满足碎料输送设备的实际需要均可。造粒机将碎料输送设备输送的碎料制造成特定形状的、更细的碎料，以便在升温搅拌分离机中能够更快的进行残余EVA分离及后期不同材料的分类分离。升温搅拌分离机通过加温装置时分离机内温度保持在300°C左右，使从造粒机上传来的碎料进行分解，EVA 在此温度下分解成乙烯、乙酸乙烯酯气体，经气体出口 503进入蒸馏塔6，焊锡从焊带及电池片焊接接触面熔融分离出来，其他材料通过搅拌分布经固体出口 502进入螺旋输送机7。 蒸馏塔将乙烯、乙酸乙烯酯气体通过冷却蒸馏方式还原，乙烯为气体经排气口 601排出进行环保处理，乙酸乙烯酯为液体从回流口 602排出后回收二次利用。螺旋输送机优选由驱动装置封闭槽箱和螺旋组成，借螺旋转动将槽箱内的碎料推移输出。螺旋输送机具有结构简单、横截面尺寸小、密封性好、工作可靠、制造成本低的特点，输送过程中还可对物料进行搅拌、混合、加热和冷却等作业，可通过装卸间门可调节物料流量。真空负压机8配合螺旋输送机7工作，利用负压原理将粉碎材料吸入离心气流分选机9内。离心气流分选机9利用离心和气流旋转原理工作，使碎料在离心气流分选机内旋转，根据各个材料比重和受到离心及气流影响的不同，重力大的高比重金属及铜材料先被分离出来，经第一出口 904进入收集器，其他物体在上升气流的带动下进入二级分离舱，利用同样原理，重力稍大些的背板被分离出来，经第二出口 903进入收集器，剩下的碎晶体硅电池材料随循环风经第三出口 902进入收集器内，各种材料根据不同的比重最终完成彼此材料之间的分离。本实用新型提供的光伏组件的回收设备的各部件之间采用可拆卸式结构，可移动性强，同时该设备占地面积小，效率高，不会对材料和环境造成污染。此外，该光伏组件的回收设备能够实现连续化作业，达到对废弃太阳能电池组件的分解回收的目的。另外，本实用新型还提供一种光伏组件的回收方法，包括以下步骤步骤a)将待处理的光伏组件高温密闭环境中加热后离心分离，分别得到熔融液态材料和固态材料；步骤b)将所述固态材料降温后造粒，升温搅拌，分别得到固体材料颗粒和气化的橡塑材料，利用蒸馏塔蒸馏回收所述气化的橡塑材料；步骤c)将步骤b)得到的固体材料颗粒经离心气流分选机分离回收。在上述回收过程中，所述步骤a)的加热温度优选为200°C 220°C，更优选为 200°C 210°C。通过上述加热处理，将光伏组件内部的EVA和PVB等橡塑材质组件熔化。 具体地，将待处理的光伏组件放置于密闭环境中，并对其所处的密闭环境进行加热，加热温度控制在200°C 220°C的范围内，在此温度环境下，EVA和PVB等橡塑材料呈现液体状态， 且其粘度较小，材质流动性较强，且该温度环境未达到橡塑材料的分解温度，不会因其受热分解而产生有毒气体。在步骤a)中，优选利用离心机将被处理光伏组件上已熔化的EVA和PVB等橡塑材料及附着于其上的电池片、背板、焊带等组件由光伏组件上分离出来。该步骤实施过程中，将光伏组件与离心机的转轴相连接，离心机工作时，其转轴带动光伏组件旋转，依靠旋转过程中产生的离心力将光伏组件中已熔化的EVA和PVB等熔融液态材料以及固态材料从光伏组件上逐步分离出来，回收熔融液态材料，并将固态材料进行后续处理。步骤a)中离心分离的离心转速优选为900 1100转/分钟，更优选为1000转/分钟。该转速条件下，光伏组件的分离过程快速有效，分离效果较好，便于后续回收处理的有效实施。另外，作为一种优选实施方式，在步骤a)之前还包括在待使用的高温密闭环境中通入惰性气体，以防止熔化后的材料在高温环境下与氧气相接触并发生氧化。经步骤a)得到固态材料后，优选经降温装置降温后输送至造粒机，造粒机将上述固态材料分解成颗粒状进入高速离心分选机，高速离心分选机内经升温搅拌将固态材料中剩余的小部分EVA/PVB气化进入蒸馏塔，通过回流口及排气口排出进行二次处理；剩余的电池片、焊锡焊带、背板等固体材料颗粒落于分选机底部，经螺旋输送机及真空负压机输送至离心气流分选机分离回收。所述步骤b)的升温温度优选为280 320°C，更优选为290 310°C，更优选为3000C ο在离心分流分选的过程中，利用离心和气流旋转原理工作，使碎料在离心气流分选机内旋转，根据各个材料比重和受到离心及气流影响的不同，重力大的高比重金属及铜材料先被分离出来进入收集器，其他物体在上升气流的带动下进入二级分离舱，利用同样原理，重力稍大些的背板被分离出来，剩下的碎晶体硅电池材料随循环风进入收集器内，各种材料根据不同的比重最终完成彼此材料之间的分离。本实用新型对光伏组件的回收在闭环环境下进行，成功实现了太阳能电池组件材料的分离，对环境造成二次污染小。此外，与现有技术相比，本实用新型利用高温逐步熔化光伏组件的各个材料组件，无需焚烧作业，从而避免了因焚烧相关橡塑材料组件而产生的有毒气体，减少了光伏组件分解回收过程对周围环境的影响，使其处理过程更加环保。同时，采用离心分离和气流旋转等原理，将造粒后的固态材料分别回收，实现了对光伏组件的材料回收，且提高了回收后单一材料的纯净度，材料分离后可重新再利用，加大了原料的再利用率，降低了太阳能组件对环境、社会造成的压力。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
8
权利要求1.一种光伏组件的回收设备，包括用于回收橡塑材料的热高速离心分解回收光伏组件设备，所述热高速离心分解回收光伏组件设备包括入口、熔融液态材料出口和固态材料出口 ；降温装置，所述降温装置包括进料口和与碎料输送设备相配合的出料口，所述降温装置的进料口与所述热高速离心分解回收光伏组件设备的固态材料出口相连； 与碎料输送设备的出口相连的造粒机；升温搅拌分离机，所述升温搅拌分离机包括入口、气体出口和固体出口，所述入口与所述造粒机的出口相连，所述气体出口和固体出口分别与蒸馏塔和螺旋输送机相连，与所述螺旋输送机相配合的真空负压机，所述真空负压机通过出口与离心气流分选机相连。
2.根据权利要求1所述的回收设备，其特征在于，所述热高速离心分解回收光伏组件设备还包括机架，所述机架内设置有油浴加热舱，所述油浴加热舱的外部设置有油浴加热套，所述油浴加热套的外部连接有热电偶控制器，所述油浴加热舱上还连接有测温装置；所述油浴加热舱上设置有用于通入惰性气体的充气阀，所述油浴加热舱上还设置有排气阀和真空泵，所述熔融液态材料出口和固态材料出口分别设置于所述油浴加热舱的底部，所述油浴加热舱的内部沿其周向设置有隔离网，且所述熔融液态材料出口和固态材料出口分别位于所述隔离网的两侧；所述热高速离心分解回收光伏组件设备的入口设置于所述油浴加热舱的顶部沿水平方向，所述热高速离心分解回收光伏组件设备的入口处设置有舱门，所述舱门的下方设置有光伏组件固定架，所述光伏组件固定架与所述固态材料出口之间设置有双轴对切破碎刀且.Z、 9所述舱门的上方设置有离心电机，所述舱门的中部具有与所述离心电机的转轴相适配的通孔，所述离心电机的转轴贯穿所述通孔并与所述光伏组件固定架相连接，所述通孔上设置有与所述离心电机的转轴相配合的密封盘。
3.根据权利要求2所述的回收设备，其特征在于，所述机架的顶部设置有驱动所述舱门沿竖直方向移动的升降装置。
4.根据权利要求1所述的回收设备，其特征在于，所述降温装置还包括壳体，所述壳体的内部具有降温腔，所述降温装置的进料口和出料口分别设置于壳体的顶部和底部，且所述进料口、所述降温腔以及所述出料口依次连通；所述降温腔的两侧设置有风道，所述风道的出风口位于所述降温腔的顶部，且所述出风口的开口方向竖直向下；所述壳体的外部设置有与所述风道的进风口相连通的风机，所述风机与所述进风口一一对应，且所述风机与所述进风口之间设置有水冷凝器，所述风机上还连接有驱动装置。
5.根据权利要求1所述的回收设备，其特征在于，所述碎料输送设备为封闭式传送带。
专利摘要本实用新型公开了一种光伏组件的回收设备，该设备利用高温逐步熔化光伏组件的各个材料组件，无需焚烧作业，从而避免了因焚烧相关橡塑材料组件而产生的有毒气体，减少了光伏组件分解回收过程对周围环境的影响，使其处理过程更加环保。同时，采用离心分离和气流旋转等原理，将造粒后的固态材料分别回收，实现了对光伏组件的材料回收，且提高了回收后单一材料的纯净度。另外，该设备的各部件之间采用可拆卸式结构，可移动性强，同时该设备占地面积小，效率高，不会对材料和环境造成污染。此外，该光伏组件的回收设备能够实现连续化作业，达到对废弃太阳能电池组件的分解回收的目的。
文档编号H01L31/18GK202316491SQ20112043699
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月7日 优先权日2011年11月7日
发明者王士元 申请人:英利集团有限公司