本發明涉及垃圾熱解
技術領域：
，尤其是涉及一種中心軸噴吹單蓄熱式電子垃圾熱解裝置。
背景技術：
：近年來，各種電子產品日新月異，且新舊更替越來越快，由此而產生的電子垃圾正以指數級的增長。其含有的重金屬元素會嚴重的污染環境，電子垃圾如果處理不當就會產生二惡英等有毒有害氣體造成二次污染。目前用于電子線路板的處理方法主要由機械物理法、冶金提取法、生物處理法和熱解法等等，其中機械物理法、冶金提取法、生物處理法等主要側重于電路板中金屬的回收，采用熱解法不僅能夠回收線路板中的金屬而且也能實現線路板中樹脂、玻璃纖維等非金屬成分的資源化。傳統熱解方式不能實現連續進出料，且熱解工藝復雜、熱解效率低、能耗較高。因此如何設計一種工藝簡單、熱解效率高、連續進出料以及節能效果顯著的裝置成為本領域亟需解決的問題。技術實現要素：本發明針對現有技術的不足，提出了一種中心軸噴吹單蓄熱式電子垃圾熱解裝置。該裝置具有熱解效率高、連續進出料以及節能效果顯著等優點。為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：本發明提出了一種中心軸噴吹單蓄熱式電子垃圾熱解裝置。根據本發明的實施例，該裝置包括：電子垃圾熱解反應器和單蓄熱式燃氣加熱系統，其中，所述電子垃圾熱解反應器包括：物料熱解組件和反應器殼體，所述物料熱解組件橫跨所述反應器殼體的兩側，并且所述物料熱解組件的兩個末端裸露在所述反應器殼體的外部；所述物料熱解組件包括螺旋殼體和物料推進螺旋，其中，所述螺旋殼體自所述反應器殼體一側沿所述反應器殼體內腔延伸穿過所述反應器殼體的另一側，所述螺旋殼體的兩個末端裸露在所述反應器殼體的外部，使得所述反應器殼體與所述螺旋殼體之間形成密閉空間，所述密閉空間構成所述蓄熱式燃氣加熱系統的反應器殼體煙氣通道；所述物料推進螺旋位于所述螺旋殼體內部，且所述物料推進螺旋的軸為中空管，在所述中空管的一端設有噴吹進口，在所述中空管的中部設有噴吹出口，用于向反應器內噴吹介質劑，防止熱解后的物料粘在螺旋殼體和推進螺旋上；所述的單蓄熱式燃氣加熱系統包括：用于產生熱煙氣的單蓄熱式燃燒裝置和用于輸送熱煙氣的反應器殼體煙氣通道，所述單蓄熱式燃燒裝置與所述反應器殼體煙氣通道相連通。發明人發現，根據本發明實施例的該裝置，可實現連續進出物料，物料在熱解反應器內被平鋪，與螺旋殼體接觸充分，高溫螺旋殼體通過輻射和導熱兩種方式給物料加熱，因此物料能夠被充分快速的熱解，且物料在熱解過程中被推進螺旋逐漸向前推進，實現了邊熱解邊推進的功能；利用單蓄熱式燃氣加熱系統作為熱解反應器的熱源，其燃料為高熱值燃氣（天然氣、液化石油氣等），由于采用了蓄熱式燃燒方式，助燃空氣被蓄熱室預熱到高溫，從而實現了高效穩定燃燒。單蓄熱式燃氣加熱系統與熱解反應器連接在一起組成中心軸噴吹單蓄熱式電子垃圾熱解裝置，實現了連續進出物料、物料被連續的快速充分熱解以及高效節能等功能。根據本發明的實施例，裸露在所述反應器殼體外部的所述螺旋殼體上設置有物料進口、油氣出口、渣料出口，并且所述物料進口位于所述螺旋殼體右上部，所述油氣出口位于所述螺旋殼體左上部，所述渣料出口位于所述螺旋殼體左下部。根據本發明的實施例，所述物料推進螺旋包括螺旋軸和螺旋葉片，所述螺旋葉片固定于所述螺旋軸上并被設置為可與所述螺旋軸同軸轉動，所述螺旋軸在所述物料進口一側伸出所述螺旋殼體，所述螺旋葉片的長度與所述螺旋殼體相同。根據本發明的實施例，所述中空管的噴吹進口位于所述物料推進螺旋的左端，所述中空管的噴吹出口至少為2個，用于向所述反應器內上、下方噴吹介質劑，防止熱解后的物料粘在螺旋殼體和推進螺旋上，所述介質劑為蒸汽或者焦油清洗劑。根據本發明的實施例，所述單蓄熱式燃燒裝置包括空氣管線、燃氣管線、煙氣管線、換向閥、蓄熱室和燃燒室，所述空氣管線和所述煙氣管線分別與所述換向閥連接，所述換向閥與所述蓄熱室相連，所述蓄熱室與所述燃燒室相連。根據本發明的實施例，所述單蓄熱式燃燒裝置包括2個燃燒室、2個蓄熱室以及2個換向閥，所述燃燒室、蓄熱室、換向閥分別布置于所述反應器殼體的兩側，在正常工作時，所述蓄熱式燃燒的兩側可交替進行燃燒-排煙氣。根據本發明的實施例，所述螺旋殼體是耐熱鋼殼體,厚度是5-8mm。根據本發明的實施例，所述反應器殼體的外部包裹有保溫材料，所述保溫材料是保溫棉，且所述保溫棉外用鍍鋅鐵板包裹。在本發明的另一個方面，本發明提供了一種利用前面所述的裝置對電子垃圾進行熱解的方法。根據本發明的實施例，該方法包括以下步驟：第一：開啟單蓄熱式燃氣加熱系統：開啟A側空氣管線，然后開啟A側燃氣管線，啟動點火槍點燃空氣與燃氣的混合氣體，混合氣體在A側燃燒室內燃燒之后產生高溫煙氣，高溫煙氣進入到反應器殼體內的煙氣通道，在煙氣通道內高溫煙氣沿煙道螺旋旋轉流動且給所述螺旋殼體加熱，然后進入到B側排煙口，最后煙氣經過B側蓄熱室、B側換向閥和煙氣管線排放到外界環境中，A側燃燒一定時間之后，兩側換向閥換向，開始B側燃燒，此時A側進行排煙，兩側交替燃燒-排煙氣；第二，物料熱解過程：燃燒系統穩定后，螺旋殼體被加熱到一定溫度，可在物料進口放入電子垃圾物料，所述物料進入到推進螺旋之后邊向前移動邊被熱解，直至移動到渣料出口被熱解完畢，熱解產生的氣體從油氣口排出，剩余的熱解渣料從渣料口被排出；第三，每間隔一定時間，噴吹出口即可向反應器內噴吹幾次蒸汽或者焦油清洗劑，用于防止熱解后的物料粘在所述螺旋殼體和推進螺旋上。根據本發明的實施例，所述步驟一，所述A側為所述反應器殼體的左側，所述B側為所述反應器殼體的右側；所述步驟二中，所述螺旋殼體被加熱到600-700℃，所述步驟三中，所述間隔時間為5-10min。本發明至少具有以下有益效果：利用該中心軸噴吹單蓄熱式電子垃圾熱解裝置，可實現連續進出物料，物料在熱解反應器內被平鋪，與螺旋殼體接觸充分，高溫螺旋殼體通過輻射和導熱兩種方式給物料加熱，因此物料能夠被充分快速的熱解，且物料在熱解過程中被推進螺旋逐漸向前推進，實現了邊熱解邊推進的功能；利用單蓄熱式燃氣加熱系統作為熱解反應器的熱源，其燃料為高熱值燃氣（天然氣、液化石油氣等），由于采用了蓄熱式燃燒方式，助燃空氣被蓄熱室預熱到高溫，從而實現了高效穩定燃燒。單蓄熱式燃氣加熱系統與熱解反應器連接在一起組成中心軸噴吹單蓄熱式電子垃圾熱解裝置，實現了連續進出物料、物料被連續的快速充分熱解以及高效節能等功能，且設置的中空管起到清潔防堵的作用。附圖說明圖1是本發明中心軸噴吹單蓄熱式電子垃圾熱解裝置的熱解反應器結構示意圖。圖2是本發明中心軸噴吹單蓄熱式電子垃圾熱解裝置結構示意圖。圖3是本發明噴吹出口結構示意圖。其中，物料推進螺旋10，物料進口11，渣料出口12，油氣出口13，螺旋殼體14，反應器殼體15，煙氣通道16，噴吹進口17、中空管18、噴吹出口19和單蓄熱式燃氣加熱系統20，A側燃燒室（A側排煙口）20-1，B側燃燒室（B側排煙口）20-2，A側蓄熱室21-1，B側蓄熱室21-2，A側換向閥22-1，B側換向閥22-2，燃氣管線23，空氣管線24，煙氣管線25。具體實施方式下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。在本發明的描述中，需要理解的是，術語“上”、“下”、“左”、“右”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是點連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。本發明提供了一種中心軸噴吹單蓄熱式電子垃圾熱解裝置。根據本發明的實施例，圖1是根據本發明實施例的中心軸噴吹單蓄熱式電子垃圾熱解裝置的熱解反應器結構示意圖，圖3是噴吹出口結構示意圖，參照圖1和圖3所示，該裝置包括：電子垃圾熱解反應器和單蓄熱式燃氣加熱系統，其中，所述電子垃圾熱解反應器包括：物料熱解組件和反應器殼體15，所述物料熱解組件橫跨所述反應器殼體的兩側，并且所述物料熱解組件的兩個末端裸露在所述反應器殼體的外部；所述物料熱解組件包括螺旋殼體14和物料推進螺旋10；所述物料推進螺旋位于所述螺旋殼體內部，且所述物料推進螺旋的軸為中空管18；所述的單蓄熱式燃氣加熱系統包括：用于產生熱煙氣的單蓄熱式燃燒裝置和用于輸送熱煙氣的反應器殼體煙氣通道16，所述單蓄熱式燃燒裝置與所述反應器殼體煙氣通道相連通。發明人發現，根據本發明實施例的該裝置，可實現連續進出物料，物料在熱解反應器內被平鋪，與螺旋殼體接觸充分，高溫螺旋殼體通過輻射和導熱兩種方式給物料加熱，因此物料能夠被充分快速的熱解，且物料在熱解過程中被推進螺旋逐漸向前推進，實現了邊熱解邊推進的功能；利用單蓄熱式燃氣加熱系統作為熱解反應器的熱源，其燃料為高熱值燃氣（天然氣、液化石油氣等），由于采用了蓄熱式燃燒方式，助燃空氣被蓄熱室預熱到高溫，從而實現了高效穩定燃燒。單蓄熱式燃氣加熱系統與熱解反應器連接在一起組成中心軸噴吹單蓄熱式電子垃圾熱解裝置，實現了連續進出物料、物料被連續的快速充分熱解以及高效節能等功能，且設置的中空管起到清潔防堵的作用。根據本發明的實施例，所述螺旋殼體是耐熱鋼殼體,厚度是5-8mm，且所述螺旋殼體自所述反應器殼體一側沿所述反應器殼體內腔延伸穿過所述反應器殼體的另一側，所述螺旋殼體的兩個末端裸露在所述反應器殼體的外部，使得所述反應器殼體與所述螺旋殼體之間形成密閉空間，所述密閉空間構成所述蓄熱式燃氣加熱系統的反應器殼體煙氣通道，燃燒產生的高溫煙氣進入煙氣流通通道，然后把熱量傳遞給其內部的螺旋殼體，所述反應器殼體的外部包裹有保溫材料，用以減小壁面的散熱損失。根據本發明的實施例，參照圖1和圖3所示，所述中空管的具體種類不受限制，只要起到能導通的作用即可，所述噴出進口和噴吹出口的具體位置不受限制，根據本發明的一些實施例，本發明所述噴出進口優選為設置在所述中空管的一端，所述噴吹出口優選為設置在所述中空管的中部。更優選的，所述中空管的噴吹進口位于所述物料推進螺旋的左端，所述中空管的噴吹出口至少為2個，用于向所述反應器內上、下方噴吹介質劑，防止熱解后的物料粘在螺旋殼體和推進螺旋上；所述介質劑的具體種類不受限制，根據本發明的一些實施例，可以為水、蒸汽或者焦油清洗劑，優選的，所述介質劑為蒸汽或者焦油清洗劑。當開啟單蓄熱式燃氣加熱系統且燃燒系統穩定后，每間隔5-10min，噴吹出口即可向反應器內噴吹幾次蒸汽或者焦油清洗劑，用于防止熱解后的物料粘在所述螺旋殼體和推進螺旋上。根據本發明的實施例，裸露在所述反應器殼體外部的所述螺旋殼體上設置有物料進口11、油氣出口13、渣料出口12，并且所述物料進口位于所述螺旋殼體右上部，所述油氣出口位于所述螺旋殼體左上部，所述渣料出口位于所述螺旋殼體左下部。燃燒系統穩定后，螺旋殼體被加熱到600-700℃，可在物料進口放入電子垃圾物料，所述物料進入到推進螺旋之后邊向前移動邊被熱解，直至移動到渣料出口被熱解完畢，熱解產生的氣體從油氣口排出，剩余的熱解渣料從渣料口被排出。根據本發明的實施例，所述物料推進螺旋包括螺旋軸和螺旋葉片，所述螺旋葉片固定于所述螺旋軸上并被設置為可與所述螺旋軸同軸轉動，所述螺旋軸在所述物料進口一側伸出所述螺旋殼體，所述螺旋葉片的長度與所述螺旋殼體相同，所述的推進螺旋在外部電機帶動下以一定轉速轉動，物料進入到反應器之后，隨著溫度的升高而逐漸被熱解，同時被向前推進，直至出口前被熱解完畢，熱解產生的熱解氣體從油氣出口被排出，熱解后的渣料從渣料出口排出，實現了邊熱解邊推進、連續進出物料和物料被連續的快速高效熱解的功能。根據本發明的實施例，圖2是本發明實施例的中心軸噴吹單蓄熱式電子垃圾熱解裝置結構示意圖，參照圖2所示，所述單蓄熱式燃燒裝置包括空氣管線24、燃氣管線23、煙氣管線25、換向閥、蓄熱室和燃燒室，所述空氣管線和所述煙氣管線分別與所述換向閥連接，所述換向閥與所述蓄熱室相連，所述蓄熱室與所述燃燒室相連。根據本發明的實施例，所述空氣管線的具體材質和種類不受限制，只要能夠為燃料提供助燃空氣即可，空氣通過所述空氣管線首先通過所述換向閥，然后進入到所述蓄熱室吸熱，至所述蓄熱室出口被加熱至高溫，再進入所述燃燒室與燃氣混合燃燒。根據本發明的實施例，所述燃氣管線的具體材質和種類不受限制，只要能夠為燃燒反應提供燃氣即可，由于采用高熱值燃氣，只需要空氣單蓄熱即可穩定燃燒。根據本發明的實施例，所述煙氣管線具體材質和種類不受限制，只要能夠將煙氣排出所述反應器即可，本發明所述的煙氣管線為煙氣排放管道，燃燒產物煙氣通過所述管線排放到外部環境空間。根據本發明的實施例，所述換向閥用于空氣-煙氣換向，當一側處于燃燒狀態時，所述蓄熱室通過所述換向閥與所述空氣管線連通，進而給燃燒提供高溫助燃空氣；當一側處于排煙狀態時，換向閥換向，此時所述蓄熱室通過所述換向閥便與所述煙氣管線連接，煙氣便排向外部環境空間。根據本發明的實施例，所述蓄熱室是空氣-煙氣換熱的媒介，當一側處于燃燒狀態時，空氣從所述蓄熱室底部進入所述蓄熱室，金屬蜂窩體被逐漸冷卻；當一側處于排煙狀態時，煙氣從所述蓄熱室頂部進入所述蓄熱室，金屬蜂窩體被逐漸加熱。根據本發明的實施例，所述燃燒室既是燃氣的燃燒空間，又是煙氣的排出口，當作為燃燒空間時，燃氣和空氣首先在所述燃燒室內燃燒，生成的高溫煙氣再進入所述反應器殼體內部，燃燒在所述燃燒室內進行，避免高溫火焰直接燒灼所述螺旋殼體；當作為煙氣排放出口時，煙氣自此處排出，然后依次進入所述蓄熱室、換向閥，最后排向外部空間。根據本發明的實施例，所述單蓄熱式燃燒裝置包括2個燃燒室、2個蓄熱室以及2個換向閥，所述燃燒室、蓄熱室、換向閥分別布置于所述反應器殼體的兩側，在正常工作時，所述蓄熱式燃燒的兩側可交替進行燃燒-排煙氣。根據本發明的實施例，所述燃燒室分為A側燃燒室（A側排煙口）20-1和B側燃燒室（B側排煙口）20-2，所述蓄熱式分為A側蓄熱室21-1和B側蓄熱室21-2，所述換向閥分為A側換向閥22-1，B側換向閥22-2。當開啟單蓄熱式燃氣加熱系統：開啟A側空氣管線，然后開啟A側燃氣管線，啟動點火槍點燃空氣與燃氣的混合氣體，混合氣體在A側燃燒室內燃燒之后產生高溫煙氣，高溫煙氣進入到反應器殼體內的煙氣通道，在煙氣通道內高溫煙氣沿煙道螺旋旋轉流動且給所述螺旋殼體加熱，然后進入到B側排煙口，最后煙氣經過B側蓄熱室、B側換向閥和煙氣管線排放到外界環境中，A側燃燒一定時間之后，兩側換向閥換向，開始B側燃燒，此時A側進行排煙，兩側交替燃燒-排煙氣。根據本發明的具體實施例，所述保溫材料的具體種類不受限制，只要可以達到保溫的效果即可。在本發明的一些實施例中，所述保溫材料是保溫棉，且所述保溫棉外用鍍鋅鐵板包裹壓實，以保證保溫性。根據本發明的具體實施例，所述蓄熱室內部的蓄熱體可采用陶瓷小球或陶瓷蜂窩體，優選陶瓷蜂窩體。在本發明的另一個方面，本發明提供了一種利用前面所述的裝置對電子垃圾進行熱解的方法。該方法可以包括以下步驟：第一：開啟單蓄熱式燃氣加熱系統：開啟A側空氣管線，然后開啟A側燃氣管線，啟動點火槍點燃空氣與燃氣的混合氣體，混合氣體在A側燃燒室內燃燒之后產生高溫煙氣，高溫煙氣進入到反應器殼體內的煙氣通道，在煙氣通道內高溫煙氣沿煙道螺旋旋轉流動且給所述螺旋殼體加熱，然后進入到B側排煙口，最后煙氣經過B側蓄熱室、B側換向閥和煙氣管線排放到外界環境中，A側燃燒一定時間之后，兩側換向閥換向，開始B側燃燒，此時A側進行排煙，兩側交替燃燒-排煙氣。根據本發明的具體實施例，所述A側為所述反應器殼體的左側，所述B側為所述反應器殼體的右側。根據本發明的實施例，所述單蓄熱式燃燒裝置包括2個燃燒室、2個蓄熱室以及2個換向閥，所述燃燒室、蓄熱室、換向閥分別布置于所述反應器殼體的兩側，在正常工作時，所述蓄熱式燃燒的兩側可交替進行燃燒-排煙氣。根據本發明的實施例，所述燃燒室分為A側燃燒室（A側排煙口）20-1和B側燃燒室（B側排煙口）20-2，所述蓄熱式分為A側蓄熱室21-1和B側蓄熱室21-2，所述換向閥分為A側換向閥22-1，B側換向閥22-2。第二，物料熱解過程：燃燒系統穩定后，螺旋殼體被加熱到600-700℃，可在物料進口放入電子垃圾物料，所述物料進入到推進螺旋之后邊向前移動邊被熱解，直至移動到渣料出口被熱解完畢，熱解產生的氣體從油氣口排出，剩余的熱解渣料從渣料口被排出。根據本發明的實施例，裸露在所述反應器殼體外部的所述螺旋殼體上設置有物料進口11、油氣出口13、渣料出口12，并且所述物料進口位于所述螺旋殼體右上部，所述油氣出口位于所述螺旋殼體左上部，所述渣料出口位于所述螺旋殼體左下部。第三，每間隔5-10min，噴吹出口即可向反應器內噴吹幾次蒸汽或者焦油清洗劑，用于防止熱解后的物料粘在所述螺旋殼體和推進螺旋上。根據本發明的實施例，所述中空管的具體種類不受限制，只要起到能導通的作用即可，所述噴出進口和噴吹出口的具體位置不受限制，根據本發明的一些實施例，本發明所述噴出進口優選為設置在所述中空管的一端，所述噴吹出口優選為設置在所述中空管的中部。更優選的，所述中空管的噴吹進口位于所述物料推進螺旋的左端，所述中空管的噴吹出口至少為2個，用于向所述反應器內上、下方噴吹介質劑，防止熱解后的物料粘在螺旋殼體和推進螺旋上；所述介質劑的具體種類不受限制，根據本發明的一些實施例，可以為水、蒸汽或者焦油清洗劑，優選的，所述介質劑為蒸汽或者焦油清洗劑。發明人發現，根據本發明實施例的該裝置，可實現連續進出物料，物料在熱解反應器內被平鋪，與螺旋殼體接觸充分，高溫螺旋殼體通過輻射和導熱兩種方式給物料加熱，因此物料能夠被充分快速的熱解，且物料在熱解過程中被推進螺旋逐漸向前推進，實現了邊熱解邊推進的功能；利用單蓄熱式燃氣加熱系統作為熱解反應器的熱源，其燃料為高熱值燃氣（天然氣、液化石油氣等），由于采用了蓄熱式燃燒方式，助燃空氣被蓄熱室預熱到高溫，從而實現了高效穩定燃燒。單蓄熱式燃氣加熱系統與熱解反應器連接在一起組成中心軸噴吹單蓄熱式電子垃圾熱解裝置，實現了連續進出物料、物料被連續的快速充分熱解以及高效節能等功能，且設置的中空管起到清潔防堵的作用。實施例一：中心軸噴吹單蓄熱式電子垃圾熱解裝置采用天然氣作為燃氣，天然氣量為2Nm3/h，空氣量為22Nm3/h，電子垃圾物料（電路板、電線、鍵盤等等）被制成3-6mm的顆粒，進口物料量為1kg/h，最終得到的熱解渣料為0.8kg/h，產生的熱解油氣為0.286Nm3/h，實現了連續進出物料。熱解過程中，溫度持續保持在600℃-700℃，熱源穩定性很好。對熱解后的固體殘留物進行檢測，發現主要成分是不可熱解的碳和金屬，金屬包括銅、鎳、鐵等等，不含有樹脂及玻璃纖維等可熱解的成分，熱解效果很好。油氣化驗成分如下：表1電子垃圾熱解氣成分名稱H2CO2O2N2CH4CO含量(%)43.68.41.54.719.921.9在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。盡管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由權利要求及其等同物限定。當前第1頁1 2 3