利用高压天然气压力能回收废旧PCB的工艺及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了利用高压天然气压力能回收废旧PCB的工艺及装置。该装置包括天然气膨胀降温系统、冷媒循环供冷系统和常低温二级粉碎系统；天然气膨胀降温系统的第一透平膨胀机分别与第一换热器的壳程出口和第二换热器的管程入口连接；第二换热器的壳程出口与第二透平膨胀机入口连接；常低温二级粉碎系统的常温机械粉碎设备与第一透平膨胀机连接，常温机械粉碎设备出料口与磁选分离器与连接，磁选分离器的出料口与旋转自动加料混合设备的进料口相连，旋转自动加料混合设备的混合出料口与套管换热器的管程入口连接；本发明专利技术解决了废旧PCB的污染问题，实现了废旧PCB的循环再生资源利用，本发明专利技术工艺无污染，能耗仅为传统工艺的5％—10％。

【技术实现步骤摘要】
利用高压天然气压力能回收废旧PCB的工艺及装置
本专利技术涉及废旧PCB回收技术及天然气压力能利用新
，具体涉及了利用高压天然气膨胀制冷进行废旧PCB常低温二级粉碎的工艺及装置。 技术背景 目前，废旧PCB的无污染处理已经成为全球关注的焦点。全球每年产生电子垃圾约4000万吨，正以3倍于其它城市垃圾的速度增加。电子废弃物已成为城市垃圾的主要来源之一。根据有关资料显示，英国每年有超5万吨的废弃PCB被淘汰，其中仅有15%以一定方式回收，剩下被填埋处置，国内每年废旧PCB的产生量约有I万多吨。其中废旧PCB中通常含有30%的塑料，30%的难熔氧化物以及大约40%的金属，几乎包含了元素周期表中所有的元素。如果废旧PCB处置不当，不仅会引起新的环境污染，而且会造成资源的严重浪费。因此，废印刷电路板的无害化处理，不仅可以极大地减小其对环境的危害，还可以使大量宝贵的资源得到重新利用，实现资源循环使用和可持续发展。研究表明200目以上的PCB粉末可实现金属90%以上的分离，再经后续的风力分选，磁分离，高压电场分离后可实现各类金属的分离。根据瑞典的R￡nnsk3/4r冶炼厂分析的PCB各物质的含量，本工艺粉碎后的PCB粉末可达2— 3万元/t，而废旧PCB目前的市场回收价格在5000— 8000元。因此本工艺不仅能够零污染的处理废旧PCB带来的环境问题，而且还能带来巨大的经济效益 目前，回收废弃电路板最常用的技术有机械破碎、湿法冶金、火法冶金或几种技术相结合，但尚没有一种无污染、高效率、低成本的技术对废弃电路板资源化回收处理。中国专利技术专利申请CN10144478A公开了一种真空条件下回收废旧电路板的方法及装置。该方法在真空条件容器中对废旧PCB进行热裂解，在通过离心分离装置对熔融后的废旧PCB中锡焊分离，再进一步实现逐一分离。这种采用真空条件下热裂解后回收废旧PCB不仅对操作条件要求严格，同时会热解能耗也相对较高，很难实现大规模生产。中国专利技术专利申请CN1238244公开了一种废印刷电路板的粉碎分离回收工艺及其所用备。该专利技术首先将印刷电路板粉碎成碎料，再进一步细粉碎，在细粉碎的同时，筛选过的粗粉则返回细粉碎机继续粉碎。这种在常温下循环机械粉碎的方法设备投资大，消耗的能量大，回收成本也会提高，且在常温破碎和磨碎过程不但金属物质粘附严重，而且容易产生有毒气体，污染环境。中国专利技术专利申请CN1899712公开了一种废旧印刷电路板资源回收的方法。该专利技术首先将拆除了电子元件的废旧印刷电路板投入双辊式剪切破碎机粗碎，然后将粗碎后的物料在氮气中通过常压热解系统进行热解，热解后固体物采用剪切细碎机进行细碎。进行机械破碎后再热解进一步粉碎分离，处理过程能耗较高氮气气氛下热解电路板易发生二次热解，产生大量含卤气体，且需消耗大量氮气，前期粗碎时也会产生有害气体污染环境。中国专利技术专利申请CN1701850公开了印刷电路板专用低温粉碎设备。该专利技术采用液氮制冷，电力驱动设备对废旧PCB进行粉碎。虽然避免了常温粉碎过程中的升温问题，但是液氮制冷和电力驱动极大的增加了系统工艺的能耗，同时也不能避免粉碎过程中的粉末污染问题。 德国Daimler—Benz Ulm Research Centre公司开发了四段式处理工艺:预破碎、液氮冷冻后粉碎、分类、静电分选。该工艺先将废弃电路板拆卸后进行预破碎，然后进行磁选，液氮冷冻再粉碎，筛分，静电分选后使得金属与非金属分离。该公司研制的电分选设备可以分离尺寸小于0.1mm的颗粒。用低温破碎的方法减少了有害气体的产生并使得废弃电路板更易破碎，解决了传统的机械破碎产生有毒气体的问题，但这种工艺流程长，并且对设备要求极高，制冷过程消耗能量大，成本高。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种利用高压天然气压力能回收废旧PCB的工艺及装置，充分利用高压天然气的压力能及膨胀后的低温冷量回收处理废旧PCB，将废旧PCB粉碎成200目以上的细废旧PCB粉末，再分离出各铜铁及稀有贵金属与纤维塑料等纯组分粉末，充分的进行资源回收利用，实现节能降耗。 本专利技术的目的通过如下技术方案实现: 利用高压天然气压力能回收废旧PCB的装置，包括天然气膨胀降温系统、冷媒循环供冷系统和常低温二级粉碎系统； 所述天然气膨胀降温系统包括第一透平膨胀机、第一换热器、第二透平膨胀机和第二换热器；第一透平膨胀机分别与第一换热器的壳程出口和第二换热器的管程入口连接；第二换热器的壳程出口与第二透平膨胀机入口连接； 所述冷媒供冷循环系统包括冷媒储罐、第三换热器、旋转自动加料混合设备、套管换热器、低温粉碎设备和过滤设备；冷媒储罐底端出口处设有第二离心泵，冷媒储罐底端出口处通过第十一控制阀与第二离心泵31连接；第二离心泵出口连接第三换热器的管程入口，第三换热器的管程出口端连接旋转自动加料混合设备，旋转自动加料混合设备出口端与第一离心泵相连接；第一离心泵增压出口端与套管换热器的管程入口端连接，套管换热器的管程出口端与低温粉碎设备进料口连接，低温粉碎设备出料口与过滤设备入口连接；过滤设备出口与冷媒储罐进料口连接； 所述常低温二级粉碎系统包括过第一透平膨胀机、第二透平膨胀机、常温机械粉碎设备、低温粉碎设备、磁选分离器、旋转自动加料混合设备、套管换热器和过滤设备；常温机械粉碎设备通过第一减速联轴器与第一透平膨胀机连接，常温机械粉碎设备出料口与磁选分离器与连接，磁选分离器的出料口与旋转自动加料混合设备的进料口相连，旋转自动加料混合设备的混合出料口与套管换热器的管程入口连接，管程出口与低温粉碎设备进料口相连接；低温粉碎设备通过第二减速联轴器与第二透平膨胀机连接；低温粉碎设备物料出口处连接过滤设备； 所述第一换热器的壳程入口通过始端电磁阀与原天然气调压设备前端管道连接，第一换热器的壳程出口分别与第二控制阀和第三控制阀连接；第二控制阀与第一透平膨胀机连接，第三控制阀与第二换热器连接；第一换热器与通过末端电磁阀与原天然气调压设备后端的下游管网连接。 优选地，在第二离心泵出口处，第二离心泵与第三换热器连接的管道还并联接入空气换热提纯分离设备；所述空气换热提纯分离设备为闪蒸罐。 在空气换热提纯分离设备后端，第二离心泵与第三换热器连接的管道上还装有第四流量计和第五控制阀。 所述空气换热提纯分离设备的前后端管道上分别设有第六控制阀和第七控制阀。 所述第三换热器的管程出口端分别通过第八控制阀和第九控制阀连接旋转自动加料混合设备。 所述套管换热器的管程出口端与低温粉碎设备进料口连接的管道上设有第十控制阀；所述低温粉碎设备出料口与过滤设备入口连接的管道上设有第四控制阀。 所述始端控制阀与第一换热器连接的管道上装有第一流量计和第一控制阀。 所述第一换热器出口的管道上装有第二控制阀，第一透平膨胀机的进口管道上装有第三流量计，第二换热器进口的管道上装有第三控制阀和第二流量计。 所述第一透平膨胀机和第二透平膨胀机为深冷油润滑透平膨胀机；所述的第一减速联轴器；和第二减速联轴器；为通用的齿轮减速机一台或者两台并行； 所述常温机械粉碎设备为粗碎鄂式破碎机；所述的旋转自动加料混合设备为SHR系列混合机；所述的磁选分本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用高压天然气压力能回收废旧PCB的装置，其特征在于，包括天然气膨胀降温系统、冷媒循环供冷系统和常低温二级粉碎系统；所述天然气膨胀降温系统包括第一透平膨胀机、第一换热器、第二透平膨胀机和第二换热器；第一透平膨胀机分别与第一换热器的壳程出口和第二换热器的管程入口连接；第二换热器的壳程出口与第二透平膨胀机入口连接；所述冷媒供冷循环系统包括冷媒储罐、第三换热器、旋转自动加料混合设备、套管换热器、低温粉碎设备和过滤设备；冷媒储罐底端出口处设有第二离心泵，冷媒储罐底端出口处通过第十一控制阀与第二离心泵31连接；第二离心泵出口连接第三换热器的管程入口，第三换热器的管程出口端连接旋转自动加料混合设备，旋转自动加料混合设备出口端与第一离心泵相连接；第一离心泵增压出口端与套管换热器的管程入口端连接，套管换热器的管程出口端与低温粉碎设备进料口连接，低温粉碎设备出料口与过滤设备入口连接；过滤设备出口与冷媒储罐进料口连接；所述常低温二级粉碎系统包括过第一透平膨胀机、第二透平膨胀机、常温机械粉碎设备、低温粉碎设备、磁选分离器、旋转自动加料混合设备、套管换热器和过滤设备；常温机械粉碎设备通过第一减速联轴器与第一透平膨胀机连接，常温机械粉碎设备出料口与磁选分离器与连接，磁选分离器的出料口与旋转自动加料混合设备的进料口相连，旋转自动加料混合设备的混合出料口与套管换热器的管程入口连接，管程出口与低温粉碎设备进料口相连接；低温粉碎设备通过第二减速联轴器与第二透平膨胀机连接；低温粉碎设备物料出口处连接过滤设备；所述第一换热器的壳程入口通过始端电磁阀与原天然气调压设备前端管道连接，第一换热器的壳程出口分别与第二控制阀和第三控制阀连接；第二控制阀与第一透平膨胀机连接，第三控制阀与第二换热器连接；第一换热器与通过末端电磁阀与原天然气调压设备后端的下游管网连接。...

【技术特征摘要】
1.利用高压天然气压力能回收废旧PCB的装置，其特征在于，包括天然气膨胀降温系统、冷媒循环供冷系统和常低温二级粉碎系统； 所述天然气膨胀降温系统包括第一透平膨胀机、第一换热器、第二透平膨胀机和第二换热器；第一透平膨胀机分别与第一换热器的壳程出口和第二换热器的管程入口连接；第二换热器的壳程出口与第二透平膨胀机入口连接； 所述冷媒供冷循环系统包括冷媒储罐、第三换热器、旋转自动加料混合设备、套管换热器、低温粉碎设备和过滤设备；冷媒储罐底端出口处设有第二离心泵，冷媒储罐底端出口处通过第十一控制阀与第二离心泵31连接；第二离心泵出口连接第三换热器的管程入口，第三换热器的管程出口端连接旋转自动加料混合设备，旋转自动加料混合设备出口端与第一离心泵相连接；第一离心泵增压出口端与套管换热器的管程入口端连接，套管换热器的管程出口端与低温粉碎设备进料口连接，低温粉碎设备出料口与过滤设备入口连接；过滤设备出口与冷媒储罐进料口连接； 所述常低温二级粉碎系统包括过第一透平膨胀机、第二透平膨胀机、常温机械粉碎设备、低温粉碎设备、磁选分离器、旋转自动加料混合设备、套管换热器和过滤设备；常温机械粉碎设备通过第一减速联轴器与第一透平膨胀机连接，常温机械粉碎设备出料口与磁选分离器与连接，磁选分离器的出料口与旋转自动加料混合设备的进料口相连，旋转自动加料混合设备的混合出料口与套管换热器的管程入口连接，管程出口与低温粉碎设备进料口相连接；低温粉碎设备通过第二减速联轴器与第二透平膨胀机连接；低温粉碎设备物料出口处连接过滤设备； 所述第一换热器的壳程入口通过始端电磁阀与原天然气调压设备前端管道连接，第一换热器的壳程出口分 别与第二控制阀和第三控制阀连接；第二控制阀与第一透平膨胀机连接，第三控制阀与第二换热器连接；第一换热器与通过末端电磁阀与原天然气调压设备后端的下游管网连接。2.根据权利要求1所述的利用高压天然气压力能回收废旧PCB的装置，其特征在于，在第二离心泵出口处，第二离心泵与第三换热器连接的管道还并联接入空气换热提纯分离设备；所述空气换热提纯分离设备为闪蒸罐。3.根据权利要求2所述的利用高压天然气压力能回收废旧PCB的装置，其特征在于，在空气换热提纯分离设备后端，第二离心泵与第三换热器连接的管道上还装有第四流量计和第五控制阀。4.根据权利要求2或3所述的利用高压天然气压力能回收废旧PCB的装置，其特征在于，所述空气换热提纯分离设备的前后端管道上分别设有第六控制阀和第七控制阀。5.根据权利要求1所述的利用高压天然气压力能回收废旧PCB的装置，其特征在于，所述第三换热器的管程出口端分别通过第八控制阀和第九控制阀连接旋转自动加料混合设备。6.根据权利要求1所述的利...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文东，朱军，张辉，许欢欢，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44