一种电子垃圾热解回收处理的系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及热解领域，尤其指一种电子垃圾热解回收处理的系统及方法。该系统包括：原料处理系统、金属回收系统和有机质反应系统；其中，所述原料处理系统包括破碎装置和分选装置，所述金属回收系统包括酸浸池和电解池，所述有机质反应系统包括：电子垃圾热解反应器、蓄热式燃气加热系统和冷却分离系统。由此，该系统回收电子垃圾中金属的同时对非金属部分进行热解回收处理，综合利用电子垃圾中的有效资源，变废为宝，且该方法具有热解效率高、节能效果显著等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热解领域，尤其指一种电子垃圾热解回收处理的系统及方法。
技术介绍
经济的发展和科技的进步使得电子工业迅猛发展，因此电子废弃物也成为世界上增长最快的垃圾之一。电子废弃物俗称电子垃圾，主要由废弃的家用电器、通信工具、电池类产品等组成，涵盖了生活各个领域废旧电子电器设备以及工业制造领域产生的电子电器废品或者报废品，成分复杂，种类繁多。其中含有大量可利用的聚酯、塑料、玻璃、贵金属等资源，随意处置会给环境带来潜在的危害，又必然造成资源的极大浪费，合理有效的利用电子废弃物已成当务之急。近年来，随着能源与资源的短缺和环境污染的日益严重，寻找可替代能源和资源已成为世界各国亟待解决的问题。为缓解资源与发展的矛盾，世界各国对资源的循环利用越来越重视，大力发展循环经济，改变传统的“资源-产品-排放”的线性经济模式，建立“资源-产品-再生资源”强调资源永续利用的闭环流动经济模式，把电子垃圾当做次生资源看待，通过回收循环利用可节约资源，以减少对原生资源的开采，从而缓解资源开采带来的环境压力。目前，国内外有很多对电子垃圾处理技术的研究，主要集中在对其中贵金属和一般金属的分离提取，而对处理困难且经济效益相对较低的非金属部分的利用研究则较少。因此，如何设计一种高效回收处理电子垃圾、系统结构和工艺流程都简单的系统成为本领域亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种电子垃圾热解回收处理的系统及方法，该系统回收电子垃圾中金属的同时对非金属部分进行热解回收处理，综合利用电子垃圾中的有效资源，变废为宝，且该方法具有热解效率高、节能效果显著等优点。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术提出了一种电子垃圾热解回收处理的系统。根据本专利技术的实施例，该系统包括：原料处理系统、金属回收系统和有机质反应系统；其中，所述原料处理系统包括破碎装置和分选装置，用于将电子垃圾分选为金属部分和有机质部分；所述金属回收系统包括酸浸池和电解池，用于将分选得到的金属部分送入所述酸浸池中，向其中加入强酸溶液，金属被完全溶解后，剩余的不含金属部分经所述有机质反应系统产生的烟气干燥后，与所述的有机质部分混合，进入所述有机质反应系统进行热解反应，金属溶解后得到的富含金属离子的强酸溶液送入所述电解池中进行电解反应，回收金属铜；所述有机质反应系统包括：电子垃圾热解反应器、蓄热式燃气加热系统和冷却分离系统，其中，所述电子垃圾热解反应器包括：物料热解组件和反应器壳体，所述物料热解组件横跨所述反应器壳体的两侧，并且所述物料热解组件的两个末端裸露在所述反应器壳体的外部，所述物料热解组件包括螺旋壳体和物料推进螺旋,其中，所述螺旋壳体自所述反应器壳体一侧沿所述反应器壳体内腔延伸穿过所述反应器壳体的另一侧，所述螺旋壳体的两个末端裸露在所述反应器壳体的外部，使得所述反应器壳体与所述螺旋壳体之间形成密闭空间，所述密闭空间构成所述蓄热式燃气加热系统的反应器壳体烟气通道；所述蓄热式燃气加热系统包括：用于产生热烟气的蓄热式燃烧装置和用于输送热烟气的反应器壳体烟气通道，其中燃气和空气经预热后进入所述燃烧装置进行燃烧产生热烟气，并通过所述热烟气在所述反应器壳体烟气通道里输送来加热所述电子垃圾热解反应器；所述冷却分离系统包括：气体产物冷却分离系统和固体产物冷却分离系统；其中，所述气体产物冷却分离系统包括间接换热器和用于将高温气体产物经冷却得到不凝气和焦油的冷却塔，所述间接换热器的入口与所述电子垃圾热解反应器相连，出口与所述冷却塔的入口相连，所述冷却塔的出气口与所述蓄热式燃气加热系统相连；所述固体产物冷却分离系统包括冷却室，用于对高温固体产物进行冷却处理得到固体产品。专利技术人发现，根据本专利技术实施例的该系统，将电子垃圾分为有机质和金属部分分别处理，充分回收电子垃圾中的有效资源；可实现稳定、连续、高效的处理电子垃圾，可根据需要满足不同处理量的要求。本专利技术的系统在热解过程中，物料随着螺旋推进器在反应器内翻动，受热均匀，能够充分热解，同时，在物料推进螺旋转动的机械力作用下，可以避免热解过程中物料结焦，导致出料不畅或出料口堵塞等问题；利用反应过程产生的不凝气，并采用蓄热式燃烧系统对反应器进行加热，充分利用燃烧过程中产生的高温烟气的余热，提高燃料利用率，同时，利用所述蓄热室回收余热的烟气干燥经酸浸后的有机质部分，能源利用效率高。根据本专利技术的实施例，裸露在所述反应器壳体外部的所述螺旋壳体上设置有物料进口、油气出口、渣料出口，并且所述物料进口位于所述螺旋壳体右上部，所述油气出口位于所述螺旋壳体左上部，所述渣料出口位于所述螺旋壳体左下部；所述蓄热式燃气加热系统在所述反应器壳体上设有进气口和出气口，所述进气口位于所述反应器壳体右上部，所述出气口位于所述反应器壳体左上部；所述物料推进螺旋位于所述螺旋壳体内部，并且所述物料推进螺旋包括螺旋轴和螺旋叶片，所述螺旋叶片固定于所述螺旋轴上并被设置为可与所述螺旋轴同轴转动，所述螺旋轴在所述物料进口一侧伸出所述螺旋壳体，所述螺旋叶片的长度与所述螺旋壳体相同。根据本专利技术的实施例，所述蓄热式燃气加热系统还包括蓄热室，所述蓄热室的进气口与所述冷却塔上的出气口相连，出气口与所述酸浸池的出口相连，用于利用部分经所述蓄热室回收余热的烟气对所述酸浸池得到的不含金属的有机质进行干燥；优选的，经所述蓄热室回收余热后的烟气温度为90-140℃。根据本专利技术的实施例，所述强酸溶液为王水、硫酸、盐酸、硝酸、过氧化氢等强酸或强氧化溶液或两者的混合物，溶液浓度0.5-2mol/L。根据本专利技术的实施例，所述燃气加热系统在长度方向上分为至少三个区，并能分别控制各区的升温速度。根据本专利技术的实施例，所述螺旋壳体是耐热钢壳体，厚度是5-8mm；所述反应器壳体的外部包裹有保温材料，优选的，所述保温材料是保温棉，且所述保温棉外用镀锌铁板包裹。根据本专利技术的实施例，所述电解池中阳极材料可以为石墨、Pd-Ag合金或者钛材，阴极材料可以为铜板或不锈钢板；所述电解池的电压范围0.1-3V，电流密度为1-10A/dm2，电解池内温度为20-80℃。根据本专利技术的实施例，所述不凝气富含甲烷、氢气和一氧化碳的可燃性和还原性气体，其一部分用于所述加热系统原料燃气，加热自身循环利用，另一部分可用作还原气。在本专利技术的另一个方面，本专利技术提供了一种利用前面所述的电子垃圾热解回收处理的系统对电子垃圾进行热解回收的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括以下步骤：（1）原料处理：电子垃圾原料进入所述破碎装置进行破碎，再经过分选装置进行筛分，得到金属和有机质；（2）金属回收：将金属部分送入酸浸池中，金属被完全溶解后，剩余的不含金属部分经烟气干燥后，与所述有机质部分混合，所述有机质反应系统进行热解反应，金属溶解后得到的富含金属离子的强酸溶液送入电解池中进行电解反应，回收金属铜；（3）开启蓄热式燃气加热系统：燃气和空气进入所述蓄热式燃气加热系统进行燃烧，产生高温烟气，加热所述电子垃圾热解反应器；（4）有机质热解过程：所述蓄热式燃气加热系统稳定后，螺旋壳体被加热，在物料进口放入所述电子垃圾原料的有机质部分，所述有机质部分进入到推进螺旋之后边向前移动边被热解，直至移动到渣料出口被热解完毕，得到固体产物和气体产物；（5）热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子垃圾热解回收处理的系统，其特征在于，包括：原料处理系统、金属回收系统和有机质反应系统；其中，所述原料处理系统包括破碎装置和分选装置，用于将电子垃圾分选为金属部分和有机质部分；所述金属回收系统包括酸浸池和电解池，用于将分选得到的金属部分送入所述酸浸池中，向其中加入强酸溶液，金属被完全溶解后，剩余的不含金属部分经所述有机质反应系统产生的烟气干燥后，与所述的有机质部分混合，进入所述有机质反应系统进行热解反应，金属溶解后得到的富含金属离子的强酸溶液送入所述电解池中进行电解反应，回收金属铜；所述有机质反应系统包括：电子垃圾热解反应器、蓄热式燃气加热系统和冷却分离系统，其中，所述电子垃圾热解反应器包括：物料热解组件和反应器壳体，所述物料热解组件横跨所述反应器壳体的两侧，并且所述物料热解组件的两个末端裸露在所述反应器壳体的外部，所述物料热解组件包括螺旋壳体和物料推进螺旋,其中，所述螺旋壳体自所述反应器壳体一侧沿所述反应器壳体内腔延伸穿过所述反应器壳体的另一侧，所述螺旋壳体的两个末端裸露在所述反应器壳体的外部，使得所述反应器壳体与所述螺旋壳体之间形成密闭空间，所述密闭空间构成所述蓄热式燃气加热系统的反应器壳体烟气通道；所述蓄热式燃气加热系统包括：用于产生热烟气的蓄热式燃烧装置和用于输送热烟气的反应器壳体烟气通道，其中燃气和空气经预热后进入所述燃烧装置进行燃烧产生热烟气，并通过所述热烟气在所述反应器壳体烟气通道里输送来加热所述电子垃圾热解反应器；所述冷却分离系统包括：气体产物冷却分离系统和固体产物冷却分离系统；其中，所述气体产物冷却分离系统包括间接换热器和用于将高温气体产物经冷却得到不凝气和焦油的冷却塔，所述间接换热器的入口与所述电子垃圾热解反应器相连，出口与所述冷却塔的入口相连，所述冷却塔的出气口与所述蓄热式燃气加热系统相连；所述固体产物冷却分离系统包括冷却室，用于对高温固体产物进行冷却处理得到固体产品。...

【技术特征摘要】
1.一种电子垃圾热解回收处理的系统，其特征在于，包括：原料处理系统、金属回收系统和有机质反应系统；其中，所述原料处理系统包括破碎装置和分选装置，用于将电子垃圾分选为金属部分和有机质部分；所述金属回收系统包括酸浸池和电解池，用于将分选得到的金属部分送入所述酸浸池中，向其中加入强酸溶液，金属被完全溶解后，剩余的不含金属部分经所述有机质反应系统产生的烟气干燥后，与所述的有机质部分混合，进入所述有机质反应系统进行热解反应，金属溶解后得到的富含金属离子的强酸溶液送入所述电解池中进行电解反应，回收金属铜；所述有机质反应系统包括：电子垃圾热解反应器、蓄热式燃气加热系统和冷却分离系统，其中，所述电子垃圾热解反应器包括：物料热解组件和反应器壳体，所述物料热解组件横跨所述反应器壳体的两侧，并且所述物料热解组件的两个末端裸露在所述反应器壳体的外部，所述物料热解组件包括螺旋壳体和物料推进螺旋,其中，所述螺旋壳体自所述反应器壳体一侧沿所述反应器壳体内腔延伸穿过所述反应器壳体的另一侧，所述螺旋壳体的两个末端裸露在所述反应器壳体的外部，使得所述反应器壳体与所述螺旋壳体之间形成密闭空间，所述密闭空间构成所述蓄热式燃气加热系统的反应器壳体烟气通道；所述蓄热式燃气加热系统包括：用于产生热烟气的蓄热式燃烧装置和用于输送热烟气的反应器壳体烟气通道，其中燃气和空气经预热后进入所述燃烧装置进行燃烧产生热烟气，并通过所述热烟气在所述反应器壳体烟气通道里输送来加热所述电子垃圾热解反应器；所述冷却分离系统包括：气体产物冷却分离系统和固体产物冷却分离系统；其中，所述气体产物冷却分离系统包括间接换热器和用于将高温气体产物经冷却得到不凝气和焦油的冷却塔，所述间接换热器的入口与所述电子垃圾热解反应器相连，出口与所述冷却塔的入口相连，所述冷却塔的出气口与所述蓄热式燃气加热系统相连；所述固体产物冷却分离系统包括冷却室，用于对高温固体产物进行冷却处理得到固体产品。2.根据权利要求1所述的电子垃圾热解回收处理的系统，其特征在于，裸露在所述反应器壳体外部的所述螺旋壳体上设置有物料进口、油气出口、渣料出口，并且所述物料进口位于所述螺旋壳体右上部，所述油气出口位于所述螺旋壳体左上部，所述渣料出口位于所述螺旋壳体左下部；所述蓄热式燃气加热系统在所述反应器壳体上设有进气口和出气口，所述进气口位于所述反应器壳体右上部，所述出气口位于所述反应器壳体左上部；所述物料推进螺旋位于所述螺旋壳体内部，并且所述物料推进螺旋包括螺旋轴和螺旋叶片，所述螺旋叶片固定于所述螺旋轴上并被设置为可与所述螺旋轴同轴转动，所述螺旋轴在所述物料进口一侧伸出所述螺旋壳体，所述螺旋叶片的长度与所述螺旋壳体相同。3.根据权利要求1所述的电子垃圾热解回收处理的系统，其特征在于，所述蓄热式燃气加热系统还包括蓄热室，所述蓄热室的进气口与所述冷却塔的出气口相连，出气口与所述酸浸池的出口相连，用于利用...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋敏洁，陈珊，钟贵全，王东方，郭科宏，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11