【技术实现步骤摘要】
本专利技术公开一种基于亚-超临界流体法回收金属的装置及方法，涉及光伏废料回收。
技术介绍
1、
2、目前对于退役光伏组件的层间分离方法已有物理方法、热解方法和化学方法。
3、(1)物理法通过机械振动将废旧组件物理破碎得到混合粉末，使得回收纯度低，为获得高纯材料还需二次筛分。
4、(2)热解法通过高温加热气化分解背板和eva胶膜实现组件层间分离。该方法能耗较高，且热解背板时产生大量污染较大的危害元素氟。
5、(3)化学方法：采用溶剂浸泡组件，对eva胶膜进行溶胀或溶解，浸泡分离后含有价金属电池片破碎且仍有残留大量有机质。
6、因此，如何简单、绿色、高效的进行废旧光伏组件回收金属的方法工作成为本领域技术人员亟须解决的问题。
7、本
技术实现思路
8、本专利技术针对上述现有技术存在的不足，提供了一种亚/超临界流体从废旧光伏组件中回收金属的装置及方法。其目的是利用亚/超临界流体法，使废旧组件中的有机质进行氧化溶解、降解，并实现其他非金属物质的一体化分离进而回收金属。实现简单、绿色、高效废旧组件资源化利用。
9、为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
10、一种基于亚-超临界流体法回收金属的装置，包括气瓶，所述气瓶(1)经安全阀(2)与反应釜(11)入气口相连，所述反应釜(11)的上端经减压阀(17)、集气罐(18)与气相质谱仪(19)相连，所述反应釜(11)的盖子由密封圈和特殊端口(6)密封和紧固，所述反应釜(11)的下端经
11、所述气瓶(1)经所述安全阀(7)与进样室相连，所述进样室配备进样室闸阀(8)、传送带(9)安全阀(10)。
12、进一步的，在所述反应釜(11)内设有搅拌器(3)、热电偶(4)、压力传感器(5)加热器(16)。
13、本专利技术另一目的在于，公开一种基于亚-超临界流体法回收金属的方法，基于所述的装置实现，其特征在于，该方法包括以下步骤：
14、s1、将光伏组件外围的金属框和接线盒拆除，得到核心组件；所述核心组件从上到下依次为玻璃板、eva胶膜、电池片、eva胶膜和tpt背板；
15、s2、对核心组件通过切割机切割处理，得到废旧光伏组件碎片；
16、s3、将废旧光伏组件碎片放置进入所述反应釜中进行亚/超临界反应；
17、s4、反应结束后，通过减压阀(17)泄压，经集气罐(18)收集气体，实现在气相质谱仪(19)中对气体检测，后经流体分离器(13)固液分离，以储液箱(20)收集溶液；
18、s5、经玻璃离心机(14)离心分离后，以玻璃收集箱(15)收集玻璃碎片及少量残渣；
19、进一步的，在反应进行过程中安全阀(10)关闭状态，打开进样室闸阀
20、(8)送入待反应样品，通过气瓶(1)对进样室充压达到反应釜(11)同样压力时，打开安全阀(10)，控制传送带(9)进行电动连续送样。
21、进一步的，所述步骤s2中，对核心组件四周先固定，后通过切割机切割成3×3～16×16cm。
22、进一步的，所述步骤s3中亚/超临界反应，控制亚/超临界水温度≥200℃，压强≥10mpa；超临界二氧化碳温度≥31.1℃，压强≥7.38mpa。
23、进一步的，所述步骤s3中亚/超临界反应，具体是：
24、s301、将破碎的废旧光伏组件置于反应釜(11)中，关闭特殊端口(6)、安全阀(10)、球形阀(12)和减压阀(17)；
25、s302、打开加热器(16)，使反应釜内(11)内温度保持在200～400℃或31.1～50℃，调节安全阀(2)，设定压力为10～26mpa或7.38～15mpa；
26、s303、待温度和压力达设定值后，保持1～12h。
27、进一步的，所述步骤s4中，反应结束时打开减压阀(17)，解除部分压力，控制反应釜内压力在0.3～1mpa,利用集气罐(18)收集气体产物，并通过气相质谱仪(19)检测气体。
28、进一步的，打开球形阀(12)，反应釜内的残余压力0.3～1mpa经流体分离器(13)起到正压过滤的作用，储液箱(20)收集液体产物。
29、进一步的，所述步骤s5中，残留固体经玻璃离心机(14)分离后，玻璃收集箱(15)收集玻璃及少量有机质残留物，并回收留在反应釜(11)中金属。
30、有益效果：
31、1、提供了一种亚/超临界流体从废旧光伏组件中回收金属的装置，可通过压力传感器、热电偶指示，精准的控制压力和温度；实现设备的连续进样和连续反应，规避了单位时间处理量低的问题；反应-分离一体化设备，处理过程简单、高效；利用反应后釜内余压作用，起到正压过滤的效果，使分离高效、彻底。
32、2、提供了一种亚/超临界流体从废旧光伏组件中回收金属的方法，亚/超临界水具有氢键数量少、介电常数低的特点，对非极性溶剂溶解性极大增强；亚/超临界水粘度低、扩散系数变大，传质阻力变小，可提高反应速率；超临界水离子积相当于普通状态103倍，产生大量氢离子和氢氧根离子，可作为有机质降解高效酸碱催化剂；超临界二氧化碳具有高溶解度、高扩散性、低粘度、条件温和。
33、3、本专利技术以亚/超临界水和二氧化碳为反应介质，具有绿色、成本低、无有害气体排放的优点，同时强氧化效果溶解、降解废旧组件有机质。
34、当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
技术实现思路
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1.一种亚/超临界流体法从废旧光伏组件回收金属的装置，其特征在于：包括气瓶，所述气瓶(1)经安全阀(2)与反应釜(11)入气口相连，所述反应釜(11)的上端经减压阀(17)、集气罐(18)与气相质谱仪(19)相连，所述反应釜(11)的盖子由密封圈和特殊端口(6)密封和紧固，所述反应釜(11)的下端经球形阀(12)、流体分离器(13)、玻璃离心机(14)、玻璃收集箱(15)与储液箱(20)相连；
2.根据权利要求1所述的基于亚-超临界流体法回收金属的装置，其特征在于：在所述反应釜(11)内设有搅拌器(3)、热电偶(4)、压力传感器(5)加热器(16)。
3.一种基于亚-超临界流体法回收金属的方法，基于权利要求1所述的装置实现，其特征在于，该方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的基于亚-超临界流体法回收金属的方法，其特征在于，在反应进行过程中安全阀(10)关闭状态，打开进样室闸阀(8)送入待反应样品，通过气瓶(1)对进样室充压达到反应釜(11)同样压力时，打开安全阀(10)，控制传送带(9)进行电动连续送样。
5.根据权利要求3所
6.根据权利要求3所述的基于亚-超临界流体法回收金属的方法，其特征在于，所述步骤S3中亚/超临界反应，控制亚/超临界水温度≥200℃，压强≥10MPa；超临界二氧化碳温度≥31.1℃，压强≥7.38MPa。
7.根据权利要求6所述的基于亚-超临界流体法回收金属的方法，其特征在于，所述步骤S3中亚/超临界反应，具体是：
8.根据权利要求3所述的基于亚-超临界流体法回收金属的方法，其特征在于，所述步骤S4中，反应结束时打开减压阀(17)，解除部分压力，控制反应釜内压力在0.3～1Mpa，利用集气罐(18)收集气体产物，并通过气相质谱仪(19)检测气体。
9.根据权利要求5所述的基于亚-超临界流体法回收金属的方法，其特征在于，打开球形阀(12)，反应釜内的残余压力0.3～1Mpa经流体分离器(13)起到正压过滤的作用，储液箱(20)收集液体产物。
10.根据权利要求3所述的基于亚-超临界流体法回收金属的方法，其特征在于，所述步骤S5中，残留固体经玻璃离心机(14)分离后，玻璃收集箱(15)收集玻璃及少量有机质残留物，并回收留在反应釜(11)中金属。
...【技术特征摘要】
1.一种亚/超临界流体法从废旧光伏组件回收金属的装置，其特征在于：包括气瓶，所述气瓶(1)经安全阀(2)与反应釜(11)入气口相连，所述反应釜(11)的上端经减压阀(17)、集气罐(18)与气相质谱仪(19)相连，所述反应釜(11)的盖子由密封圈和特殊端口(6)密封和紧固，所述反应釜(11)的下端经球形阀(12)、流体分离器(13)、玻璃离心机(14)、玻璃收集箱(15)与储液箱(20)相连；
2.根据权利要求1所述的基于亚-超临界流体法回收金属的装置，其特征在于：在所述反应釜(11)内设有搅拌器(3)、热电偶(4)、压力传感器(5)加热器(16)。
3.一种基于亚-超临界流体法回收金属的方法，基于权利要求1所述的装置实现，其特征在于，该方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的基于亚-超临界流体法回收金属的方法，其特征在于，在反应进行过程中安全阀(10)关闭状态，打开进样室闸阀(8)送入待反应样品，通过气瓶(1)对进样室充压达到反应釜(11)同样压力时，打开安全阀(10)，控制传送带(9)进行电动连续送样。
5.根据权利要求3所述的基于亚-超临界流体法回收金属的方法，其特征在于，所述步骤s2中，对核心组件...
【专利技术属性】
技术研发人员：李绍元，于跃龙，马文会，席风硕，魏奎先，陆继军，吴丹丹，陈正杰，伍继君，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：
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