【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固体废弃物绿色回收处理，具体涉及一种绿色、高效地回收废旧光伏组件中有价组分的方法。
技术介绍
1、可持续发展的概念可以追溯到1987年，在1987年由世界环境及发展委员会所发表的布伦特兰报告书中首次对可持续发展进行了广泛性的定义，其意即：可持续发展是既满足当代人的需求，又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展。
2、虽然全球发电以化石燃料作为主要的能源基础，但是由于环境污染、资源衰竭等问题日益凸显，化石燃料的使用有着下降的趋势。太阳能光伏发电作为可再生能源之一，近二十年来发展迅速，光伏装机容量逐年剧增，在2015年光伏装机容量就达到了227gw，预计到2030年光伏装机容量将达到1630gw，到2050年光伏装机容量将达到4512gw，尽管在其正常运行阶段能够实现零排放的绿色电力，但光伏寿命大概为25～30年，因此未来将产生大量的无法再继续使用的废旧光伏组件，预计到2030年废旧光伏组件总量将达到1000万吨，到2050年废旧光伏组件总量将达到8000万吨。目前，废旧光伏组件的回收成本远高于其经济效益，全世界只有约10％的废旧光伏组件在政府的支持补助下得到了回收利用，大部分的光伏组件或被填埋或被焚烧处理，随着光伏装机容量和废旧光伏组件总量的急剧增加，填埋或焚烧处理将不可持续，废旧光伏组件的处理已迫在眉睫，在2012年欧盟所修订的《欧盟废弃电子电器产品管理条例》率先将太阳能光伏组件纳入管理范围，要求在2019年以前电子产品的回收率要达到85％以上，再循环率要达到80％以上。在2017年我国也发布了中国光
3、光伏组件可以分为cigs光伏组件、砷化镓光伏组件、晶体硅光伏组件等，这些光伏组件多为层压件，往往含有多种的材料，并且往往通过胶膜的邻接层粘连作用是一种复杂多层的结构。由于结构的复杂性，目前全球难以高效、经济地对这些层压件进行回收和再循环。虽然光伏组件分为cigs光伏组件、砷化镓光伏组件、晶体硅光伏组件等，但是晶体硅光伏组件因其高的转换效率和稳定的性能在光伏市场中占据主导地位并且据预测在未来仍会继续保持。因此废旧光伏组件的回收主要是对废旧晶体硅光伏组件进行回收、再循环。
4、晶体硅光伏组件主要是由钢化玻璃、eva胶膜、太阳能电池、tpt背板、铝边框、接线盒组成。eva胶膜和tpt背板为晶体硅光伏组件的有机组分，回收经济效益较低，对废旧晶体硅光伏组件的有机组分进行回收不太可能具备商业吸引力。在晶体硅光伏组件成分组成中，钢化玻璃约占总重的69～75％，硅约占2～3％，有价金属约占15～22％，上述组分的可回收价值较高，对钢化玻璃、有价金属以及高纯度的硅进行高效地回收可以获得较高的经济效益。通过人工拆解可以直接将光伏组件的铝边框和接线盒取下回收，从而得到含有钢化玻璃、eva胶膜、太阳能电池、tpt背板的层压件。层压件中的有价金属以及高纯度的硅分布于eva胶膜之间的太阳能电池中，因此需要对层压件中的钢化玻璃以及eva胶膜之间的太阳能电池这些有价组分进行回收。然而层压件通过eva胶膜的粘连作用变得稳固，难以通过人工或者机械的方式对其进行一个高效地回收利用。目前虽然有一些回收方法可对其进行回收，例如：化学处理和热处理。但这些方法都有着其一定的缺点，难以大规模地实行：
5、(1)化学处理：利用各种化学试剂在超声或者微波条件的辅助下，使eva胶膜溶于化学试剂，从而破坏层压件的结构，实现层间分离，得到其中的有价组分。该方法需要大量的化学试剂，这些化学试剂大多为有毒试剂，对环境造成一定的破坏，并且这种方法耗时较长。
6、(2)热处理：在惰性气氛对其进行加热，使eva胶膜热解为气体而被去除，层压件的结构被破坏，实现层间分离，得到其中的有价组分。该方法在热解eva胶膜的同时，tpt背板也会随着发生热解行为，tpt背板热解会产生含氟的有害气体，会污染环境。
7、因此，如何绿色、高效地回收废旧光伏组件中的有价组分成为了本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种绿色、高效地回收废旧光伏组件中有价组分的方法，提出脉冲焦耳加热进行层间分离，避免了tpt背板热解为含氟有害气体污染环境，并且可以在1s内实现各组分的分离，回收效率高；解决了现有回收方法所存在的回收周期长、回收效率低、对环境造成污染破坏等技术问题。
2、为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术是通过以下技术方案实现：
3、一种绿色、高效地回收废旧光伏组件中有价组分的方法，包括以下步骤：
4、s1：人工拆解光伏组件的铝边框和接线盒，得到层压件；所述层压件从上到下依次为钢化玻璃、eva胶膜、太阳能电池、eva胶膜和tpt背板；
5、s2：将层压件平放在脉冲焦耳加热设备的双层石墨纸之间，钢化玻璃朝上，接通脉冲焦耳加热设备的外接电源对层压件进行脉冲焦耳加热，eva胶膜急剧升温和冷却，发生热胀冷缩的机械效应，产生变形，粘接强度丧失，实现层压件的完全解离，手工分拣有机组分，得到混杂有钢化玻璃、电极、电池片的碎渣；
6、s3：利用筛网对混杂有钢化玻璃、电极、电池片的碎渣进行筛选，得到纯净的钢化玻璃和混杂有电极、电池片的碎渣。
7、进一步的，所述步骤s2的脉冲焦耳加热设备，包括：
8、容器，所述容器内具有容纳空间，容器为密闭空间，可外连真空抽气泵、惰性气体储罐、废气处理装置，用于控制脉冲焦耳加热气氛；
9、外接电源，所述外接电源设置于所述容器外部，所述外接电源为电容容量为90±5mf的电容器，电容电压为10～300v，电容电流为0～600v，可循环多次进行自动电容充电和放电实现焦耳热升温；
10、c型夹，所述c型夹设置于所述容器内部，用于连接固定脉冲焦耳加热设备各组件；
11、双层石墨纸，所述双层石墨纸设置于所述石墨夹板之间，用于放置光伏组件拆解铝边框和接线盒后所得到的层压件；
12、石墨夹板，所述石墨夹板设置于所述c型夹之间，用于连接所述双层石墨纸和所述外接电源，保证电流的顺利流通；
13、温度探测器，所述温度探测器设置于所述双层石墨纸的上方，用于探测脉冲焦耳加热过程中的温度变化；
14、抽气管，所述抽气管设置于所述容器上，用于连接真空抽气泵；
15、充气管，所述充气管设置于所述容器上，用于连接惰性气体储罐；
16、排气管，所述排气管设置于所述容器上，用于连接废气处理装置。
17、进一步的，所述步骤s2的脉冲焦耳加热的电压为200～220v，时间为1s。
18、进一步的，所述步骤s2的脉冲焦耳加热实现了eva胶膜急剧升温和冷却，升温速率和冷却速率分别为2500～3000℃/s和2000℃/s。
19、进一步的，所述步骤s2的脉冲焦耳加热的外界气氛为无氧环境。
20、进一步的，所述步骤s2中有机组分本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种绿色、高效地回收废旧光伏组件中有价组分的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的绿色、高效地回收废旧光伏组件中有价组分的方法，其特征在于：所述步骤S2的脉冲焦耳加热设备，包括：
3.如权利要求1所述的绿色、高效地回收废旧光伏组件中有价组分的方法，其特征在于：所述步骤S2的脉冲焦耳加热的电压为200～220V，时间为1s。
4.如权利要求1所述的绿色、高效地回收废旧光伏组件中有价组分的方法，其特征在于：所述步骤S2的脉冲焦耳加热的外界气氛为无氧环境。
5.如权利要求1所述的绿色、高效地回收废旧光伏组件中有价组分的方法，其特征在于：所述步骤S2的脉冲焦耳加热实现了EVA胶膜急剧升温和冷却，升温速率和冷却速率分别为2500～3000℃/s和2000℃/s。
6.如权利要求1所述的绿色、高效地回收废旧光伏组件中有价组分的方法，其特征在于：所述步骤S3中的筛网孔径为2.8mm；目数为7目；丝径为0.71mm。
7.如权利要求1所述的绿色、高效地回收废旧光伏组件中有价组分的方法，其特征在于：所述步
8.如权利要求1-7任一项所述方法在废旧光伏层压件无毒分离中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种绿色、高效地回收废旧光伏组件中有价组分的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的绿色、高效地回收废旧光伏组件中有价组分的方法，其特征在于：所述步骤s2的脉冲焦耳加热设备，包括：
3.如权利要求1所述的绿色、高效地回收废旧光伏组件中有价组分的方法，其特征在于：所述步骤s2的脉冲焦耳加热的电压为200～220v，时间为1s。
4.如权利要求1所述的绿色、高效地回收废旧光伏组件中有价组分的方法，其特征在于：所述步骤s2的脉冲焦耳加热的外界气氛为无氧环境。
5.如权利要求1所述的绿色、高效地回收废旧光伏组件中有价组分的方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：李绍元，张家兴，陆继军，马文会，席风硕，魏奎先，张亚坤，童仲秋，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：
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