本發(fā)明涉及廢舊電路板回收技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種廢舊線路板廢氣處理工藝及其裝置。
背景技術(shù):
廢舊印刷電路板作為電子廢棄物的重要組件,一方面既含有鉛、鎘、聚氯乙烯塑料、溴化阻燃劑等多種重金屬和有害物質(zhì),存在潛在的環(huán)境污染;另一方面又含有銅、金、銀等多種普通金屬和稀貴金屬,具有較高的回收利用價值。
隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施,對環(huán)境保護提出了更高的要求,電子垃圾的回收與利用成為多數(shù)國家面臨的棘手問題。目前我國已成為家用電器的生產(chǎn)和消費大國,僅以年報廢更新2%計算,每年淘汰的4大類家用電器就達2000萬臺,加上在全社會普及使用的更新周期只有2-4年的電腦、手機等高科技電子產(chǎn)品,以及不斷涌現(xiàn)的質(zhì)優(yōu)價廉的新型家電產(chǎn)品,使得我國家用電器的實際年報廢更新已高達2500萬臺以上。印刷電路板(PCB)作為廢舊家電中的關(guān)鍵部件,其回收和資源化問題已成為急需解決的熱點問題。另外,截至目前,我國內(nèi)地有印刷電路板生產(chǎn)企業(yè)1000家左右,2006年中國PCB產(chǎn)量為12964萬m2,年產(chǎn)值128億美元,已經(jīng)成為PCB第一大生產(chǎn)國,生產(chǎn)過程中的大量邊角料、報廢板的回收也面臨重大難題。
廢舊印刷電路板是玻璃纖維強化樹脂和多種金屬的混合物,屬典型的電子廢舊物,與日俱增的廢舊電路板加上生產(chǎn)電路板產(chǎn)生的大量邊角廢料,如 果不妥善處理和處置,不但會造成有用資源的大量流失,而且會對環(huán)境產(chǎn)生嚴重的危害。傳統(tǒng)堆放或填埋的方法,不僅占用大量空間,而且所含的重金屬如汞、鉻、鎘等及高分子有機物在自然條件下很難降解,有害成分會通過水、大氣、土壤進入環(huán)境,會給人類健康和生態(tài)環(huán)境造成潛在的、長期的和不可恢復(fù)的危害,其中所含的鉛是城市廢物中鉛的第二大來源?!皬U舊電路板”并不是“廢物”,而是有待開發(fā)的“第二資源”,具有很高的回收利用價值。電路板中的金屬品位相當(dāng)于普通礦物中金屬品位的幾十倍至上百倍,金屬的含量高達40%,最多的是銅,此外還有金、鋁、鎳、鉛、硅金屬等,其中不乏稀有金屬;而自然界中的富礦金屬含量超不過3%~5%。有統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,1t廢電路板可提煉出300g左右的金。印刷電路板上的焊錫以及塑料等物質(zhì),也是可以被回收利用的重要資源。因此,研究開發(fā)無害化處理廢電路板技術(shù)已經(jīng)成為再生資源領(lǐng)域的重大課題。
對報廢的電路板實施有效的處理和資源化回收利用,可以大大減緩對原生資源的消耗,減輕環(huán)境污染,對建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟具有積極的作用和重要的意義。
目前廢舊電路板的主要處理技術(shù):火法冶金、濕法冶金、物理法。
火法冶金提取貴金屬具有簡單、方便和回收率高等特點,但是由于存在有機物在焚燒過程中產(chǎn)生有害氣體造成二次污染、其它金屬回收率低、處理設(shè)備昂貴等缺點;
濕法治金技術(shù)是較常用的、從廢舊電子產(chǎn)品中提取貴金屬的技術(shù),濕法治金技術(shù)的基本原理主要是利用貴金屬能溶解在硝酸和王水等的特點,將其從廢舊電子產(chǎn)品中脫除并從液相中予以回收。與火法相比,濕法治金技術(shù)排 放的廢氣相對較少、提取貴金屬后的殘留物也易于處理,但產(chǎn)生的廢液較多,廢液的處理工藝復(fù)雜,成本很高。對環(huán)境造成一定的潛在威脅
物理處理方法主要包括有機械破碎、空氣分選和磁性吸附等多種技術(shù)。目前,物理處理方法主要用于金屬如鋁、銅的回收,如美國利用強力旋流分選機從個人電腦的PCB中回收鋁,通過控制進料速度,所得鋁精礦的純度為85%,回收率在90%以上;瑞典利用電動滾筒靜電分選機回收銅,通過設(shè)計和操作參數(shù)優(yōu)化,所得銅精礦的品位為93%~99%,回收率高達95%~99%。目前國內(nèi)采用物理處理方法主要是來分離廢舊電子產(chǎn)品中的金屬和非金屬。但上述物理方法只能處理不帶元器件的電路板。對于帶元器件的電路板因其上面附有各種電子元器件,目前采用的通過熔錫的方法處理元器件的方法,屬手工操作,工作效率低,產(chǎn)生的熔錫廢氣,處理工藝復(fù)雜,處理成本較高,對環(huán)境產(chǎn)生很大的潛在威脅。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的旨在提供一種廢舊電路板廢氣處理工藝及其裝置,以解決現(xiàn)有的廢棄電路板回收廢氣污染嚴重的問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
提供一種廢舊線路板廢氣處理工藝,包括以下步驟:
步驟一、燃燒:將裂解產(chǎn)生的廢氣燃燒;
步驟二、尿素噴淋:對燃燒后的廢氣噴淋尿素溶液;
步驟三、降溫:對噴淋尿素溶液后的廢氣進行降溫;
步驟四、凈化:將降溫后的廢氣凈化,對其噴灑NaHCO3粉末;
步驟五、除塵:將凈化后的廢氣進行除塵處理,然后排放。
其中,所述步驟一中,廢氣經(jīng)二燃室二次燃燒,溫度為900~1150℃,燃燒時間2~5s。
其中,所述步驟二中,還包括稀釋步驟,對經(jīng)過二燃室燃燒過的廢氣進行鼓風(fēng)稀釋,然后對廢氣進行尿素噴淋,噴淋質(zhì)量百分比為28%~40%的尿素溶液。
其中,所述步驟三中,將噴淋完尿素溶液的廢氣送入余熱鍋爐回收熱量降溫,使廢氣溫度降至180~220℃。
其中,所述步驟四中,將回收熱量降溫后的廢氣進行加空氣稀釋。
其中,所述步驟四中,還包括向廢氣中噴灑活性炭。
其中,所述步驟五中,將廢氣送入布袋除塵器除塵,然后排出。
其中,通過尾氣檢測系統(tǒng)檢測廢氣中的氮氧化物及鹵化物的含量,并根據(jù)該含量調(diào)節(jié)噴淋尿素的濃度、重量及噴灑NaHCO3粉末的重量。
一種廢舊線路板廢氣處理裝置,包括廢氣回收機構(gòu),所述廢氣回收機構(gòu)包括用于燃燒廢氣二燃室、用于鼓風(fēng)稀釋、噴淋尿素的廢氣通道、用于回收熱量的余熱鍋爐、設(shè)置有碳酸氫鈉粉末噴灑機構(gòu)和活性炭噴灑機構(gòu)的煙氣通道、布袋除塵器和煙囪,所述廢氣依次經(jīng)過二燃室、廢氣通道、余熱鍋爐、煙氣通道和布袋除塵器經(jīng)煙囪排出。
本發(fā)明的有益效果如下:
廢舊線路板在裂解中,產(chǎn)生的廢氣中含有大量的二噁英,二噁英為致癌物質(zhì),先將廢氣送入二燃室進行燃燒,燃燒溫度900~1150℃,高溫使得易 燃易爆和有毒氣體進行燃燒完全;另外,這部分氣體的燃燒可以維持二燃室的溫度,降低天然氣的使用量;高溫燃燒消除了廢氣中的二噁英,然后高溫的煙氣被進行鼓風(fēng)稀釋,使廢氣的溫度降至尿素噴淋除氮氧化物的最佳反應(yīng)溫度900℃,同時也降低廢氣中的氮氧化物、鹵化氫等物質(zhì)的濃度,向廢氣中噴灑尿素溶液,尿素溶液的濃度為28%~40%,反應(yīng)較為徹底,有效消除了廢氣中的氮氧化物、噴灑完畢后,將廢氣送入余熱鍋爐回收熱量還能夠減少二噁英的產(chǎn)生,避免對后續(xù)的廢氣處理產(chǎn)生負荷,高溫?zé)煔獾妮斔陀袊栏竦囊?,在此進行余熱回收后,使煙氣溫度降低到180-220℃,是碳酸氫鈉噴射除HCl的最佳反應(yīng)溫度。可以有效節(jié)約后續(xù)的管道成本,便于廢氣繼續(xù)處理,廢氣降溫后,對其噴灑碳酸氫鈉粉末和活性炭粉末,中和掉廢氣中的鹵化氫等污染物,同時活性炭粉末也可吸附廢氣中未完全燃燒的二噁英氣體,未燃燒完全或在余熱鍋爐處重新生成的二噁英氣體,具有除臭作用,然后送入布袋除塵器除塵后,達標(biāo)排放。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的一種廢舊電路板廢氣處理工藝的流程示意圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實施例,對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
實施例一、
一種廢舊線路板廢氣處理工藝,包括以下步驟:
步驟一、將裂解產(chǎn)生的廢氣燃燒;廢氣經(jīng)二燃室二次燃燒,溫度為900~1150℃,燃燒時間2~5s。
步驟二、對經(jīng)過二燃室燃燒過的廢氣進行鼓風(fēng)稀釋,然后對廢氣進行尿素噴淋,噴灑質(zhì)量百分含量為28%~40%的尿素溶液;
步驟三、將噴淋完尿素溶液的廢氣送入余熱鍋爐回收熱量降溫,使廢氣溫度降至180~220℃。,
步驟四、將回收熱量后的廢氣凈化,向廢氣中噴灑NaHCO3粉末,向廢氣中噴灑活性炭
步驟五、將凈化后的廢氣送入布袋除塵器除塵,然后排出排放。
當(dāng)然本發(fā)明的尿素溶液的濃度還可以是28%、29%、30%、32.5%、35%、40%,根據(jù)廢氣中的氮氧化物和鹵化物的含量,經(jīng)過調(diào)配罐內(nèi)的在線配液系統(tǒng)配置合適濃度的尿素溶液,達到消除氮氧化物和鹵化物的作用。
廢氣處理工藝如下:
廢舊線路板在裂解中,產(chǎn)生的廢氣中含有大量的二噁英,二噁英為致癌物質(zhì),先將廢氣送入二燃室進行燃燒,燃燒溫度900~1150℃,高溫使得易燃易爆和有毒氣體進行燃燒完全;另外,這部分氣體的燃燒可以維持二燃室的溫度,降低天然氣的使用量;
高溫燃燒消除了廢氣中的二噁英,然后高溫的煙氣被進行鼓風(fēng)稀釋,使廢氣的溫度降至尿素噴淋除氮氧化物的最佳反應(yīng)溫度900℃,同時也降低廢氣中的氮氧化物、鹵化氫等物質(zhì)的濃度,向廢氣中噴灑尿素溶液,尿素溶液的濃度為32.5%,反應(yīng)較為徹底,有效消除了廢氣中的氮氧化物、噴灑完畢 后,將廢氣送入余熱鍋爐回收熱量還能夠減少二噁英的產(chǎn)生,避免對后續(xù)的廢氣處理產(chǎn)生負荷,高溫?zé)煔獾妮斔陀袊栏竦囊?,在此進行余熱回收后,使煙氣溫度降低到180-220℃,是碳酸氫鈉噴射除HCl的最佳反應(yīng)溫度??梢杂行Ч?jié)約后續(xù)的管道成本,便于廢氣繼續(xù)處理,廢氣降溫后,對其噴灑碳酸氫鈉粉末和活性炭粉末,中和掉廢氣中的鹵化氫等污染物,同時活性炭粉末也可吸附廢氣中未完全燃燒的二噁英氣體,未燃燒完全或在余熱鍋爐處重新生成的二噁英氣體,具有除臭作用,然后送入布袋除塵器除塵后,達標(biāo)排放。
首先二燃室排出的煙氣溫度在1100度以上,溫度較高,從煙氣管道材料耐熱性方面考慮,首先得進行鼓風(fēng)進行稀釋,以降低煙氣溫度;鼓風(fēng)稀釋后,煙氣溫度降低至900度左右,基于NH3還原氮氧化物的反應(yīng)動力學(xué)方面的考慮,在此溫度條件下噴淋尿素,有助于反應(yīng)進行。
在高溫條件下,利用尿素分解產(chǎn)生的NH3對NOx進行選擇性催化還原,將NOx還原為N2和H2O,主要化學(xué)反應(yīng)如下:
CO(NH2)2→NH3+HNCO
HNCO+H2O→NH3+CO2
NH3+NO+O2→N2+H2O
NH3+NO2→N2+H2O
本發(fā)明通過廢氣處理工藝有效解決了高溫裂解電路板所產(chǎn)生的廢氣,使其能夠達到國家標(biāo)準排放。
通過尾氣檢測系統(tǒng)檢測廢氣中的氮氧化物及鹵化物的含量,并根據(jù)該含量調(diào)節(jié)噴淋尿素的重量及噴灑NaHCO3粉末的重量。
通過對廢氣中氮氧化物及鹵化物的含量的實時監(jiān)控,可以及時調(diào)整噴淋尿素的重量和NaHCO3粉末的重量,及時中和掉廢氣中的氮氧化物和鹵化物。
一種廢舊線路板廢氣處理裝置,包括廢氣回收機構(gòu),所述廢氣回收機構(gòu)包括用于燃燒廢氣二燃室、用于鼓風(fēng)稀釋、噴淋尿素的廢氣通道、用于回收熱量的余熱鍋爐、設(shè)置有碳酸氫鈉粉末噴灑機構(gòu)和活性炭噴灑機構(gòu)的煙氣通道、布袋除塵器和煙囪,所述廢氣依次經(jīng)過二燃室、廢氣通道、余熱鍋爐、煙氣通道和布袋除塵器經(jīng)煙囪排出。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。