一种有机固废热解碳化高效资源化利用装置及方法

技术领域

本发明涉及有机固废处理技术领域，具体的说是一种有机固废热解碳化高效资源化利用装置及方法。

背景技术

随着电子产品的日新月异，每年都将产生大量有机固体废物，如废弃电路板；废弃电路板主要成分为聚乙烯、聚丙烯、聚酯、铝氧化物、玻璃纤维、金属等，如果不加以利用，将造成很大资源和能源浪费，甚至污染生态环境目前的方法主要是填埋法、直接焚烧法、破碎分选法等。

然而，目前通过有关机械设备对废旧线路板进行粉碎与磨细，达到足够的细度后再利用摇床等分选设备分离出其中的金属成分，该法能耗高，分离不彻底，高分子成分同样未予回收利用，导致资源浪费；而焚烧法虽然工艺简单、操作方便且金属回收率高，但废旧线路板中的高分子有机物在熔炼过程中因燃烧不充分而产生大量有害气体，通常难以处理而直接排入空气中产生严重的大气污染；当电路板通过热解来处理时，要保证实验设备的密封效果，以提供无氧或缺氧的环境，热解焦油由于成分复杂，分子质量跨度大，分离难度大，不同种类焦油利用在冷凝收集过程中进行重质焦油轻质焦油的分步收集很有必要。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种有机固废热解碳化高效资源化利用装置及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种有机固废热解碳化高效资源化利用装置，包括安装架，所述安装架上安装有进料机构，所述进料机构上安装有烘干机构，所述烘干机构上安装有处理机构，所述烘干机构上安装有碎料机构，所述进料机构上安装有驱动机构，所述进料机构上安装有冷却机构，所述安装架上安装有收集机构，所述安装架上安装有回收机构。

具体的，所述进料机构还包括第一螺旋叶片，所述放置管的外侧壁固定连接有第一螺旋叶片。

具体的，所述冷却机构包括第二连接管，所述热解碳化炉的另一端通过片式旋转密封板固定连接有第二连接管，所述第二连接管的端部固定连接有冷却箱，所述冷却箱的内部等距固定连接有两块隔板，所述冷却箱的内部通过两块隔板等距固定连接有三个冷凝管，所述冷却箱的底端等距固定连接有汇集槽，所述冷却箱的端部固定连接有冷凝气出口管，所述冷凝气出口管的端部固定连接有冷凝气输出管。

具体的，所述收集机构包括安装座，所述安装架上固定连接有安装座，所述安装座的顶端等距滑动连接有与汇集槽配合的收集箱。

具体的，所述收集机构还包括安装块，所述安装座的侧壁固定连接有安装块，所述安装块上滑动连接有限位板，所述限位板的底端固定连接有限位杆，所述限位杆上套设有弹簧。

具体的，所述回收机构包括气体燃烧进气管，所述冷凝气输出管的底端固定连接有气体燃烧进气管，所述安装架上固定连接有第二连接块，所述第二连接块的顶端固定连接有燃烧炉，所述燃烧炉的其中一端与气体燃烧进气管固定连接，所述燃烧炉的另一端固定连接有高温烟气出口管，所述高温烟气出口管的顶端与热解碳化炉固定连接。

具体的，所述回收机构还包括助燃风机，所述安装架上固定连接有助燃风机，所述助燃风机的端部与燃烧炉固定连接，所述燃烧炉的内部固定连接有多孔蓄热墙。

具体的，所述烘干机构包括第二安装板，所述热解碳化炉的外顶端固定连接有第二安装板，所述第二安装板的端部与第一安装板固定连接，所述热解碳化炉的顶端固定连接有低温烟气出口管，所述第二安装板上固定连接有烘干箱，所述烘干箱的底端固定连接有安装盒，所述安装盒的内部固定连接有第二电机，所述第二电机的端部固定连接有旋转轴，所述旋转轴上开设有两个滑槽，所述旋转轴的外壁滑动连接有连接杆，所述连接杆的内底端固定连接有两个第一连接块，两个所述第一连接块在滑槽内滑动连接，所述连接杆的外侧壁固定连接有多个放置盒，所述烘干箱的顶端通过螺杆固定连接有盖板，所述低温烟气出口管的端部与烘干箱的端部固定连接。

具体的，所述处理机构包括净化器，所述第二安装板上固定连接有净化器，所述净化器的其中一端与烘干箱通过第一连接管固定连接，所述净化器的另一端固定连接有排烟管。

一种有机固废热解碳化高效资源化利用装置的操作方法，包括以下步骤：

S1：首先通过碎料机构对固体废弃物进行破碎，破碎后的废渣会掉入在减料机构内，通过驱动机构带动进料机构内的废渣进行旋转并充分释放热能；

S2然后通过冷却机构对气体进行冷却，其重质油、中质油、轻质油通过收集机构进行收集；

S3：通过回收机构对冷凝气体进行燃烧和热能回收，燃烧产生的高温烟气送至进料机构，给进料机构提供热源，实现热能自持；

S4：通过烘干机构电路板废渣进行烘干，烘干后的湿烟气经过处理机构处理后排入大气。

本发明的有益效果是：

(1)本发明所述的一种有机固废热解碳化高效资源化利用装置及方法，通过碎料机构对废旧电路板进行粉碎，破碎后的废渣会掉入在减料机构内，通过驱动机构带动进料机构内的废渣进行旋转并充分释放热能，加强废旧电路板的回收利用，避免资源浪费，即：当需要对废旧电路板进行资源利用时，可以将废旧电板从放置框放置在安装管内部，由于安装管的内部转动连接有第二螺旋叶片，第二螺旋叶片的端部固定连接有第一电机，第一电机固定连接在第一安装板上，因此可以启动第一电机，使第二螺旋叶片对废旧电路板进行粉碎，破碎后的电路板废渣会通过溜管滑向放置管的内部，由于放置管的端部固定连接有第三电机，热解碳化炉固定安装在安装架上，因此可以启动第三电机，此时放置管会在热解碳化炉内转动，由于放置管的两端固定连接有片式旋转密封板，溜管通过片式旋转密封板转动连接，以此来保证溜管与放置管之间的密封性，溜管和热解碳化炉之间有片式旋转密封板，原料在放置管内经抄板在放置管翻滚并向右缓慢运动，热解碳化炉整体不运动，放置管位于热解碳化炉的内部固定连接有第一螺旋叶片，可使烟气在热解碳化炉内部旋转并充分释放热能，原料在放置管内高温绝氧裂解。

(2)本发明所述的一种有机固废热解碳化高效资源化利用装置及方法，通过冷却机构对气体进行冷却，其重质油、中质油、轻质油通过收集机构进行收集，即：其挥发水分、焦油变成气体从第二连接管引出到冷却箱内，冷却箱的内部固定连接有分别为11级、12级、13级的冷凝管,其重质油、中质油、轻质油分别从与三个冷凝管配合的汇集槽流入到三个收集箱内，冷凝后的气体分为两部分，一部分经冷凝气出口管排向冷凝气输出管内，一部分送至气体燃烧进气管。

(3)本发明所述的一种有机固废热解碳化高效资源化利用装置及方法，通过回收机构对气体进行燃烧和热能回收，燃烧产生的高温烟气送至进料机构，给进料机构提供热源，整个热解碳化过程可以实现热能自持，即：气体燃烧进气管和燃烧炉进行燃烧和热能回收，安装架上固定连接有助燃风机，燃烧炉内固定连接有多孔蓄热墙，其目的是可以稳定低热值气体燃烧的稳定性，燃烧产生的高温烟气经高温烟气出口管送至热解碳化炉，给热解碳化炉提供热源，整个热解碳化过程可以实现热能自持，即能量平衡，高温烟气经过旋流释放热能后，低温烟气从低温烟气出口管引出，进入烘干箱，烘干箱可利用低温烟气余热对电路板废渣进行烘干，使其水份控制在20％以下，便于提高电路板废渣资源利用效率，旋转轴上开设有两个滑槽，连接杆上固定连接有第一连接块，因此可以通过向上滑动放置盒，使放置盒从烘干箱内拿出，便于对电路板废渣进行放置，通过第一连接块来保证放置盒在旋转轴上的稳定性，烘干后的湿烟气经第一连接管流向净化器，经净化器处理后，再经排烟管排入大气。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明提供的整体结构示意图；

图2为图1所示的A部结构放大示意图；

图3为图1所示的B部结构放大示意图；

图4为图1所示的C部结构放大示意图；

图5为本发明的放置框、第二螺旋叶片及第一电机的连接结构示意图；

图6为本发明的放置管、热解碳化炉及第一螺旋叶片的连接结构示意图；

图7为本发明的第二电机、烘干箱、放置盒及旋转轴的连接结构示意图；

图8为图7所示的D部结构放大示意图；

图9为本发明的安装座、收集箱、汇集槽、冷却箱及冷凝管的连接结构示意图；

图10为本发明的燃烧炉、多孔蓄热墙、助燃风机及高温烟气出口管的连接结构示意图。

图中：1、安装架；2、进料机构；201、热解碳化炉；202、放置管；203、片式旋转密封板；204、抄板；205、第一螺旋叶片；3、碎料机构；301、第一安装板；302、第一电机；303、安装管；304、放置框；305、溜管；306、第二螺旋叶片；4、烘干机构；401、第二安装板；402、低温烟气出口管；403、烘干箱；404、安装盒；405、旋转轴；406、盖板；407、螺杆；408、滑槽；409、连接杆；410、放置盒；411、第二电机；412、第一连接块；5、处理机构；501、净化器；502、排烟管；503、第一连接管；6、驱动机构；601、第三安装板；602、第三电机；603、第一锥齿轮；604、第二锥齿轮；7、冷却机构；701、冷却箱；702、冷凝气出口管；703、冷凝气输出管；704、第二连接管；705、汇集槽；706、冷凝管；707、隔板；8、收集机构；801、安装座；802、收集箱；803、安装块；804、限位板；805、弹簧；806、限位杆；9、回收机构；901、气体燃烧进气管；902、燃烧炉；903、多孔蓄热墙；904、第二连接块；905、高温烟气出口管；906、助燃风机。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-图10所示，本发明所述的一种有机固废热解碳化高效资源化利用装置，包括安装架1，所述安装架1上安装有进料机构2，所述进料机构2上安装有烘干机构4，所述烘干机构4上安装有处理机构5，所述烘干机构4上安装有碎料机构3，所述进料机构2上安装有驱动机构6，所述进料机构2上安装有冷却机构7，所述安装架1上安装有收集机构8，所述安装架1上安装有回收机构9。

具体的，所述进料机构2包括热解碳化炉201，所述安装架1上固定连接有热解碳化炉201，所述热解碳化炉201的内部转动连接有放置管202，所述放置管202的内侧壁固定连接有多个抄板204，所述放置管202的两端固定连接有片式旋转密封板203，所述碎料机构3包括溜管305，所述放置管202的其中一端通过片式旋转密封板203固定连接有溜管305，所述溜管305的顶端固定连接有安装管303，所述安装管303的内部转动连接有第二螺旋叶片306，所述第二螺旋叶片306的端部固定连接有第一电机302，所述第一电机302的底端固定连接有第一安装板301，所述安装管303的外侧壁固定连接有放置框304，所述驱动机构6包括第三安装板601，所述热解碳化炉201的外顶端固定连接有第三安装板601，所述第三安装板601上固定连接有第三电机602，所述第三电机602的端部固定连接有第一锥齿轮603，所述放置管202的另一端固定连接有第二锥齿轮604，所述第一锥齿轮603与第二锥齿轮604啮合，所述放置管202的外侧壁固定连接有第一螺旋叶片205，当需要对废旧电路板进行资源利用时，可以将废旧电板从放置框304放置在安装管303内部，由于安装管303的内部转动连接有第二螺旋叶片306，第二螺旋叶片306的端部固定连接有第一电机302，第一电机302固定连接在第一安装板301上，因此可以启动第一电机302，使第二螺旋叶片306对废旧电路板进行粉碎，破碎后的电路板废渣会通过溜管305滑向放置管202的内部，由于放置管202的端部固定连接有第三电机602，热解碳化炉201固定安装在安装架1上，因此可以启动第三电机602，此时放置管202会在热解碳化炉201内转动，由于放置管202的两端固定连接有片式旋转密封板203，溜管305通过片式旋转密封板203转动连接，以此来保证溜管305与放置管202之间的密封性，溜管305和热解碳化炉201之间有片式旋转密封板203，原料在放置管202内经抄板204在放置管202翻滚并向右缓慢运动，热解碳化炉201整体不运动，放置管202位于热解碳化炉201的内部固定连接有第一螺旋叶片205，可使烟气在热解碳化炉201内部旋转并充分释放热能，原料在放置管202内高温绝氧裂解。

具体的，所述冷却机构7包括第二连接管704，所述热解碳化炉201的另一端通过片式旋转密封板203固定连接有第二连接管704，所述第二连接管704的端部固定连接有冷却箱701，所述冷却箱701的内部等距固定连接有两块隔板707，所述冷却箱701的内部通过两块隔板707等距固定连接有三个冷凝管706，所述冷却箱701的底端等距固定连接有汇集槽705，所述冷却箱701的端部固定连接有冷凝气出口管702，所述冷凝气出口管702的端部固定连接有冷凝气输出管703，所述收集机构8包括安装座801，所述安装架1上固定连接有安装座801，所述安装座801的顶端等距滑动连接有与汇集槽705配合的收集箱802，其挥发水分、焦油变成气体从第二连接管704引出到冷却箱701内，冷却箱701的内部固定连接有分别为11级、12级、13级的冷凝管706,其重质油、中质油、轻质油分别从与三个冷凝管706配合的汇集槽705流入到三个收集箱802内，冷凝后的气体分为两部分，一部分经冷凝气出口管702排向冷凝气输出管703内，一部分送至气体燃烧进气管901。

具体的，所述回收机构9包括气体燃烧进气管901，所述冷凝气输出管703的底端固定连接有气体燃烧进气管901，所述安装架1上固定连接有第二连接块904，所述第二连接块904的顶端固定连接有燃烧炉902，所述燃烧炉902的其中一端与气体燃烧进气管901固定连接，所述燃烧炉902的另一端固定连接有高温烟气出口管905，所述高温烟气出口管905的顶端与热解碳化炉201固定连接，气所述安装架1上固定连接有助燃风机906，所述助燃风机906的端部与燃烧炉902固定连接，所述燃烧炉902的内部固定连接有多孔蓄热墙903，所述烘干机构4包括第二安装板401，所述热解碳化炉201的外顶端固定连接有第二安装板401，所述第二安装板401的端部与第一安装板301固定连接，所述热解碳化炉201的顶端固定连接有低温烟气出口管402，所述第二安装板401上固定连接有烘干箱403，所述烘干箱403的底端固定连接有安装盒404，所述安装盒404的内部固定连接有第二电机411，所述第二电机411的端部固定连接有旋转轴405，所述旋转轴405上开设有两个滑槽408，所述旋转轴405的外壁滑动连接有连接杆409，所述连接杆409的内底端固定连接有两个第一连接块412，两个所述第一连接块412在滑槽408内滑动连接，所述连接杆409的外侧壁固定连接有多个放置盒410，所述烘干箱403的顶端通过螺杆407固定连接有盖板406，所述低温烟气出口管402的端部与烘干箱403的端部固定连接，所述处理机构5包括净化器501，所述第二安装板401上固定连接有净化器501，所述净化器501的其中一端与烘干箱403通过第一连接管503固定连接，所述净化器501的另一端固定连接有排烟管502，燃烧进气管901和燃烧炉902进行燃烧和热能回收，安装架1上固定连接有助燃风机906，燃烧炉902内固定连接有多孔蓄热墙903，其目的是可以稳定低热值气体燃烧的稳定性，燃烧产生的高温烟气经高温烟气出口管905送至热解碳化炉201，给热解碳化炉201提供热源，整个热解碳化过程可以实现热能自持，即能量平衡，高温烟气经过旋流释放热能后，低温烟气从低温烟气出口管402引出，进入烘干箱403，烘干箱403可利用低温烟气余热对电路板废渣进行烘干，使其水份控制在20％以下，便于提高电路板废渣资源利用效率，旋转轴405上开设有两个滑槽408，连接杆409上固定连接有第一连接块412，因此可以通过向上滑动放置盒410，使放置盒410从烘干箱403内拿出，便于对电路板废渣进行放置，通过第一连接块412来保证放置盒410在旋转轴405上的稳定性，烘干后的湿烟气经第一连接管503流向净化器501，经净化器501处理后，再经排烟管502排入大气。

一种有机固废热解碳化高效资源化利用装置的操作方法，包括以下步骤：

S1：首先通过碎料机构3对废气电路板进行破碎，破碎后的电路板废渣会掉入在减料机构2内，通过驱动机构6带动进料机构2内的废渣进行旋转并充分释放热能；

S2：然后通过冷却机构7对气体进行冷却，其重质油、中质油、轻质油通过收集机构8进行收集；

S3：通过回收机构9对冷凝气体进行燃烧和热能回收，燃烧产生的高温烟气送至进料机构2，给进料机构2提供热源，实现热能自持；

S4：通过烘干机构4电路板废渣进行烘干，烘干后的湿烟气经过处理机构5处理后排入大气。

本发明在使用时，首先，当需要对废旧电路板等固体废物进行资源利用时，可以将废旧电板从放置框304放置在安装管303内部，由于安装管303的内部转动连接有第二螺旋叶片306，第二螺旋叶片306的端部固定连接有第一电机302，第一电机302固定连接在第一安装板301上，因此可以启动第一电机302，使第二螺旋叶片306对废旧电路板进行粉碎，破碎后的电路板废渣会通过溜管305滑向放置管202的内部，由于放置管202的端部固定连接有第三电机602，热解碳化炉201固定安装在安装架1上，因此可以启动第三电机602，此时放置管202会在热解碳化炉201内转动，由于放置管202的两端固定连接有片式旋转密封板203，溜管305通过片式旋转密封板203转动连接，以此来保证溜管305与放置管202之间的密封性，溜管305和热解碳化炉201之间有片式旋转密封板203，原料在放置管202内经抄板204在放置管202翻滚并向右缓慢运动，热解碳化炉201整体不运动，放置管202位于热解碳化炉201的内部固定连接有第一螺旋叶片205，可使烟气在热解碳化炉201内部旋转并充分释放热能，原料在放置管202内高温绝氧裂解；其挥发水分、焦油变成气体从第二连接管704引出到冷却箱701内，冷却箱701的内部固定连接有分别为11级、12级、13级的冷凝管706,其重质油、中质油、轻质油分别从与三个冷凝管706配合的汇集槽705流入到三个收集箱802内，冷凝后的气体分为两部分，一部分经冷凝气出口管702排向冷凝气输出管703内，一部分送至气体燃烧进气管901；气体燃烧进气管901和燃烧炉902进行燃烧和热能回收，安装架1上固定连接有助燃风机906，燃烧炉902内固定连接有多孔蓄热墙903，其目的是可以稳定低热值气体燃烧的稳定性，燃烧产生的高温烟气经高温烟气出口管905送至热解碳化炉201，给热解碳化炉201提供热源，整个热解碳化过程可以实现热能自持，即能量平衡，高温烟气经过旋流释放热能后，低温烟气从低温烟气出口管402引出，进入烘干箱403，烘干箱403可利用低温烟气余热对电路板废渣进行烘干，使其水份控制在20％以下，便于提高电路板废渣资源利用效率，旋转轴405上开设有两个滑槽408，连接杆409上固定连接有第一连接块412，因此可以通过向上滑动放置盒410，使放置盒410从烘干箱403内拿出，便于对电路板废渣进行放置，通过第一连接块412来保证放置盒410在旋转轴405上的稳定性，烘干后的湿烟气经第一连接管503流向净化器501，经净化器501处理后，再经排烟管502排入大气。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。