專利名稱：帶包皮金屬含金屬膜貼片熱力氣化回收處理方法及設備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于固體廢物的破壞或?qū)⒐腆w廢物轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏没驘o害的東西技術(shù)領域，具體涉及一種帶包皮金屬含金屬膜貼片熱力氣化回收處理方法及設備。
背景技術(shù)：
隨著人類可利用資源的日益匱乏，資源的回收再生利用已經(jīng)越來越受人們的重視。例如，對于帶包皮金屬含金屬膜貼片，如廢舊電線，由于其含有銅、鋁、金、銀、錫等高價值金屬，因此這些廢舊帶包皮金屬含金屬膜貼片均會回收并提取其中高價金屬。目前，對于這些廢舊帶包皮金屬含金屬膜貼片的回收再利用工藝和設備主要有以下兩種。第一種是采用焚燒工藝，即采用露天焚燒或窯爐焚燒，將帶包皮金屬含金屬膜貼片等經(jīng)焚燒處理后回收金屬。這種回收方法的缺點是金屬損耗率高，在10％～20％之間，焚燒時產(chǎn)生大量黑煙并釋放出大量有毒氣體，造成嚴重的環(huán)境污染，危害人類的身體健康，已被環(huán)保部門禁用。第二種是采用粉碎結(jié)合風吹和水洗工藝，即根據(jù)包皮與金屬的密度不同，把包皮金屬粉碎后通過風吹和水洗工序?qū)烧叻蛛x的方法。但這種工藝的缺點是粉碎消耗大量能源，金屬損耗率約5％，且水洗工序用水量大，水體污染嚴重，并產(chǎn)生大量細小的包皮垃圾。
以上回收技術(shù)中，廢舊物料僅僅經(jīng)過簡單焚燒或粉碎水洗處理后就獲得相應的回收物，由于設備裝置過于簡陋，既浪費有限的資源又污染環(huán)境，少量產(chǎn)品和能量的獲取是以犧牲資源、環(huán)境和危害人類生命安全為代價的。比如大量帶包皮的銅線、鋁線在焚燒時釋放出有毒氣體、黑色濃煙就對環(huán)境和人類健康構(gòu)成直接的危害。
現(xiàn)有的技術(shù)中，實現(xiàn)資源再生利用工藝的設備功能單一，無法綜合利用多種可再生資源。這是目前大量廢舊物料無法回收、綜合利用而被遺棄造成環(huán)境遭到破壞的一個重要原因。由于缺乏多用途，綜合性的回收工藝與設備，這些廢棄物因為無法得到及時處理一天天被堆積下來，占用了我們大量賴以生存的空間環(huán)境或者由于存在技術(shù)障礙、工藝設計不合理，使得設備綜合利用率低下，在回收一種資源的同時造成了其它資源的嚴重浪費，不但原材料等資源得不到再生、循環(huán)利用而且會加劇環(huán)境的二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述問題，提供一種帶包皮金屬含金屬膜貼片熱力氣化回收處理方法，并進一步提供實現(xiàn)該方法的設備，以使在回收有價值金屬的同時，將金屬包皮轉(zhuǎn)化為燃料；使綜合利用率實現(xiàn)了實質(zhì)的飛躍，達到節(jié)能、環(huán)保和高效益。
為達到上述第一個目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下帶包皮金屬含金屬膜貼片熱力氣化回收處理方法，其特征是包括如下步驟A、對物料進行破碎處理；B、在有催化劑和還原劑參與的環(huán)境下對經(jīng)A步驟處理的物料進行熱力氣化反應，其中反應溫度為130～600℃，催化劑選自二氧化硅類和氧化鋁類，還原劑選自堿性無機還原劑；C、對物料熱力氣化產(chǎn)生的氣化氣體進行冷凝和水洗處理，分離出可燃氣體和液體燃料油，并收集，其中冷凝溫度為35～120℃；D、收集B步驟出料口獲得的金屬和碳黑。
根據(jù)物料的種類和進料量確定催化劑和還原劑的種類和數(shù)量，上述催化劑的用量為對應物料重量的1/50～1/5，還原劑的用量為對應物料重量的1/50～1/5。
上述C步驟得到的可燃氣體和液體燃料油作為B步驟的加熱燃料和燃料油。。
為達到本發(fā)明的另一個目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下帶包皮金屬含金屬膜貼片的回收處理設備，包括一反應釜，其上帶有溫度控制和攪拌裝置，經(jīng)破碎處理的物料經(jīng)進料口進入反應釜，在反應釜內(nèi)進行熱力氣化反應；反應完成后，經(jīng)出料口收集金屬和碳黑；一加熱裝置，對反應釜進行加熱；一冷凝裝置，分離物料熱力氣化產(chǎn)生之氣化氣體；一儲液裝置，儲存冷凝裝置分離出來的液態(tài)燃料油；一儲氣裝置，儲存冷凝裝置分離出來的未冷凝可燃氣體。
本發(fā)明還可包括一混合器，以將經(jīng)破碎處理后的物料與催化劑和還原劑進行充分混合，以保證熱力氣化反應的正常、快速、完全進行。
本發(fā)明還可包括一復合進料裝置，以對混合后的物料的均勻連續(xù)進料和進料量進行控制。
本發(fā)明還可包括一復合出料裝置，收集熱力氣化反應完成后獲得的金屬和碳黑。
上述儲氣裝置有管路連通加熱裝置，以使未能冷凝可燃氣體回用加熱反應釜或其它用途。
上述反應釜底部可設有擋火板，可避免反應釜底部直接接觸火源而過熱，使反應釜底部因溫度超高而被氧化變形甚至斷裂，并確保反應釜整體受熱均勻，避免反應物料在反應釜底部因溫度過高而焦化，從而有效地控制了整個反應釜溫度、實現(xiàn)目標轉(zhuǎn)化的首要工藝條件；同時控制溫度便于出料。
上述反應釜外圍設有保溫層，并于反應釜外壁與保溫層之間形成出口煙道，滿足反應釜整體受熱均衡性，又使爐內(nèi)燃料能充分燃燒，避免了因燃料燃燒不充分而產(chǎn)生一氧化碳、二惡英等有毒氣體；燃燒產(chǎn)生的煙氣采用二級燃燒形式處理，再經(jīng)過凈化系統(tǒng)，至煙囪高空排放，不污染大氣環(huán)境。
本發(fā)明實現(xiàn)了帶包皮金屬含金屬膜貼片的熱力綜合再生利用，“變廢為寶，利國利民”。在技術(shù)上先進可行，投資少，原料多，收效快，前景好；特別是在環(huán)境保護方面其功能和作用顯得尤為突出。


圖1是本發(fā)明所述方法的工藝流程圖；圖2是本發(fā)明所述設備的結(jié)構(gòu)示意圖。
現(xiàn)結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明具體實施方式
如圖1所示，本發(fā)明所述的回收處理方法各步驟的作用是1、破碎機考慮到帶包皮金屬含金屬膜貼片的體積大小不一，而進料裝置和反應釜進料口的尺寸是固定的，有必要設置破碎機以達到減容進料的目的，破碎程度要根據(jù)設備具體型號而定。如一般電線剪切為200mm～500mm，含金屬膜貼片破碎后的面積不大于150mm×150mm。
2、混合器根據(jù)物料的種類和進料量確定催化劑和還原劑的種類和數(shù)量后，將催化劑和還原劑與簡單粉碎后的原料均勻混合，保證反應的正常、快速、完全進行。催化劑選自二氧化硅類和氧化鋁類，用量為1/50～1/5；還原劑選自堿性無機還原劑，用量為1/50～1/5。
3、復合進料裝置為了實現(xiàn)均勻連續(xù)進料，用于控制進料量，并保證反應釜的連續(xù)、高效運行。
4、反應釜在已破碎物料和催化劑、還原劑完全混合的情況下，控制反應釜內(nèi)反應溫度在130～600℃范圍內(nèi)，金屬包皮和貼片等在熔融狀態(tài)下產(chǎn)生熱力氣化產(chǎn)生氣化氣體。
5、復合出料裝置為了保證反應釜的連續(xù)、高效運行，及時取得高價金屬和碳黑。
6、加熱裝置用固定爐排和移動爐排爐加熱，加熱燃料包括工業(yè)垃圾，有熱值燃料及氣化產(chǎn)生未能冷凝的可燃氣體。燃燒后的尾氣凈化系統(tǒng)采用二級燃燒的形式處理后進入尾氣凈化系統(tǒng)凈化，最終達標排放。
7、冷凝和水洗系統(tǒng)氣化氣經(jīng)冷凝系統(tǒng)，通過控制溫度35～120℃來實現(xiàn)油氣分離，未冷凝氣體經(jīng)水洗后進入恒壓儲氣罐；收集冷凝器中冷凝下來的液體燃料油。
8、恒壓儲氣罐用來收集儲存未冷凝可燃氣體，并回用加熱反應釜或其它用途。
如圖2所示，本發(fā)明所述的回收處理設備，包括反應釜1、加熱裝置2、冷凝裝置3、集油罐4、氣體洗滌裝置5和恒壓儲氣罐6。反應釜1上帶有溫度控制裝置11，出渣口12、其底部設有擋火板13和攪拌裝置14。恒壓儲氣罐6由管路與加熱裝置2連通，通過管路輸送未能冷凝可燃氣體作為燃料供加熱裝置使用。此外反應釜外圍設有保溫層，并于反應釜外壁與保溫層之間形成出口煙道。
按上述工藝及使用上述設備，以日處理帶包皮金屬含金屬膜貼片5噸為例，按其含金屬率為40％計算，日產(chǎn)金屬量約為2.0噸。以此數(shù)據(jù)為設計參數(shù)參照目前市場環(huán)保設備價格，整套生產(chǎn)工藝要求的設備投資約為100萬(其中25萬為流動資金)，帶包皮金屬含金屬膜貼片處理后產(chǎn)銅約2噸，混合燃料油(主要成分汽油、柴油)1.2噸，碳黑300Kg，碳黑可加工成炭黑或作輔路的材料。按目前市場行價計算，日總回收值可達十余萬元。該工藝中，獲取的未冷凝可燃氣體可以用作設備加熱原料，從而減少運行成本，同時保護周邊環(huán)境。
權(quán)利要求
1.帶包皮金屬含金屬膜貼片熱力氣化回收處理方法，其特征是包括如下步驟A、對物料進行破碎處理；B、在有催化劑和還原劑參與的環(huán)境下對經(jīng)A步驟處理的物料進行熱力氣化反應，其中反應溫度為130～600℃，催化劑選自二氧化硅類和氧化鋁類，還原劑選自堿性無機還原劑；C、對物料熱力氣化產(chǎn)生的氣化氣體進行冷凝和水洗處理，分離出可燃氣體和液體燃料油，并收集，其中冷凝溫度為35～120℃；D、收集B步驟出料口獲得的金屬和碳黑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述催化劑的用量為對應物料重量的1/50～1/5，還原劑的用量為對應物料重量的1/50～1/5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述C步驟得到的可燃氣體和液體燃料油作為B步驟的加熱燃料和燃料油。
4.帶包皮金屬含金屬膜貼片熱力氣化回收處理設備，其特征是包括一反應釜，其上帶有溫度控制和攪拌裝置，經(jīng)破碎處理的物料經(jīng)進料口進入反應釜，在反應釜內(nèi)進行熱力氣化反應；反應完成后，經(jīng)出料口收集金屬和碳黑；一加熱裝置，對反應釜進行加熱；一冷凝裝置，分離物料熱力氣化產(chǎn)生之氣化氣體；一儲液裝置，儲存冷凝裝置分離出來的液態(tài)燃料油；一儲氣裝置，儲存冷凝裝置分離出來的未冷凝可燃氣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱力氣化回收處理設備，其特征是有一混合器，將經(jīng)破碎處理后的物料與催化劑和還原劑進行充分混合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱力氣化回收處理設備，其特征是有一復合進料裝置及一復合出料裝置，復合進料裝置對混合后的物料的均勻連續(xù)進料和進料量進行控制；復合出料裝置收集熱力氣化反應完成后獲得的金屬和碳黑。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱力氣化回收處理設備，其特征是收集熱力氣化產(chǎn)生的經(jīng)冷凝后產(chǎn)生的液體燃料。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱力氣化回收處理設備，其特征是收集熱力氣化產(chǎn)生的未冷凝可燃氣體，恒壓供給加熱裝置或作其它用途。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱力氣化回收處理設備，其特征是所述反應釜底部設有用擋火板。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱力氣化回收處理設備，其特征是所述反應釜外圍設有保溫層，并于反應釜外壁與保溫層之間形成出口煙道。
全文摘要
本發(fā)明屬于固體廢物的破壞或?qū)⒐腆w廢物轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏没驘o害的東西技術(shù)領域，公開了一種帶包皮金屬含金屬膜貼片熱力氣化回收處理方法。其包括如下步驟A、對物料進行破碎處理；B、在有催化劑和還原劑參與的環(huán)境下對經(jīng)A步驟處理的物料進行熱力氣化反應，其中反應溫度為130～600℃，催化劑選自二氧化硅類和氧化鋁類，還原劑選自堿性無機還原劑；C、對物料熱力氣化產(chǎn)生的氣化氣體進行冷凝和水洗處理，分離出可燃氣體和液體燃料油，并收集，其中冷凝溫度為35～120℃；D、收集B步驟出料口獲得的金屬和碳黑。還公開了一種熱力氣化回收處理設備。本發(fā)明實現(xiàn)了帶包皮金屬含金屬膜貼片的熱力綜合再生利用，“變廢為寶，利國利民”。在技術(shù)上先進可行，投資少，原料多，收效快，前景好；特別是在環(huán)境保護方面其功能和作用顯得尤為突出。
文檔編號B09B3/00GK1883828SQ20061003631
公開日2006年12月27日 申請日期2006年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月3日
發(fā)明者李康敏 申請人:李康敏