废旧印刷线路板热解处理的可行性分析

1、废旧印刷线路板热解处理的可行性分析1. 前言2. 废弃印刷线路板处理技术的研究背景与进展2.1 研究背景2.2 处理技术的研究进展3. 废弃印刷线路板处理技术的比较3.1 高温冶金3.2 湿法冶金3.3 生物技术3.4 电化学法3.5 热解技术在废弃印刷线路板处置中的应用4. 废弃印刷线路板的热解过程、影响因数4.1 废弃印刷线路板的原料4.2 热解技术的有效回收4.3 印刷线路板热解过程4.4 印刷线路板热解 的影响因素4.5 印刷线路板热解产物资源回收利用途径5. 厦门绿洲万强设备选用的可行性探究5.1 万强设备简介5.2 万强设备热解系统及环境可行性概述5.3 烟气在线检测系统5.4 万

2、强设备热解的经济效益6. 具体工艺流程设计7. 拟用设备清单及价值小结、儿前言废弃印刷线路板是典型的电子废弃物， 填埋时占用大量空间， 其中的金属及高分子有机物在自然条件下很难降解，有害成分通过水、大气、土壤进入环境， 给人类健康和生态环境造成潜在的、长期的和不可恢复的危害。废弃印刷线路板中含有很多可回收再利用的物质。 有研究分析结果显示， 1t 随意搜集的电子板卡中，可以分离出2861b铜、11b黄金、441b锡，其中仅11b黄金的价值就是6000 美元 (1lb=0.45359kg) 。 可以说， “电子垃圾”中蕴藏着重大商机，如果将“电子垃圾”中含有的金、银、铜、锡、铬、铂、钯等贵重金属

3、 分离出来，将是一笔不可估量的财富。由于处理手段极原始，只能通过焚烧、破碎、倾倒、浓酸提取贵重金属、废液直接排放等方法处理， 造成了非同寻常的环境污染。 电子垃圾对人体健康的影响已经成为突出的社会问题。 对废弃印刷线路板处理的要求也愈加严格， 要求在经济上，尤其是对环境的危害尽可能减少。2. 废弃印刷线路板处理技术的研究背景与进展2.1 研究背景废弃印刷线路板作为一种典型的电子废弃物， 其资源化研究已经成为电子垃圾处理的热点问题。 高温冶金、 湿法冶金和机械/ 物理法是目前主要的回收方法。高温和湿法冶金以回收金属为目标， 处理过程中产生的废水、 废渣、 有毒烟气易造成严重的二次污染。机械/ 物

4、理法利用破碎、筛分、分选等物理过程富集分离金属和非金属， 环境污染小， 在资源化回收中占据了主导地位。 现有的回收方法多侧重线路板中金属的回收， 较少涉及占总量50%以上的非金属成分的资源化和无害化。 非金属物料除了少数用作填料外， 更多是作为垃圾填埋， 不仅树脂和玻璃纤维等有价物质得不到充分利用而流失， 而且其中的阻燃剂、 残余金属等有害物质也易通过各种途径污染环境。 因此， 合理回收处理这些物质成为废线路板资源化面临的新课题。印刷线路板中通常含有30% 的塑料， 30% 的难熔氧化物以及大约 40% 的金属，几乎包含了元素周期表中所有的元素。丹麦技术大学公布的研究结果表明，在 1 吨随意收

5、集的废弃印刷线路板中含有大约 272 kg 树脂塑料， 130 kg 铜，铁、锡、睇等金属的含量各约数10 kg,金、车巴的含量在0.5 kg左右。Legarth等4 选择印刷线路板使用量最大的个人电脑和电视机作为研究对象， 详细地分析了其中印刷线路板的金属元素组成。 印刷线路板中含有大量普通金属和痕量元素及贵金属。 电脑中所使用的印刷线路板中包含较多的 Ag 、 Au、 Pd 等贵金属元素，电脑中的电路板绝大部分属于 FR-4型环氧玻纤布覆铜板，它主要是由环氧树脂、玻璃纤维和高纯度铜箔构成的复合材料；此外， 电脑用电路板上安装了大量的插槽，主要包括ISA,PCI,AGP, SDRAM,DDR

6、类型，主要是由塑料和长条形铜线、铝线构成。而电视机中印刷线路板则包含的Al 、 Fe、 Sn 等普通金属元素较多。台湾的研究者5 分别对 5 个印刷线路板生产厂家的报废产品的成分进行了分析,得到了相似的结果。 因此， 在自然资源供求矛盾日益加剧的今天， 废弃印刷线路板的回收具有很高的资源效益。目前扮演回收利用角色的主要是一些乡镇企业或个体作坊。 由于没有规范的体系和技术， 他们在回收利用过程中， 往往采用酸泡、 火烧等落后的工艺提炼废弃印刷线路板等部件中的贵金属， 产生了大量废气、 废水和废渣， 造成了很大的资源浪费和严重的环境污染。 在广东、 浙江、 福建沿海的一些地区已经发生了多起严重的污

7、染事件，对居民健康和自然环境造成了永久性的伤害。值得欣慰的是， 近几年来， 电子废弃物的回收处理在我国正受到越来越多的重视。 作为一项基础性工作， 深入研究废弃印刷线路板的基本物理化学性质以及回收处理过程中发生的物理化学变化， 对于发展我国废弃印刷线路板回收处理技术十分必要和迫切。2.2 处理技术的研究进展20 世纪 90 年代以前，国外在资源化处置印刷线路板等电子类固体废弃物中主要采用高温冶金、 化学湿法冶金以及电解沉淀等工艺方法， 主要目标是回收其中的 Au 、 Ag、 Pb 和 Cu 等贵重金属。 70 年代到 80 年代中期，占优势的处理工艺是鼓风炉熔炼加上二级Cu 或 Pb 熔炼。

8、80 年代中期以后，趋向于采用湿式冶金的方法。 由于工艺过程中存在着较为严重的污染问题， 同时忽视其它材料的回收利用，上述传统的回收手段越来越难以适应资源回收和环境保护的要求。 随着材料科学的发展， 越来越多的新型材料、 特别是新型复合材料被用于电子产品生产。资料表明 6 ，废弃印刷线路板中金属材料的使用量在逐渐减少，非金属材料的使用量则越来越多。 因此， 从经济效益的角度来看， 有色金属和非金属材料的回收再利用将越来越重要， 以贵重金属的回收利用为主要目标的传统处理技术正面临挑战。 随着环境保护要求的不断提高， 传统技术在处理过程中所存在的严重的环境污染也使得这些工艺技术越来越无法满足要求。

9、 目前， 在世界范围内， 尤其在一些发达国家， 围绕着废弃印刷线路板的合理处置与资源回收等方面的研究和探索工作非常活跃，提出了许多新的处理技术与方法。在传统技术的基础上，德国、瑞典和日本等国相继研究并提出了一些新的处理技术和方法。通常，一项完整的废弃印刷线路板回收处理技术包括三个步骤：拆卸（包括手工和自动拆卸），分离与富集，机械或化学精炼（提纯）。图 1是废弃印刷线路板处理过程简图。在对印刷线路板成分性质充分了解的基础上，通过拆卸过程将可直接回收使用的以及包含有害成分的元器件从废弃印刷线路板上拆卸、分离，以便分别处理。如果采用机械和热处理工艺，在其它步骤之前必须进行不同材料的分离/ 富集。分离

10、过程之后，对破碎成小颗粒的废弃印刷线路板进行进一步的机械或化学提纯，从而最终得到可回收产物以及残渣。3. 废弃印刷线路板处理技术的比较3.1 高温冶金高温冶金包括燃烧/ 焙解、烧结、熔解、热析以及在高温气相中反应等过程，是去除废弃 PCB 中塑料成分和其它有机物成分的常用方法7 。高温冶金过程中，一些贵重金属和基本金属会随着有机成分的挥发和排渣而流失，Sn、 Pb、 Al 和 Zn 等金属的回收量很低或几乎无法回收。另外，高温冶金过程中产生的大量废气、废渣和废水严重威胁环境安全。高温冶金处理的最大优点是能够处理所有形式的电子类废品。对电子类废品的物理形态的要求比化学处理低。 但是， 多数采用高

11、温冶金处理废弃 PCB 的方法存在下列严重问题： （1） 塑料和其它绝缘材料会造成热炉顶鼓风熔炼炉空气污染，贵重金属会随氯化性挥发份流失。 （2） 废弃 PCB 中的陶瓷类组分和玻璃增加鼓风炉的排渣量，由此也增加贵重金属与基本金属的流失。（3） PCB废品中铜含量过高增加炉子的固体排放， 减少金属的直接回收。 （4） 其它金属的回收量很低（如锡和铅）或几乎无法回收（如铝和锌）。3.2 湿法冶金和高温冶金相比，湿法冶金8 最大的优点是较好的环保性质；除了 Cu 和 Ag 以外，主要 PCB 金属组分也容易分离；动力耗费较少，化学试剂可以回收利用，因此相应处理费用降低。 而湿法冶金的主要问题是无法

12、直接处理复杂的电子类废品。 例如密封在陶瓷中的贵重金属无法用酸滤出。 用氰化物剥离只能去除废品表面的 Au ， 对被覆盖或焊剂之下的 Au 的回收率低于80%。 另外， 废弃 PCB 必须首先减小体积并进行高效分离。 同时， 湿法冶金还受到溶剂化学分离有效性的限制。而且，由于使用大量的有毒、腐蚀性过滤溶液，也存在严重的环境问题。3.3 生物技术国外曾研究使用生物过滤法9 来回收镀金PCB 废品中的 Au 。废品用包含10g/l Fe3+和细菌培养，pH Se、Te。半导体中则含有 Ga、Si、Se Ge等元素。另外，在印刷线路板结构中还有玻璃、陶瓷和难熔氧化物存在。难熔氧化物主要有Si 、 A

13、l 、碱和矾土氧化物等，以及酞酸钡、云母（K、 Mg、 Al 硅酸盐）等成分。4.2 热解技术的有效回收从 PCB 的组成能够看出，树脂塑料等高分子材料占废弃 PCB 重量的30%左右， 由于这类材料直接或间接来源于石油产品， 具有很高的热值， 利用它们既可 产生能源也可生产相关的化学产品， 以一定的形式回收这部分材料具有经济和环 境的双重吸引。 但采用高温冶金、 湿法冶金等传统处理途径均无法有效回收该类成分，若采用直接填埋处理将会造成资源流失。另一方面，由于 PCB 组成中一些有毒有害成分的存在， 如果处理不当会对环境造成严重影响。 研究表明， PCB 中所含的515%勺Br在焚烧过程中可能

14、产生 HBr、Br2和有毒的多环芳姓：（PAHS 及二嗯英，生产过程中采用的Cd、Cr、Ni、Sb等重金属也会伴随焚烧过程排放 到环境中。 因此， 采用焚烧法不但增加回收处理的难度和成本， 而且污染物的排 放会对环境构成严重威胁。由于热解法对固体废物特别是有机高分子聚合材料处理所具有的减量化、 无害化和资源回收等明显优势， 一些国家相继开展了采用热解方法处理废弃印刷线路板的理论研究和工程实践。在 PCB 制造过程中和电子元件封装材料中大量采用了热固性塑料， 如环氧树脂、酚醛树脂等。 Chen 等用热失重法研究环氧树脂在氮气条件下的热解反应动力学。在不同升温速率的条件下，反应起始温度介于531-

15、552K,平均活化能为41.26kcal/mol 。 反应区间均随升温速率的上升而增大， 研究还应用 Friedman 法求出 活化能、指前因子和反应级数来表达表观反应速率方程。Rose 等人研究环氧树脂的热氧化分解过程后发现，在温度低于310时，无论是在空气或是惰性气体的环境中， 其裂解机理是相同的， 这表示当时主要为脱水反应。在温度高于310时，有SO2 的排放。在空气环境中进行热氧化分析的结果指出氧参与分解反应并导致具有良好热性质的物质形成。研究发现，印刷线路板废弃物热解得到 40%勺液体油、20%勺不凝结气体 和30%勺固体残渣等产物。Ikuta等采用实验室回转窑设备进行固化环氧树脂

16、废弃物热解试验， 回收得到高纯度的硅， 并研究将其用于绝缘材料回收使用的可 行性。同时，在废弃PCB热解过程中生成的诸如 HCl、HBr、Br2等伴随产物与印刷线路板中所含的卤化物 （作为阻燃剂在印刷线路板中大量使用） 和聚氯联苯密切相关；铅、锑、镉等重金属的存在也使污染物排放问题复杂化。研究发现，溴阻燃成分的在300左右分解，通过加入CaCO3 ，能将溴部分固定在残渣中。在最新的研究中， Blazso 用分析热解方法对废弃印刷线路板中阻燃聚合物的热解动力学行为与脱除反应进行了研究分析， 探讨了控制和去除这些成分的可能性。 由于热解法废弃PCB中含有阻燃剂，对二恶英生成和再生成条件的控制，以及

17、焚烧炉 和烟气治理设施就提出了更高要求。上述研究表明，在适当的热解条件下，废弃 PCB 中的树脂等高分子成分发生分子链断裂生成液体和气体产物， 经处理后能够作为燃料或化工原料回收使用， 同时金属、陶瓷、玻璃纤维等无机成分可回收用于再生产。废弃 PCB 热解处理的 研究正受到越来越多的重视。4.3 印刷线路板热解过程通过引用了两个成功的实验方案3 ，大概流程如下：4.3.1 热重实验样品的热重分析实验采用 STA-409 热重分析仪，该仪器上进行试样的热解可用于分析热解气氛和升温速率对热分解的影响。实验时，通入不同比例的氮气-氧气混合气体（N-O2分别为100%-0% 90%-10% 75%-2

18、5%），考察气氛条件对热解过程的影响；混合气体流量为100ml/min 。以不同的升温速率 （分别为 10、 20、 30 /min ） 从室温加热至1000。热重（TG）曲线、差示扫描量热分析（DSC曲线和热重微分（DTG曲线及相应数值由计算 机输出。4.3.2 管式炉热解实验试验所采用的管式炉反应器曾用于煤、 生物质和城市垃圾等样品的热解研究。 图3 为管式炉热解装置示意图，试验系统主要由石英管反应器、电加热炉、冷凝装置、干燥器、气体和液体收集装置以及气体泵等部分组成。石英管反应器直径55mm长1100mm插入内径60mm长900mm勺电加热炉中。电加热炉的温度由温控仪和热电偶控制。试验过

19、程中将3g 左右的样品颗粒置于石英样品舟中，然后将样品舟放入石英管反应器中，并通入 N对系统进行吹3,吹扫时间20min。吹扫完毕后，试验采取程序升温，升温速率15 /min ，试验过程中通入流量为200ml/min的岫作为载气。为了考察热解温度对热解过程的影响， 试验采取不同 的热解终止温度（Final pyrolysistemperature , FPT）,分别从 200c 800C。当加热温度达到设定值后，系统恒温30min,之后冷却2h03 管式炉热解试验装置示意图1. 氮气瓶 , 2. 气体泵 , 3. 流量计 , 4. 干燥器 , 5. 石英反应器, 6. 电加热炉 ,7. 石英舟

20、 , 8. 热电偶 , 9. 温控仪 , 10. 冷凝管 , 11. 收集瓶 , 12. 碱液吸收瓶,13. 气袋石英管反应器出口联接水冷式冷凝装置， 液体和焦油产物在收集瓶中收集。 收集装置另一端连接碱吸收瓶和气袋收集不凝结气体产物。固体产物从样品舟中收集。 在每次试验中通过称重可以得到固体和液体热解产物的产量， 样品原始重量与固体、 液体产物重量的差值可认为是气体产物的产量。 下面的公式用于求解热解产物产率：表 2 印刷线路板热解产物的产率4.4 印刷线路板热解的影响因素从以上两个实验，可以总结出影响热解过程的诸多因素。在有机废弃物热解过程中会发生热分解、 分子重排以及小分子聚合等反应。

21、热解反应过程受众多反应条件的影响。诸如反应温度、气体停留时间、升温速率、样品颗粒大小、 反应压力等。 上述影响因素并非独立作用于热解过程， 而是相互作用、 相互制约， 共同影响反应的进程。 在热重实验中主要考察升温速率对实验样品热解过程的影响。 在管式炉热解试验中研究了气体停留时间、 样品颗粒大小和热解终温等因素的影响作用。4.4.1 热解气氛对热解产率的影响在 O2 存在的条件下的热分解反应残余量要小于无氧时的情况， 说明氧气能够促进印刷线路板样品中有机成分的热分解反应过程。 在氧化分解过程中，高活性自由基如 O-、OH的存在能够显著降低聚合物的反应热稳 定性。4.4.2 升温速率对热解产率

22、的影响随着升温速率的提高， 样品开始分解的温度略有增加， 这是因为随着升温速率的增加， 热量传递延时， 使样品在某一温度下的停留时间减少， 导致样品在某一温度下分解的量减少。在相同的热解终温下，升温速率越低，热解越充分，挥发分析出量越多， 热解残留物越少。 这是因为当升温速率较低时， 样品在某一特定温度下的停留时间相对增加。 此时， 有机质中较弱的氧桥键和苯环上的侧链发生断裂的几率增加，形成自由基，最终形成可挥发分气体，从颗粒内部析出。因此，为保持印刷线路板热解过程进行的完善，应选择合理的加热升温速率。4.4.3 热解终温对热解产物产率的影响在热解反应中，温度是最重要的参数之一。不同的热解终温

23、( FPTT意味着样品的不同的温升过程和热解的最终过程， 从而决定了热解进程的发展趋势以及最终的气体、 液体和固体产物的分布。 国内外一些学者已就温度对固体废弃物热解产物的影响进行了研究10 。 研究表明， 低温热解通常会增加液体产物， 较高的热解温度则会增加气体产量。有机聚合物可用于生产有用的烃类物质。4.4.4 颗粒尺寸对热解产物产率的影响 不同的颗粒大小不仅意味着印刷线路板起始遭受机械降解程度的不同， 而且还影响到热解过程中颗粒径向的传热传质及产物的逸出速度，从而引起不同的气体、液体以及固体产物的分布。与块状大颗粒相比， 粉末状颗粒的气体产率较高， 而固体和液体产率较低。 原因是由于粉末

24、状颗粒径向温度均匀，热分解进行得较彻底，挥发份几乎全部析出，而且固定碳高温下也可较多地参与还原反应，生成H2、CO?气体，使气体产量增加，焦碳含量减少。随着颗粒尺寸的增大，机械降解程度降低，热解过程中易产生较长分子链的化合物， 液体产率有所增加。 这一试验结果表明， 以回收液体油为目的的热解途径， 适当增大颗粒尺寸有利于液体油的生成。 但是， 颗粒直径的增大导致了温度分布不均， 延长了反应时间， 使分解反应变得更加复杂， 易导致焦碳的生成， 因此必须控制合适的颗粒尺寸。 由于印刷线路板韧性很强， 一般破碎机破碎效果有限， 经过比较， 只有使用齿辊式剪切式破碎机才较有效率， 能一次破碎成20X

25、20mm卒片，可基本满足热解的颗粒尺寸要求。4.5 印刷线路板热解产物资源回收利用途径4.5.1 热解液体产物热解油成分复杂，沸点范围大，热值高，具有类似原油的性质。热解油含有许多有价值成分， 如能得到合理回收利用， 必将大大提高整个热解工艺的经 济性。目前热解油的回收利用有以下两方面。(1) 作为燃油使用 当处理规模不大、热解油产量较低时，将其作为燃料利用简单可行。通过常压蒸馏热解油，得到轻石脑油、重石脑油、轻质油气和重质油气 4 种馏分。具有较高热值的高温馏分作为低级燃油出售，经过适度氢化和脱氧、 脱水处理的低温馏分石脑油和轻质油气可作为汽油和柴油的主要成分回收使用。(2) 提取高附加值物

26、质作为化工原料 热解油主要成分苯酚和异丙基苯酚等都是重要的有机化工原料，广泛应用于塑料、医药、农药、染料、涂料等领域。这些物质如能分离提取应用的话，会比单纯的燃油更具回收价值。热解液体产物经过常压蒸储试验得到四种微分： 0120c的轻石脑油、 120180c汽油微分、200300c的煤油储分以及350c以上的渣油，上述储分 在液体产物中所占比例分别为23%、30%、24%和23%左右。红外光谱的官能团分析和元素及热值分析结果表明， 芳香族物质和水分是热解油的主要成分，其中的高温馏分具有较高热值，适于作为燃料油使用，而低温馏分由于包含较多的氧，热值较低， 必须通过适度氢化和脱氧、 脱水处理后才能

27、使用。 研究不同温度下热解油的组成能够发现，400以上得到的热解油的组成与性质相近，而300时由于热解反应不完全，热解油中包含的组分较少。4.5.2 热解固体产物采用电子探针分析技术研究了固体产物的微观形貌和主要元素组成。结果发现， 印刷线路板热解固体产物的主要成分是玻璃纤维和裸露金属， 经粉碎后送往金属冶炼厂进行金属回收， 由于此时金属与玻璃纤维呈非粘结状态， 均适合于湿法和火法冶炼回收。由于采用热解方法可以除去70%左右的有机碳，从而将40%左右的树脂成分完全破坏，得到较高纯度剩余的玻璃纤维，可作为增强材料和无机填料用于复合材料生产， 其机械与电阻性能能够达到使用要求， 从而达到回收利用的

28、目的。4.5.3 热解气体产物线路板热解气体主要成分是 CO、CO HBr、低级脂肪烂和一些低相对分子质量的芳烃。 热解气体具有一定的热值， 可对其进行热量回收， 作为热解过程的热源。热解气体产物的红外光谱和质谱/ 色谱分析结果表明，气体产物多为质量较小的轻质组分，主要包括C(O CO H2O和少量的澳化物及苯类等挥发性成分。痕量的H2s SO2则为固化剂分解的产物。5. 厦门绿洲万强设备选用的可行性探究厦门绿洲环保产业股份有限公司引进的万强设备正是以热解为主要原理， 拥有热解的普遍性能优势，同时在环境污染的合理处理上和经济效益上都有其独特之处， 不但能有效处理处置医疗垃圾和工业固体废弃物，

29、而且能对废旧线路板进行有热解处理：5.1 万强设备简介厦门绿洲环保产业股份有限公司引进的上海万强科技开发有限公司生产的KINSEI GB-40W-10000PEE热解气化亚熔融组合型垃圾焚烧炉。热解气化亚熔融炉系统由垃圾进料和出灰系统、 焚烧系统、 亚熔融系统、 余热利用系统、尾气处理系统、电气控制系统等主要系统及空气供给系统、供水系统、灰渣处理系统等辅助系统组成。5.2 环境问题焚烧过程产生了对环境严重污染的各种有毒有害气体（ 附录 2） ，其中以二嗯英8.12的污染较为严重。二嗯英的产生几乎存在于垃圾焚烧处理工艺的各个阶 段：焚烧炉内、低温烟气段、除尘净化过程等。焚烧过程中形成二嗯英的必要

30、条件可以归纳为：（1）氯源（如聚氯乙烯、 氯气等）的存在；（2）燃烧过程以及低温烟气段中催化介质（如Cu及其金属氧化物） 的存在； （3） 不良的燃烧工况组织； （4） 未采取严格有效的尾气净化措施。5.3 万强设备解决环境问题的技术5.3.1 空气供给系统氧气能够促进印刷线路板样品中有机成分的热分解反应过程。 空气供给主要有燃烧空气供给装置及压缩空气供给装置。燃烧空气供给装置主要由气化、 燃烧所需空气由一次风、 二次风组成。 一部分空气由送风机直接送入热解气化炉内用于垃圾的热解气化， 一部分空气经燃烧炉隔套预热后送入喷燃炉。压缩空气系统配置一台活塞式空压机， 通过油水分离器后， 空压机把压缩

31、空气送入布袋除尘器的脉冲装置用于去除布袋上的积灰。5.3.2 焚烧系统焚烧系统由热解气化炉、 喷燃炉、 燃烧炉、 助燃系统等部分组成。 焚烧流程如下：热解气化炉内的垃圾经点火控氧热解气化后， 产生可燃性气体， 该可燃性气体被导入喷燃炉、 燃烧炉高温燃烧。 喷燃炉、 燃烧炉内设置有角度的二次空气进口及足够的容积，使可燃性气体旋转燃烧，提高烟气停留时间。5.3.3 亚熔融系统当热解完毕后，热解气化炉内的热解残渣还有残留的有机物。此时，热解气化炉内剩下的未燃烧有机物继续在高温正压、 过氧的新工况条件和氧气燃烧反应放出CO。热分解剩余物质（残渣）彻底无机化（灰化），我们把热解完成后至剩余残渣中的有机物

32、全部从残渣中被全部取走的时间叫灰化时间。由于在正压、过氧条件下残渣温度可上升到了1200，维持若干小时，此段时间可叫做亚熔融处理时间段。5.3.4 尾气处理系统烟气净化处理系统完成烟气的冷却、 脱酸和除尘。 主要由二次急冷中和装置、 消石灰喷入装置、活性炭喷入装置、布袋除尘装置、引风机、烟囱等部分组成。烟气净化流程如下：烟气由燃烧室进入冷却炉内一次冷却后，进入急冷塔，用雾化水急冷烟气，确保在500c200c的温度区间快速内急冷，可有效防止二嗯英的再生成。并使烟 气经过初步脱酸，去处大部分酸性物质。经两次冷却后的烟气进入管道。此时， 消石灰通过消石灰喷入装置喷入管道内与烟气进行化学反应，达到进一

33、步脱酸的目的基本化学反应式如下：Sa+Ca(OH=CaS0l4OSQ+Ca(OH=CaS吩I4O2HC1+ Ca(OH=CaCb+2Ho2HF+ Ca(OH)=CaF+2HO在除尘器前的烟气管道中加入活性炭，用于加强对二嗯英和汞等重金属去除效率 的目的。烟气净化处理系统中采用消石灰、活性炭喷入的供料装置 ，吸收剂装置设置在急 冷塔与布袋除尘器之间，通过烟道上的吸收剂混合器，使吸收剂均匀地混合于烟 气中，并在布袋除尘器袋壁上沉积，形成滤饼，使沉积的吸收剂继续吸收烟气中 气态污染物。经脱酸后的烟气再进入布袋除尘器去除灰尘，然后经引风机、烟囱排入大气 ，整 个烟气流程为负压。表万强设备热解气化亚熔融

34、炉系统一览表在舁 厅P名称型号数量说明1热解气化炉GP-35235m3/ 台2喷燃炉BF-501燃烧器LK-750W3燃烧炉MF-301设计烟气量1000NMHr,燃 烧温度1100C,滞留2s4冷却炉CF-501烟气出口温度：500c5急冷塔AQ-551烟气进口温度：500c烟气出口温度：200c6消石灰加入装置LV-5011000x1000x1000mm N=2.2K7活性炭喷入系统ACV-5011000x1000x1200mm N=2.2K8布袋除尘器1套处理风量5500 NM/Hr ,正常使用温度180c9风机1排烟量 5500 NM3/Hr110烟囱1小700X3500mmi下端采用

35、内浇注材料，上端采用特制玻 璃钢材料11在线监测装置一套12电气控制箱GB-35W-5000BF13高温管道米用不锈钢材料14低温管道采用内浇注材料_J5.4万强设备环境可行性小结热解气化炉底部有亚熔融系统，可彻底分解有机物。组织炉内燃烧充分的传热与 传质过程其目的在于促使各种垃圾组分、所产生的有机气体、二嗯英有机前体物 进行充分的氧化燃烧，削弱炉内的还原性气氛，抑制二嗯英物质的合成几率。喷燃炉、燃烧炉内设置有角度的二次空气进口及足够的容积， 使可燃性气体旋转 燃烧，提高烟气停留时间。该措施可以使垃圾焚烧所产生的有机气体、 二嗯英有 机前体物在高温区进一步彻底氧化分解，避免有机前体物进入低温烟

36、气段，可以 有效地控制二嗯英的后续形成。热解气化炉内剩下的未燃烧有机物继续在高温正压、过氧的新工况条件和氧气燃 烧反应放出CO。热分解剩余物质（残渣）可彻底无机化（灰化）。急冷塔，用雾化水急冷烟气，确保在 200c500c的温度区间快速内急冷，可 有效防止二嗯英的再生成。用隔套水冷结构冷却热解气化炉温度，可迅速降温。采用快速烟气冷却技术的关键在于促使较高温度下的二嗯英气体快速冷凝为固 体颗粒物，从而在后续净化工艺中极易被捕获掉。在除尘器前的烟气管道中加入消石灰、活性炭，用于加强对二嗯英和汞等重金属 去除效率的目的。炉内喷消石灰、活性炭净化工艺中不仅对HCl的脱除有利，而且对二嗯英的生成也具有重

37、要的抑制作用,通过对HCl的吸收来阻止HCl的进一 步分解，从而有效地降低氯源。因为一些化合物可以强烈吸附在飞灰等碱性氧化 物表面的活性反应位上，与金属催化剂形成稳定的惰性化合物，从而减弱或消除 了金属及其氧化物催化形成二嗯英的几率与活性。因此，在燃烧炉内添加多种碱 性化合物，可以一定程度抑制二嗯英的形成与排放。袋式除尘器有利于控制二嗯英的环境排放量。袋式除尘器进口烟温越低，对二嗯英的去除率越高。5.5万强设备热解的经济效益5.5.1 实际热解评估此套设备的日处理量为70R3/大（垃圾密度：300400kg/n）,即每天可处理2128 吨的固体废弃物。在管式炉实验过程中3 （如上实验过程），可

38、看出800c时的固体产率接近理论 值，说明样品热解基本完成。400c时气体的产量已相当高（19.42%）,有机质 已裂解和挥发完全。在此热解终温下，固体产率 65.79,液体产率14.79,气体固体产率下降。产率 22.42 。 随着温度的适当升高， 液体和气体产率均有所上升，而固体产率较低，在排除其他不良因素的考虑外，说明热解越充分。万强设备焚烧系统的燃烧炉燃烧温度为1100，在亚熔融处理时间段的温度高达 1200，可彻底分解气态有机物。综上所述， 万强设备在处理废弃印刷线路板的热解过程， 于合适的燃烧温度进行热解，使得热解完全，达到较高纯度的固体残渣（固体产率较低）。同时，还可回收了较有价值的热解油。而厦门绿洲环保产业股份有限公司选用万强设备进行废弃印刷线路板的热解处理， 对于印刷线路板热解固体产物的主要成分是玻璃纤维， 采用燃烧方法可以除去有机碳， 得到高纯度的玻璃纤维。 还可以通过冶炼回收有价值的金属物质。 热解液则可用作燃料通过常压蒸馏热解油， 得到轻石脑油、 重石脑油、 轻质油气和重质油气 4 种馏分。具有较高热值的高