本發(fā)明涉及資源回收的處理方法及其裝置,具體涉及一種電子廢物中環(huán)氧樹脂的處理方法及其裝置。
背景技術(shù):
電子廢物中含有大量的金屬組分和有機(jī)樹脂,電子廢物經(jīng)過機(jī)械物理分離后得到金屬富集體和有機(jī)樹脂富集體,金屬富集體價(jià)值較高,可直接在市場上交易,而有機(jī)樹脂富集體主要成分為環(huán)氧樹脂材料,目前對其資源化利用的手段較少。
傳統(tǒng)的廢舊環(huán)氧樹脂處理方法主要是填埋和焚燒。填埋不僅成本高,占用大量的土地,造成資源浪費(fèi),而且經(jīng)過雨水長期沖刷,將大量有害物質(zhì)帶入環(huán)境,對環(huán)境造成危害;而焚燒容易產(chǎn)生大量的諸如二惡英、甲醛等有毒氣體,對大氣環(huán)境造成嚴(yán)重危害。因此,對電子廢物中環(huán)氧樹脂材料處置利用技術(shù)的研究一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
近年來新發(fā)展起來的電子廢物中廢舊環(huán)氧樹脂材料的處置利用技術(shù)主要有物理法和熱解法。物理法不需要改變環(huán)氧樹脂的化學(xué)狀態(tài)、比較容易方便,廢棄物全部得到利用,但由于電子產(chǎn)品基材的環(huán)氧樹脂成分不完全相同,性質(zhì)有差異,因而影響再生產(chǎn)品的性能,且回收的廢環(huán)氧樹脂通常不能單獨(dú)使用,只能作為添加劑或者與其他材料混合使用,附加值較低;熱解法可以在很大程度上減少廢棄環(huán)氧樹脂的數(shù)量,且可以得到高附加值的熱解油,因而受到很大關(guān)注,但熱解法仍然無法避免處理過程中二惡英等有毒物質(zhì)的產(chǎn)生,容易導(dǎo)致二次污染,也存在很大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),此外,熱解法得到的熱解油通常含有溴代有機(jī)物,因而大大降低了熱解油的價(jià)值。
有鑒于此,研發(fā)環(huán)境友好的技術(shù)方案用于處理電子廢物中廢舊環(huán)氧樹脂的方法,并獲得較高附加值的產(chǎn)品,是當(dāng)前對于此類廢物處理所迫切需要解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一在于提供一種電子廢物中環(huán)氧樹脂的處理方法。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二在于提供一種電子廢物中環(huán)氧樹脂的處理裝置。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題之一的:一種電子廢物中環(huán)氧樹脂的處理方法,該方法具體操作如下:
取電子廢物分離得到的環(huán)氧樹脂粉末,并將其加至高溫高壓反應(yīng)釜中,之后加入濃度為3~7%的氨水,控制環(huán)氧樹脂粉末與氨水的固液比為1:5~1:15g/mL;接著從高溫高壓反應(yīng)釜的下部以1.5~4.5ml/min的流速通入氧氣,且通氣時(shí)間為5min;然后啟動(dòng)高溫高壓反應(yīng)釜進(jìn)行反應(yīng),控制反應(yīng)體系的溫度為200~250℃、壓力為2.5~4.5MPa,反應(yīng)時(shí)間為20~30min;反應(yīng)結(jié)束后,關(guān)閉高溫高壓反應(yīng)釜,待反應(yīng)所得的產(chǎn)物降溫至室溫,取出產(chǎn)物并將其進(jìn)行固液分離,分離后將得到的液相產(chǎn)物進(jìn)行液液萃取,萃取劑為正己烷、二氯甲烷、或三氯甲烷;最后將萃取所得的水相產(chǎn)物排放,并收集萃取所得的油相產(chǎn)物即吡啶及其衍生物。
進(jìn)一步地,所述萃取劑為正己烷。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題之二的:一種電子廢物中環(huán)氧樹脂的處理裝置,該處理裝置包括一高溫高壓反應(yīng)釜、一氧氣瓶、一固液分離器、一萃取器、及一油相產(chǎn)物收集瓶;所述氧氣瓶通過一輸氣管與高溫高壓反應(yīng)釜的下部連接,所述輸氣管上設(shè)有一第一控制閥門和一流速控制儀,所述流速控制儀位于高溫高壓反應(yīng)釜與第一控制閥門之間;所述固液分離器與高溫高壓反應(yīng)釜的出料口連接,所述萃取器與固液分離器連接,所述萃取器的油相出口與油相產(chǎn)物收集瓶連接,所述萃取器的水相出口與一排出管連接。
進(jìn)一步地,所述萃取器與固液分離器通過一第一輸送管連接,所述萃取器的油相出口與油相產(chǎn)物收集瓶通過一第二輸送管連接。
進(jìn)一步地,所述高溫高壓反應(yīng)釜的出料口位于高溫高壓反應(yīng)釜的底端部。
本發(fā)明的有益效果在于:
利用本發(fā)明方法處理電子廢物中廢舊環(huán)氧樹脂時(shí),不僅能夠獲得純度較高的吡啶及其衍生物,即獲得較高附加值的產(chǎn)品,而且處理過程中產(chǎn)生的物質(zhì)對環(huán)境友好,還具有處理操作簡單易行的特點(diǎn),能夠便于推廣應(yīng)用;另外,本發(fā)明中揭露的處理裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、便于操作的特點(diǎn)。
【附圖說明】
下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
圖1是本發(fā)明一種電子廢物中環(huán)氧樹脂的處理方法的工藝流程圖。
圖2是本發(fā)明一種電子廢物中環(huán)氧樹脂的處理裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
請參閱圖1,本發(fā)明一種電子廢物中環(huán)氧樹脂的處理方法,具體操作如下:
取電子廢物分離得到的環(huán)氧樹脂粉末,并將其加至高溫高壓反應(yīng)釜中,之后加入濃度為3~7%的氨水,控制環(huán)氧樹脂粉末與氨水的固液比為1:5~1:15g/mL;接著從高溫高壓反應(yīng)釜的下部以1.5~4.5ml/min的流速通入氧氣,且通氣時(shí)間為5min;然后啟動(dòng)高溫高壓反應(yīng)釜進(jìn)行反應(yīng),控制反應(yīng)體系的溫度為200~250℃、壓力為2.5~4.5MPa,反應(yīng)時(shí)間為20~30min;反應(yīng)結(jié)束后,關(guān)閉高溫高壓反應(yīng)釜,待反應(yīng)所得的產(chǎn)物降溫至室溫,取出產(chǎn)物并將其進(jìn)行固液分離,分離后將得到的液相產(chǎn)物進(jìn)行液液萃取,萃取劑為正己烷、二氯甲烷、或三氯甲烷(當(dāng)萃取劑采用正己烷時(shí),萃取效果較佳);最后將萃取所得的水相產(chǎn)物排放,并收集萃取所得的油相產(chǎn)物即吡啶及其衍生物。
需要說明的是,本發(fā)明中從高溫高壓反應(yīng)釜的下部通入氧氣,從而使得氧氣在高溫高壓反應(yīng)釜內(nèi)形成一個(gè)由下往上鼓動(dòng)的過程,使得氧氣能夠更好的與高溫高壓反應(yīng)釜內(nèi)的物料均衡接觸。
于此同時(shí),本發(fā)明揭露了應(yīng)用于上述處理方法的裝置,即如圖2所示,本發(fā)明一種電子廢物中環(huán)氧樹脂的處理裝置,該處理裝置包括一高溫高壓反應(yīng)釜1、一氧氣瓶2、一固液分離器3、一萃取器4、及一油相產(chǎn)物收集瓶5;所述氧氣瓶2通過一輸氣管6與高溫高壓反應(yīng)釜1的下部連接,所述輸氣管6上設(shè)有一第一控制閥門71和一流速控制儀8,所述流速控制儀8位于高溫高壓反應(yīng)釜1與第一控制閥門71之間;所述固液分離器3與高溫高壓反應(yīng)釜1的出料口11連接,為了便于出料,出料口11位于高溫高壓反應(yīng)釜1的底端部,且出料口11上設(shè)有一用以出料口11是否出料的第二控制閥門72;所述萃取器4與固液分離器3連接,所述萃取器4的油相出口與油相產(chǎn)物收集瓶5連接,具體地,萃取器4與固液分離器3通過一第一輸送管91連接,所述萃取器4的油相出口與油相產(chǎn)物收集瓶5通過一第二輸送管92連接;所述萃取器4的水相出口與一排出管10連接。
為了更好的對本發(fā)明的處理方法及其裝置進(jìn)行闡述說明,本發(fā)明例舉了如下實(shí)施例。
實(shí)施例1
取廢物分離得到的環(huán)氧樹脂粉末,并將其加至高溫高壓反應(yīng)釜1中,然后加入濃度為3%的氨水,控制環(huán)氧樹脂粉末與氨水的固液比為1:5g/mL,即每克環(huán)氧樹脂粉末均需加入5mL氨水;接著打開第一控制閥門21使得氧氣瓶2內(nèi)的氧氣經(jīng)由輸氣管21從高溫高壓反應(yīng)釜1的下部通入高溫高壓反應(yīng)釜1內(nèi),并通過調(diào)節(jié)流速控制儀8控制氧氣流速為1.5ml/min,通氣時(shí)間為5分鐘;然后啟動(dòng)高溫高壓反應(yīng)釜1進(jìn)行反應(yīng),且通過高溫高壓反應(yīng)釜1的溫度控制儀12將反應(yīng)體系的溫度控制在200℃、通過高溫高壓反應(yīng)釜1的壓力控制儀13將反應(yīng)體系的壓力控制在2.5MPa,反應(yīng)時(shí)間為20分鐘;反應(yīng)結(jié)束后,關(guān)閉高溫高壓反應(yīng)釜1的電源,待反應(yīng)所得的產(chǎn)物降溫至室溫,打開出料口11上的第二控制閥門72,則產(chǎn)物經(jīng)由出料口11進(jìn)入固液分離器3內(nèi)進(jìn)行固液分離,分離后得到的液相產(chǎn)物經(jīng)由第一輸送管91通入萃取器4內(nèi)進(jìn)行液液萃取,萃取劑為二氯甲烷;最后,萃取所得的水相產(chǎn)物經(jīng)分析檢測,發(fā)現(xiàn)其符合再生回用水標(biāo)準(zhǔn),可直接排放,可經(jīng)由排出管10直接排出;而萃取所得到的油相產(chǎn)物即為吡啶及其衍生物,則將其經(jīng)由第二輸送管91通入油相產(chǎn)物收集瓶5內(nèi)進(jìn)行收集。
將本實(shí)施例收集到吡啶及其衍生物通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS) 進(jìn)行分析,分析結(jié)果表明本實(shí)施例所得吡啶及其衍生物的純度達(dá)到45.8%。
實(shí)施例2
取廢物分離得到的環(huán)氧樹脂粉末,并將其加至高溫高壓反應(yīng)釜1中,然后加入濃度為5%的氨水,控制環(huán)氧樹脂粉末與氨水的固液比為1:10g/mL,即每克環(huán)氧樹脂粉末均需加入10mL氨水;接著打開第一控制閥門21使得氧氣瓶2內(nèi)的氧氣經(jīng)由輸氣管21從高溫高壓反應(yīng)釜1的下部通入高溫高壓反應(yīng)釜1內(nèi),并通過調(diào)節(jié)流速控制儀8控制氧氣流速為3ml/min,通氣時(shí)間為5分鐘;然后啟動(dòng)高溫高壓反應(yīng)釜1進(jìn)行反應(yīng),且通過高溫高壓反應(yīng)釜1的溫度控制儀12將反應(yīng)體系的溫度控制在220℃、通過高溫高壓反應(yīng)釜1的壓力控制儀13將反應(yīng)體系的壓力控制在3.5MPa,反應(yīng)時(shí)間為25分鐘;反應(yīng)結(jié)束后,關(guān)閉高溫高壓反應(yīng)釜1的電源,待反應(yīng)所得的產(chǎn)物降溫至室溫,打開出料口11上的第二控制閥門72,則產(chǎn)物經(jīng)由出料口11進(jìn)入固液分離器3內(nèi)進(jìn)行固液分離,分離后得到的液相產(chǎn)物經(jīng)由第一輸送管91通入萃取器4內(nèi)進(jìn)行液液萃取,萃取劑為正己烷;最后,萃取所得的水相產(chǎn)物經(jīng)分析檢測,發(fā)現(xiàn)其符合再生回用水標(biāo)準(zhǔn),可直接排放,可經(jīng)由排出管10直接排出;而萃取所得到的油相產(chǎn)物即為吡啶及其衍生物,則將其經(jīng)由第二輸送管91通入油相產(chǎn)物收集瓶5內(nèi)進(jìn)行收集。
將本實(shí)施例收集到吡啶及其衍生物通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)進(jìn)行分析,分析結(jié)果表明本實(shí)施例所得吡啶及其衍生物的純度達(dá)到68.6%。
實(shí)施例3
取廢物分離得到的環(huán)氧樹脂粉末,并將其加至高溫高壓反應(yīng)釜1中,然后加入濃度為7%的氨水,控制環(huán)氧樹脂粉末與氨水的固液比為1:15g/mL,即每克環(huán)氧樹脂粉末均需加入15mL氨水;接著打開第一控制閥門21使得氧氣瓶2內(nèi)的氧氣經(jīng)由輸氣管21從高溫高壓反應(yīng)釜1的下部通入高溫高壓反應(yīng)釜1內(nèi),并通過調(diào)節(jié)流速控制儀8控制氧氣流速為4.5ml/min,通氣時(shí)間為5分鐘;然后啟動(dòng)高溫高壓反應(yīng)釜1進(jìn)行反應(yīng),且通過高溫高壓反應(yīng)釜1的溫度控制儀12將反應(yīng)體系的溫度控制在250℃、通過高溫高壓反應(yīng)釜1的壓力控制儀13將反應(yīng)體系的壓力控制在4.5MPa,反應(yīng)時(shí)間為30分鐘;反應(yīng)結(jié)束后,關(guān)閉高溫高壓反應(yīng)釜1的電源,待反應(yīng)所得的產(chǎn)物降溫至室溫,打開出料口11上的第二控制閥門72,則產(chǎn)物經(jīng)由出料口11進(jìn)入固液分離器3內(nèi)進(jìn)行固液分離,分離后得到的液相產(chǎn)物經(jīng)由第一輸送管91通入萃取器4內(nèi)進(jìn)行液液萃取,萃取劑為正己烷;最后,萃取所得的水相產(chǎn)物經(jīng)分析檢測,發(fā)現(xiàn)其符合再生回用水標(biāo)準(zhǔn),可直接排放,可經(jīng)由排出管10直接排出;而萃取所得到的油相產(chǎn)物即為吡啶及其衍生物,則將其經(jīng)由第二輸送管91通入油相產(chǎn)物收集瓶5內(nèi)進(jìn)行收集。
將本實(shí)施例收集到吡啶及其衍生物通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)進(jìn)行分析,分析結(jié)果表明本實(shí)施例所得吡啶及其衍生物的純度達(dá)到65.3%。
綜上,利用本發(fā)明方法處理電子廢物中廢舊環(huán)氧樹脂時(shí),不僅能夠獲得純度較高的吡啶及其衍生物,即獲得較高附加值的產(chǎn)品,而且處理過程中產(chǎn)生的物質(zhì)不易導(dǎo)致二次污染、對環(huán)境友好,還具有處理操作簡單易行的特點(diǎn),能夠便于推廣應(yīng)用;另外,本發(fā)明揭露的處理裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、便于操作的特點(diǎn)。