一種從廢舊冰箱硬泡保溫材料中回收氟利昂的方法與流程

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導(dǎo)航： X技術(shù)> 最新專利>環(huán)保節(jié)能,再生,污水處理設(shè)備的制造及其應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明涉及一種回收氟利昂的方法，特別是涉及一種從廢舊冰箱硬泡保溫材料中回收氟利昂的方法。

技術(shù)背景：

20世紀(jì)80年代中后期以來(lái)，大量電子電器產(chǎn)品進(jìn)入我國(guó)家庭，按10～15年的使用年限計(jì)算，從2003年開(kāi)始家用電器已到了淘汰報(bào)廢的高峰期。有關(guān)資料顯示，我國(guó)冰箱的社會(huì)保有量已超過(guò)1.5億臺(tái)，每年報(bào)廢量平均在400萬(wàn)臺(tái)以上，報(bào)廢的冰箱冰柜含有氟利昂等對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì)，需要進(jìn)行妥善處理。冰箱中的氟利昂主要包含在壓縮機(jī)和硬泡保溫材料中，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，壓縮機(jī)中含氟利昂165g，硬泡保溫材料含氟利昂550g。目前對(duì)壓縮機(jī)中制冷劑的回收利用和處理處置的研究較多，對(duì)硬泡保溫材料的無(wú)害化處理研究卻很少，其根本原因就是硬泡保溫材料中氟利昂的回收利用和處理處置較復(fù)雜，成本也較高，出于經(jīng)濟(jì)利益的考慮，都在回避這一社會(huì)敏感問(wèn)題。廢舊冰箱、冰柜中含有大量的硬泡保溫材料，其中就含有15～20％的發(fā)泡劑氟利昂(CFC-11)，廢舊冰箱冰柜拆解處理后產(chǎn)生的大量硬泡保溫材料的處置將是我國(guó)近期不可回避的環(huán)境問(wèn)題。

目前，國(guó)內(nèi)外主要是采用焚燒和破碎的方法處理硬泡保溫材料。采用焚燒處理硬泡保溫材料，是指保溫材料經(jīng)粗碎后在850～1000℃進(jìn)行高溫焚燒，主要產(chǎn)物為氯化氫、氟化氫、二氧化碳、氮氧化物、水蒸汽等,其中的氯化氫和氟化氫主要是由氟利昂分解生成。氯化氫和氟化氫是強(qiáng)酸性氣體，對(duì)設(shè)備具有強(qiáng)腐蝕作用，此外，保溫材料在焚燒時(shí)還會(huì)產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，需要投入高昂的設(shè)備維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用和廢氣治理費(fèi)用。破碎處理硬泡保溫材料是一種普遍使用的方法，由于冰箱冰柜箱體拆解困難，一般在密閉的空間內(nèi)將箱體整體破碎再進(jìn)行分選，實(shí)現(xiàn)金屬與硬泡保溫材料分離，破碎過(guò)程中硬泡保溫材料部分氟利昂會(huì)釋放出來(lái)，經(jīng)過(guò)負(fù)壓抽取后進(jìn)行簡(jiǎn)單吸附處理或者直接排入大氣。

實(shí)際上，有關(guān)研究(參考文獻(xiàn)[1]楊勇等，廢冰箱保溫材料低溫?zé)峤饧皻怏w成分分析；[2]DR J S,Estimating CFC releases from cutting of fridges)表明：冰箱中的硬泡保溫材料有60％～70％的氟利昂以氣相形式存在，30％～40％以液相形式存在，溶入部分在破碎過(guò)程中很難釋放。采用純破碎方法處理硬泡保溫材料顯然是不妥的，吸附在硬泡保溫材料的氟利昂會(huì)緩慢釋放出來(lái)破壞臭氧層，1個(gè)氟利昂分子至少可破壞10萬(wàn)臭氧分子。

因此，廢冰箱等冷藏電器產(chǎn)品中的硬泡保溫材料的處理應(yīng)全面考慮經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)，現(xiàn)有技術(shù)需要進(jìn)一步改善，同時(shí)還需要開(kāi)發(fā)新的處理方法和設(shè)備，以尋找低成本、高效環(huán)保的適合大規(guī)模處理的資源化技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種從廢舊冰箱硬泡保溫材料中徹底分離出氟利昂，并加以收集回收的從廢舊冰箱硬泡保溫材料中回收氟利昂的方法。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的一種從廢舊冰箱硬泡保溫材料中回收氟利昂的方法，采用下述步驟實(shí)現(xiàn)：

(1)、首先在一個(gè)密閉的容器中將廢舊冰箱箱體中的硬泡保溫材料剝離，破碎得到顆粒狀的硬泡保溫材料；

(2)、將顆粒狀的硬泡保溫材料置入反應(yīng)器中，在真空狀態(tài)下對(duì)反應(yīng)器中的硬泡保溫材料進(jìn)行加熱，同時(shí)通過(guò)壓縮裝置對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行加壓，處理時(shí)間5-10min；硬泡保溫材料中的氟利昂經(jīng)過(guò)反應(yīng)器的加熱和擠壓作用實(shí)現(xiàn)與硬泡保溫材料的分離脫除，進(jìn)入冷凝回收器冷凝回收；

(3)、經(jīng)冷凝回收處理后的氣體經(jīng)過(guò)活性炭吸附器過(guò)濾后經(jīng)真空泵送入大氣；

一種從廢舊冰箱硬泡保溫材料中回收氟利昂的方法，體系壓力不高于30Pa。

一種從廢舊冰箱硬泡保溫材料中回收氟利昂的方法，反應(yīng)器加熱溫度控制在35-95℃。

一種從廢舊冰箱硬泡保溫材料中回收氟利昂的方法，壓縮裝置對(duì)反應(yīng)器施加的壓力為5-10Mpa。

一種從廢舊冰箱硬泡保溫材料中回收氟利昂的方法，冷凝回收器的溫度控制在-20℃-10℃。

本發(fā)明——一種從廢舊冰箱硬泡保溫材料中回收氟利昂的方法的裝置，包括反應(yīng)器、活性炭吸附裝置、真空泵，所述反應(yīng)器中設(shè)置了篩孔板，所述篩孔板上部為反應(yīng)器的脫附腔體，所述篩孔板下部為緩沖腔體，所述脫附腔體的外部設(shè)置了加熱器，所述脫附腔體的上部設(shè)置了動(dòng)密封壓縮裝置，所述緩沖腔體設(shè)置了反應(yīng)器出氣口，所述反應(yīng)器出氣口通過(guò)管道依次與冷凝回收器、活性炭吸附器和真空泵相連。

采用上述技術(shù)方案的一種從廢舊冰箱硬泡保溫材料中回收氟利昂的方法，其工作原理簡(jiǎn)述如下：

本發(fā)明將廢舊冰箱中硬泡保溫材料置入反應(yīng)器中的脫附腔體中，連接真?zhèn)€設(shè)備，使得體系處于真空狀態(tài)，加熱脫附腔體保持溫度在35-95℃之間，在此過(guò)程中同時(shí)通過(guò)壓縮裝置對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行加壓，施加壓力5-10Mpa，處理時(shí)間5-10min；硬泡保溫材料中的氟利昂經(jīng)過(guò)反應(yīng)器的加熱和擠壓作用實(shí)現(xiàn)與硬泡保溫材料的分離脫除，進(jìn)入冷凝回收器冷凝回收。在整個(gè)分離回收的過(guò)程中，硬泡材料同時(shí)受到壓縮裝置的擠壓作用、加熱器的熱量輻射作用和真空泵的抽吸作用，硬泡保溫材料中的氟利昂得以從硬泡保溫材料的泡孔和泡沫顆粒固體中快速?gòu)氐追蛛x出來(lái)，三種外力作用通過(guò)協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)高效分離，分離的氟利昂進(jìn)入冷凝回收期得到回收，極少量的氟利昂進(jìn)入活性炭吸附器進(jìn)行吸附，使得排空氣體為潔凈空氣，對(duì)大氣無(wú)污染。

冰箱中的氟利昂的種類主要有三種：氟利昂-12，即二氟二氯甲烷，分子式為CF₂Cl₂，沸點(diǎn)為-29.8℃；氟利昂-11，即一氟三氯甲烷，分子式為CFCl₃，沸點(diǎn)為26.8℃；氟利昂-22，即二氟一氯甲烷，分子式為CHF₂Cl，沸點(diǎn)為-40.8℃。在真空抽吸作用和壓縮擠壓作用下，在35-95℃之間即可將氟利昂從硬泡保溫材料的泡孔和泡沫顆粒固體中快速?gòu)氐追蛛x出來(lái)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)外部加熱溫度大大降低。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)另外的優(yōu)點(diǎn)是，經(jīng)過(guò)本發(fā)明處理后硬泡保溫材料為壓縮狀材料，體積大大縮小，硬泡保溫材料為聚氨酯材料，可進(jìn)一步再生利用；本發(fā)明處理后可為硬泡保溫材料的下一步資源化再利用創(chuàng)造良好條件，并大大減少運(yùn)輸費(fèi)用。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明將硬泡保溫材料中的氟利昂得以從硬泡保溫材料的泡孔和泡沫顆粒固體中快速?gòu)氐追蛛x出來(lái)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)來(lái)說(shuō)，本發(fā)明所使用方法操作簡(jiǎn)便、設(shè)備裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、作業(yè)時(shí)間短、加熱溫度低、安全性好，在短時(shí)間內(nèi)低能耗高效分離回收硬泡保溫材料中的氟利昂。

附圖說(shuō)明：

圖1為一種從廢舊冰箱硬泡保溫材料中回收氟利昂的方法的裝置示意圖；

圖1中，A為反應(yīng)器、1為壓縮裝置、2為脫附腔體、3為緩沖腔體、4為篩孔板、5為反應(yīng)器出氣口、6為冷凝回收器、7為活性炭吸附器、8為真空泵。

具體實(shí)施方式：

實(shí)施例1