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熱高速離心分解回收光伏組件工藝及其設備的製作方法

2023-10-07 18:05:24 4

專利名稱:熱高速離心分解回收光伏組件工藝及其設備的製作方法
技術領域:
本發明涉及光伏組件分解回收技術領域,特別涉及一種熱高速離心分解回收光伏組件工藝。本發明還涉及一種用於該熱高速離心分解回收光伏組件工藝的熱高速離心分解回收光伏組件設備。
背景技術:
作為一種新興的清潔能源,太陽能光伏產業近年來發展迅猛,但隨之而來的廢舊光伏組件的回收處理成為不可避免的問題,而隨著市場需求的不斷提高,人們對光伏組件的分解回收處理也提出了更高的要求。目前現有的光伏組件分解回收過程中,是將已拆除邊框等外部結構的光伏組件放入焚燒爐內進行焚燒,以將其上的EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物)、PVB (聚乙烯醇縮丁醛酯) 等橡塑材質組件以及背板等由可燃材料製成的組件焚燒掉,然後從焚燒後的剩餘物中分揀出殘餘的金屬材料、晶體矽材料以及玻璃等材料,以便進行回收利用。然而,雖然上述處理方式能夠滿足基本的光伏組件分解回收需要,但由於EVA、PVB 等橡塑材質組件以及背板等由可燃材料支撐的組件的焚燒過程中會產生大量的有毒氣體, 給周圍的大氣環境造成了嚴重損害,且焚燒過後的各可燃材料的化學性質發生了根本改變,無法重複利用,造成了材料浪費;各晶體矽材料、金屬材料和玻璃材料在焚燒過程中,其化學性質也會產生變性或損壞,給後續的相關回收處理工作增加了難度。因此,如何使得光伏組件的分解回收過程更加環保,並避免其分解回收過程中的材料浪費是本領域技術人員目前需要解決的重要技術問題。

發明內容
本發明的目的是提供一種熱高速離心分解回收光伏組件工藝,該工藝能夠使得光伏組件的分解回收過程更加環保,並避免了分解回收過程中的材料浪費。本發明的另一目的是提供一種用於上述熱高速離心分解回收光伏組件工藝的熱高速離心分解回收光伏組件設備。為解決上述技術問題,本發明提供一種熱高速離心分解回收光伏組件工藝,包括步驟加熱,將待處理的光伏組件置於200°C -220°C的高溫密閉環境中進行加熱處理, 以使其內部的EVA和PVB等橡塑材質組件熔化;離心分離,通過離心機將被處理光伏組件上已熔化的EVA和PVB等橡塑材料及附著於其上的電池片、背板、焊帶等組件由光伏組件上分離出來;分類回收,將分離完成後的各種材料分別回收。優選地,所述步驟離心分離所採用的離心轉速為1000轉/分鐘。優選地,所述步驟加熱之前還包括步驟通氣,在待使用的高溫密閉環境中通入惰性氣體,以防止熔化後的材料在高溫環境下與氧氣相接觸並發生氧化。本發明還提供一種熱高速離心分解回收光伏組件設備,包括機架,所述機架內設置有油浴加熱艙,所述油浴加熱艙的外部設置有油浴加熱套,所述油浴加熱套的外部連接有熱電偶控制器,所述油浴加熱艙上還連接有測溫裝置;所述油浴加熱艙上設置有用於通入惰性氣體的充氣閥,所述油浴加熱艙上還設置有排氣閥和真空泵,所述油浴加熱艙的底部分別設置有熔融液態材料釋放閥和固態材料釋放閥,所述油浴加熱艙的內部沿其周向設置有隔離網,且所述熔融液態材料釋放閥與所述固態材料釋放閥分別位於所述隔離網的兩側;所述油浴加熱艙的頂部沿水平方向設置有艙門,所述艙門的下方設置有光伏組件固定架,所述艙門的上方設置有離心電機,所述艙門的中部具有與所述離心電機的轉軸相適配的通孔,所述離心電機的轉軸貫穿所述通孔並與所述光伏組件固定架相連接,所述通孔上設置有與所述離心電機的轉軸相配合的密封盤。優選地,所述油浴加熱套的外部設置有保溫層。優選地,所述光伏組件固定架的頂部設置有平衡輪。優選地,所述離心電機上設置有減速器。優選地,所述機架的頂部設置有驅動所述艙門沿豎直方向移動的升降裝置。優選地,所述升降裝置具體為液壓升降裝置。優選地,所述機架的底部設置有若干支腿。相對上述背景技術,本發明所提供的熱高速離心分解回收光伏組件工藝,通過依次進行的加熱、離心分離和分類回收工藝步驟,將待處理的光伏組件置於200°C -220°C的高溫密閉環境中進行加熱處理,以使其內部的EVA和PVB等橡塑材質組件熔化,而後,通過離心機將被高溫處理後的光伏組件上已熔化的EVA和PVB等橡塑材料以及附著於該熔融狀態橡塑材料上的電池片、背板以及焊帶等組件由光伏組件上分離出來,並最終將分離完成後的各種材料分別回收,以便重複利用或進行後續的相關處理工作。整個處理過程依靠高溫逐步熔化光伏組件的各個材料組件,無需焚燒作業,從而避免了因焚燒相關橡塑材料組件而產生的有毒氣體,減少了光伏組件分解回收過程對周圍環境的影響,使其處理過程更加環保。同時,採用離心分離的方式將熔化後的各不同材質的組件分別回收,提高了回收後單一材料的純淨度,且各材料的化學性質無明顯變化,使其更加利於回收利用,避免了因材料的化學性質改變無法重複利用而導致的材料浪費,顯著提高了材料利用率。在本發明的另一優選方案中,所述步驟加熱之前還包括步驟通氣,在對光伏組件實施高溫分解作業之前,向待使用的高溫密閉環境中通入惰性氣體,使高溫作業環境內形成相對密閉穩定的氣體環境,以防止熔化後的材料在高溫環境下與氧氣相接觸並發生氧化,保證分離後的材料的化學性質不會受到影響,以便後續回收和相關處理工作的順利實施。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對於本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明實施例一提供的熱高速離心分解回收光伏組件工藝的流程圖;圖2為本發明實施例二提供的熱高速離心分解回收光伏組件工藝的流程圖;圖3為本發明一種具體實施方式
所提供的熱高速離心分解回收光伏組件設備的裝配結構示意圖;圖4為圖3的結構俯視圖。
具體實施例方式本發明的核心是提供一種熱高速離心分解回收光伏組件工藝,該工藝能夠使得光伏組件的分解回收過程更加環保,並避免了分解回收過程中的材料浪費;同時,提供一種用於上述熱高速離心分解回收光伏組件工藝的熱高速離心分解回收光伏組件設備。為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案,下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步的詳細說明。請參考圖1,圖1為本發明實施例一提供的熱高速離心分解回收光伏組件工藝的流程圖。本發明實施例一提供的熱高速離心分解回收光伏組件工藝,包括步驟101 加熱;將待處理的光伏組件置於200°C -220°C的高溫密閉環境中進行加熱處理,以使其內部的EVA和PVB等橡塑材質組件熔化。具體地,將待處理的光伏組件放置於密閉環境中, 並對其所處的密閉環境進行加熱,加熱溫度控制在200°C -220°C的範圍內,在此溫度環境下,EVA和PVB等橡塑材料呈現液體狀態,且其粘度較小,材質流動性較強,且該溫度環境未達到橡塑材料的分解溫度,不會因其受熱分解而產生有毒氣體。步驟102 離心分離;通過離心機將被處理光伏組件上已熔化的EVA和PVB等橡塑材料及附著於其上的電池片、背板、焊帶等組件由光伏組件上分離出來。該步驟實施過程中,將光伏組件與離心機的轉軸相連接,離心機工作時,其轉軸帶動光伏組件旋轉,依靠旋轉過程中產生的離心力將光伏組件中已熔化的EVA和PVB等熔融液態材料以及附著於其上的其他相關組件由光伏組件上逐步分離出來,以便後續回收處理過程的順利實施。更具體地,上述離心分離過程中所採用的離心轉速為1000轉/分鐘。該轉速條件下,光伏組件的分離過程快速有效,分離效果較好,便於後續回收處理的有效實施。步驟103 分類回收;將分離完成後的各種材料分別回收。具體地,EVA和PVB等熔融液態材料與其他高熔點固態材料分別回收,而後利用不同熔融液態材料間的密度差異對混合狀態下的液態材料進行分類回收,以便重複利用。請參考圖2,圖2為本發明實施例二提供的熱高速離心分解回收光伏組件工藝的流程圖。本發明實施例二提供的單體液壓支柱柱頭閥孔修復工藝,包括步驟201:通氣;在待使用的高溫密閉環境中通入惰性氣體,以防止熔化後的材料在高溫環境下與氧氣相接觸並發生氧化。由於處於高溫環境下的各熔融材料極易與空氣中的氧氣相接觸並發生氧化反應,導致材料變性,難以回收利用。因此,通過向該高溫密閉環境內通入惰性氣體,使其內部充滿化學性質穩定的惰性氣體,以保證整個處理過程中高溫環境下的材料不會與氧氣相接觸發生氧化反應,保證分離後的材料的化學性質不會受到影響,以便後續回收和相關處理工作的順利實施。步驟202:加熱;將待處理的光伏組件置於200°C -220°C的高溫密閉環境中進行加熱處理,以使其內部的EVA和PVB等橡塑材質組件熔化。具體地,將待處理的光伏組件放置於密閉環境中, 並對其所處的密閉環境進行加熱,加熱溫度控制在200°C -220°C的範圍內,在此溫度環境下,EVA和PVB等橡塑材料呈現液體狀態,且其粘度較小,材質流動性較強,且該溫度環境未達到橡塑材料的分解溫度,不會因其受熱分解而產生有毒氣體。步驟203:離心分離;通過離心機將被處理光伏組件上已熔化的EVA和PVB等橡塑材料及附著於其上的電池片、背板、焊帶等組件由光伏組件上分離出來。該步驟實施過程中,將光伏組件與離心機的轉軸相連接,離心機工作時,其轉軸帶動光伏組件旋轉,依靠旋轉過程中產生的離心力將光伏組件中已熔化的EVA和PVB等熔融液態材料以及附著於其上的其他相關組件由光伏組件上逐步分離出來,以便後續回收處理過程的順利實施。更具體地,上述離心分離過程中所採用的離心轉速為1000轉/分鐘。該轉速條件下,光伏組件的分離過程快速有效,分離效果較好,便於後續回收處理的有效實施。步驟204:分類回收;將分離完成後的各種材料分別回收。具體地,EVA和PVB等熔融液態材料與其他高熔點固態材料分別回收,而後利用不同熔融液態材料間的密度差異對混合狀態下的液態材料進行分類回收,以便重複利用。請參考圖3和圖4,圖3為本發明一種具體實施方式
所提供的熱高速離心分解回收光伏組件設備的裝配結構示意圖;圖4為圖3的結構俯視圖。在具體實施方式
中,本發明所提供的熱高速離心分解回收光伏組件設備,包括機架3,機架3內設置有油浴加熱艙31,油浴加熱艙31的外部設置有油浴加熱套32,油浴加熱套32的外部連接有熱電偶控制器33,油浴加熱艙31上還連接有測溫裝置(圖中未示出); 油浴加熱艙31上設置有用於通入惰性氣體的充氣閥341,油浴加熱艙31上還設置有排氣閥 342和真空泵343,油浴加熱艙31的底部分別設置有熔融液態材料釋放閥344和固態材料釋放閥345,油浴加熱艙31的內部沿其周向設置有隔離網311,且熔融液態材料釋放閥344 與固態材料釋放閥345分別位於隔離網311的兩側;油浴加熱艙31的頂部沿水平方向設置有艙門312,艙門312的下方設置有光伏組件固定架35,艙門312的上方設置有離心電機 36,艙門312的中部具有與離心電機36的轉軸相適配的通孔313,離心電機36的轉軸貫穿通孔313並與光伏組件固定架35相連接,通孔313上設置有與離心電機36的轉軸相配合的密封盤314。使用過程中,將艙門312打開,將待處理的光伏組件由艙門312處放入油浴加熱艙 31內,並將光伏組件固定於光伏組件固定架35上,並將光伏組件固定架35與離心電機36 的轉軸相連接,然後關閉艙門312,並利用密封盤314將通孔313與離心電機36的轉軸間的配合部密封,以使油浴加熱艙31的內部環境密閉。通過真空泵343將油浴加熱艙31內的空氣抽淨,並由充氣閥341處向油浴加熱艙31內通入惰性氣體,直至惰性氣體充滿油浴加熱艙31的內部空間。然後,通過油浴加熱套32對油浴加熱艙31內的油液進行加熱,並通過熱電偶控制器33及所述測溫裝置的協同配合控制油浴加熱艙31內的油液溫度保持在 2000C -220°C之間,此時油浴加熱艙31內的光伏組件上的EVA和PVB等橡塑材質的組件呈流動性較好的液體狀態,而後離心電機36開始工作,離心電機36的轉軸帶動光伏組件固定架35旋轉,光伏組件上已熔化的EVA和PVB等橡塑材料以及附著於其上的電池片、背板、焊帶等相關組件在旋轉產生的離心力作用下由光伏組件上分離出來,這些夾雜有固態材料的熔融液態材料受離心力作用被甩至隔離網311上,液態材料透過隔離網311並由位於隔離網311外側的熔融液態材料釋放閥344排至下遊回收處理裝置處;同時,固態材料被隔離網 311阻擋,並由位於隔離網311內側的固態材料釋放閥345排至下遊回收處理裝置處。而後,利用不同熔融液態材料間的密度差異對由熔融液態材料釋放閥344處排出的混合狀態下的液態材料進行分類回收,將由固態材料釋放閥345處排出的固態材料進行分揀回收, 以便重複利用。最後,通過排氣閥342將油浴加熱艙31內的氣體排出,而後打開艙門341, 將光伏組件固定架35由油浴加熱艙31內取出以便安裝光伏組件及進行下一循環的光伏組件處理工作。進一步地,油浴加熱套32的外部設置有保溫層37.該保溫層37能夠進一步將油浴加熱艙31的主要工作部分與外界環境相隔離,以避免油浴加熱艙31的內部溫度受外界環境影響,使其工作過程更加穩定高效。具體地,光伏組件固定架35的頂部設置有平衡輪351.該平衡輪351具體為兩個, 且分別相對設置於光伏組件固定架35的頂部的兩側,以提高光伏組件固定架35的結構平衡性,使其旋轉過程中更加平穩可靠,光伏組件各部分所受離心力分布更加均勻,並使整個離心處理過程更加平穩高效。應當指出,上述平衡輪351具體為兩個僅為優選方案,其數量並不局限於圖中所示的兩個,只要是能夠滿足所述熱高速離心分解回收光伏組件設備的使用需要均可。更具體地,離心電機36上設置有減速器361。該減速器361能夠保證離心電機36 的轉軸的轉速穩定在適當的範圍內,以滿足所述熱高速離心分解回收光伏組件設備的工作需要。另一方面,機架3的頂部設置有驅動艙門312沿豎直方向移動的升降裝置38。通過該升降裝置38驅動艙門312沿豎直方向移動,以達到艙門312的開啟和閉合的目的,使其開啟與閉合過程更加簡便易行。此外,升降裝置38具體為液壓升降裝置。當然,該升降裝置38並不局限於圖中所示的液壓升降裝置,還可以為絲槓、滑輪組或電控開關等動力裝置,即,只要滿足所述熱高速離心分解回收光伏組件設備的實際使用需要均可。另外,機架3的底部設置有支腿39。該支腿39能夠保證機架3的主要承重結構更加穩定可靠。應當明確,該支腿39的數量具體為圖中所示的三個僅為優選方案,其數量並不局限於圖中所示,只要是能夠滿足所述熱高速離心分解回收光伏組件設備的使用需要均可。綜上可知,本發明中提供的熱高速離心分解回收光伏組件工藝,通過依次進行的加熱、離心分離和分類回收工藝步驟,將待處理的光伏組件置於200°C -220°C的高溫密閉環境中進行加熱處理,以使其內部的EVA和PVB等橡塑材質組件熔化,而後,通過離心機將被高溫處理後的光伏組件上已熔化的EVA和PVB等橡塑材料以及附著於該熔融狀態橡塑材料上的電池片、背板以及焊帶等組件由光伏組件上分離出來,並最終將分離完成後的各種材料分別回收,以便重複利用或進行後續的相關處理工作。整個處理過程依靠高溫逐步熔化光伏組件的各個材料組件,無需焚燒作業,從而避免了因焚燒相關橡塑材料組件而產生的有毒氣體,減少了光伏組件分解回收過程對周圍環境的影響,使其處理過程更加環保。同時,採用離心分離的方式將熔化後的各不同材質的組件分別回收,提高了回收後單一材料的純淨度,且各材料的化學性質無明顯變化,使其更加利於回收利用,避免了因材料的化學性質改變無法重複利用而導致的材料浪費,顯著提高了材料利用率。此外,本發明提供的用於上述熱高速離心分解回收光伏組件工藝的熱高速離心分解回收光伏組件設備,通過內部各部件的相互配合,有效實現了上述熱高速離心分解回收光伏組件工藝所需的各加工過程,滿足了實際的工藝處理需要。本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。以上對本發明所提供的熱高速離心分解回收光伏組件工藝以及用於該熱高速離心分解回收光伏組件工藝的熱高速離心分解回收光伏組件設備進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出,對於本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理的前提下,還可以對本發明進行若干改進和修飾,這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。
權利要求
1.一種熱高速離心分解回收光伏組件工藝,其特徵在於,包括步驟加熱,將待處理的光伏組件置於200°c -220°C的高溫密閉環境中進行加熱處理,以使其內部的EVA和PVB等橡塑材質組件熔化;離心分離,通過離心機將被處理光伏組件上已熔化的EVA和PVB等橡塑材料及附著於其上的電池片、背板、焊帶等組件由光伏組件上分離出來;分類回收,將分離完成後的各種材料分別回收。
2.如權利要求1所述的熱高速離心分解回收光伏組件工藝,其特徵在於所述步驟離心分離所採用的離心轉速為1000轉/分鐘。
3.如權利要求1至2中任一項所述的熱高速離心分解回收光伏組件工藝,其特徵在於 所述步驟加熱之前還包括步驟通氣,在待使用的高溫密閉環境中通入惰性氣體,以防止熔化後的材料在高溫環境下與氧氣相接觸並發生氧化。
4.一種熱高速離心分解回收光伏組件設備,包括機架,其特徵在於所述機架內設置有油浴加熱艙,所述油浴加熱艙的外部設置有油浴加熱套,所述油浴加熱套的外部連接有熱電偶控制器,所述油浴加熱艙上還連接有測溫裝置;所述油浴加熱艙上設置有用於通入惰性氣體的充氣閥,所述油浴加熱艙上還設置有排氣閥和真空泵,所述油浴加熱艙的底部分別設置有熔融液態材料釋放閥和固態材料釋放閥,所述油浴加熱艙的內部沿其周向設置有隔離網,且所述熔融液態材料釋放閥與所述固態材料釋放閥分別位於所述隔離網的兩側;所述油浴加熱艙的頂部沿水平方向設置有艙門,所述艙門的下方設置有光伏組件固定架,所述艙門的上方設置有離心電機,所述艙門的中部具有與所述離心電機的轉軸相適配的通孔,所述離心電機的轉軸貫穿所述通孔並與所述光伏組件固定架相連接,所述通孔上設置有與所述離心電機的轉軸相配合的密封盤。
5.如權利要求4所述的熱高速離心分解回收光伏組件設備,其特徵在於所述油浴加熱套的外部設置有保溫層。
6.如權利要求4所述的熱高速離心分解回收光伏組件設備,其特徵在於所述光伏組件固定架的頂部設置有平衡輪。
7.如權利要求4所述的熱高速離心分解回收光伏組件設備,其特徵在於所述離心電機上設置有減速器。
8.如權利要求4至7中任一項所述的熱高速離心分解回收光伏組件設備,其特徵在於 所述機架的頂部設置有驅動所述艙門沿豎直方向移動的升降裝置。
9.如權利要求8所述的熱高速離心分解回收光伏組件設備,其特徵在於所述升降裝置具體為液壓升降裝置。
10.如權利要求9所述的熱高速離心分解回收光伏組件設備,其特徵在於所述機架的底部設置有若干支腿。
全文摘要
本發明公開了一種熱高速離心分解回收光伏組件工藝,通過依次進行的加熱、離心分離和分類回收工藝步驟,整個處理過程依靠高溫逐步熔化光伏組件的各個材料組件,無需焚燒作業,從而避免了因焚燒相關橡塑材料組件而產生的有毒氣體,減少了光伏組件分解回收過程對周圍環境的影響,使其處理過程更加環保。同時,採用離心分離的方式將熔化後的各不同材質的組件分別回收,提高了回收後單一材料的純淨度,且各材料的化學性質無明顯變化,使其更加利於回收利用,避免了因材料的化學性質改變無法重複利用而導致的材料浪費,顯著提高了材料利用率。本發明還公開了一種用於上述熱高速離心分解回收光伏組件工藝的熱高速離心分解回收光伏組件設備。
文檔編號B29B17/00GK102416401SQ20111034882
公開日2012年4月18日 申請日期2011年11月7日 優先權日2011年11月7日
發明者王士元 申請人:英利集團有限公司

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