[发明专利]一种基于微波热解的退役光伏组件高效热分层系统和方法

说明书

本发明公开了一种基于微波热解的退役光伏组件高效热分层系统和方法。该系统，包括自动拆解段、传输段和热解段，自动拆解段包括机械臂和自动切割台，传输段包括传输段链板和传输段驱动装置，光伏组件经自动切割台拆解铝外框和接线盒后得到核心组件，机械臂将核心组件定向牵引至传输段链板上，热解段包括热解炉、热解段驱动装置和热解段链板，热解炉的物料由热解段链板传输，核心组件由传输段链板传输至热解段链板，热解段链板通过热解段驱动装置的传动带动核心组件在热解炉的炉腔内传输。本发明在光伏组件热解过程中提供均匀的热场，使光伏组件受热均匀，解决玻璃板和电池片容易破碎的问题，高效拆解分层。

技术领域

本发明涉及光伏组件热分层技术领域，尤其涉及一种基于微波热解的退役光伏组件高效热分层系统和方法。

背景技术

在全球的能源紧缺形势下，太阳能作为一种清洁能源在近些年得到了前所未有的发展，光伏组件装机量逐年增加。至2020年，全国的光伏组件累积装机量达到250GW。由于光伏组件具有25～30年的寿命，20世纪末的第一代光伏组件已进入报废阶段，截止2020年，退役的光伏组件达到1000t，到2038年，将达到1957099t。如果不能合理、高效地进行回收利用，将导致严重的环境污染和资源浪费。因此，充分回收利用退役光伏组件中的剥离、贵金属和硅晶片等具有十分重要的经济和环保意义。

光伏组件主要部件有接线盒、铝外框、玻璃板、封装材料(EVA)、电池片和背板。其中玻璃板和电池片，以及电池片和背板间皆由EVA黏结在一起。由于黏结强度较高，无法通过人工拆除。因此对于光伏组件的回收利用，首要解决的问题是如何拆解。目前主要的拆解方法包括物理法、化学法和热分层法。物理法是使用锤磨、剪切等机械手段将光伏组件粉碎，再通过后续的热处理和溶剂溶解提取相应的组分，但此方法无法完整回收玻璃板和硅晶片，回收纯度较低。化学法是通过使用各种无机或有机试剂将EVA溶解，达到分离组件的效果，但此方法耗时较长，容易产生废液污染。热分层法是通过高温将EVA热解或燃烧分离玻璃板和电池片。该方法操作简单，废液废渣排放量少，且能回收完整的玻璃板和硅晶片，有望得到大规模应用。但在实际应用中，发现玻璃板和电池片在热解或燃烧过程中由于表面温度不均匀，极易发生破裂的现象，无法回收完整组件。

因此，如何解决在高温加热过程玻璃板和电池片容易破裂的问题是本领域技术人员重点关注的问题。

发明内容

本发明解决了现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种基于微波热解的退役光伏组件高效热分层系统和方法，本发明通过在光伏组件热解过程中提供均匀的热场，使光伏组件受热均匀，解决玻璃板和电池片容易破碎的问题，高效拆解分层。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于微波热解的退役光伏组件高效热分层系统，包括自动拆解段、传输段和热解段，所述的自动拆解段包括机械臂和自动切割台，机械臂和自动切割台连接，所述的传输段包括传输段链板和传输段驱动装置，传输段驱动装置为传输段链板传输动能，光伏组件经自动切割台拆解铝外框和接线盒后得到核心组件，机械臂将核心组件由机械臂定向牵引至传输段链板上，热解段包括热解炉、热解段驱动装置和热解段链板，热解段驱动装置为热解段链板传输动能，热解炉的物料由热解段链板传输，热解段链板与传输段链板平行连接，核心组件由传输段链板传输至热解段链板，热解段链板通过热解段驱动装置的传动带动核心组件在热解炉的炉腔内传输，所述的热解炉的炉腔顶部设有若干个微波发生器，所述的炉腔顶部左右两端分别开设进气口和出气口，进气口连接有向炉腔内通入惰性气体的惰性气体气瓶，出气口连接有吸引气体由出气口排出的引风机。

优选地，自动切割台包含数个切割头若干个将铝外框与接线盒拆解的切割头，可将铝外框与接线盒拆解。自动切割台包括数个切割头，由机械臂将光伏组件放置于自动切割台上后，数个切割头可分别切割铝外框四周，从而将铝外框切割拆解掉。

优选地，光伏组件的固定装置为吸盘。

优选地，所述的进气口设有控制惰性气体进入的第一封闭阀，所述的出气口设有控制气体排出的第二封闭阀。