本技術(shù)涉及一種冷凍剝離裝置，特別涉及一種廢舊電子煙中塑料回收的冷凍剝離裝置，屬于電子垃圾資源化回收。

背景技術(shù)：

1、廢舊電子煙中含有大量3c產(chǎn)品使用的鋰電池、有機(jī)塑料外殼等，如果得不到合理的處置不僅將會對地下水、土壤和人類造成潛在的危害，還會造成關(guān)鍵/能源金屬資源(如鈷、鋰和鎳等)的浪費。目前，全球廢舊電子煙回收處于起步狀態(tài)，尚未形成具有規(guī)模的閉環(huán)回收工藝，且主要集中在從消費者手中收集廢舊的電子煙(及煙彈)如日本jti通過商店的回收箱啟動了廢舊電子煙的退貨計劃，英國imperial?brands推出了二手電子煙設(shè)備和煙倉的回收計劃。

2、目前，電子煙中有機(jī)組分(塑料)的封裝通常需要消耗大量成本的人工進(jìn)行手工拆解以獲得其中電池組件，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中廢舊電子煙中塑料回收存在的技術(shù)難題，本實用新型的目的是在于提供一種廢舊電子煙塑料回收的冷凍剝離裝置，該裝置可以實現(xiàn)廢舊電子煙中abs和尼龍6塑料的選擇性剝離回收，不會破壞到電芯，且鋰電池、煙嘴和底帽等組件整體破損程度小，保留較為完整，實現(xiàn)對廢舊電子煙的安全、高效拆解，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。

2、為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實用新型提供了一種用于廢舊電子煙塑料回收的冷凍剝離裝置，所述冷凍剝離裝置包括破碎腔；所述破碎腔的上下兩端直徑小、中間直徑大；所述破碎腔的內(nèi)部最大截面中央設(shè)有兩個平行的圓柱形破碎輥輪，所述破碎輥輪通過可伸縮裝置固定在破碎腔內(nèi)壁，所述破碎輥輪的表面均勻設(shè)有多個凸起結(jié)構(gòu)；所述破碎腔的頂部為進(jìn)料口，所述進(jìn)料口下方設(shè)有液氮輸入口；所述破碎腔的底部為出料口，所述出料口下方設(shè)有振動篩。

3、本實用新型提供的冷凍剝離裝置通過液氮對廢舊電子煙進(jìn)行急速冷凍以及利用破碎輥輪的擠壓和劈裂等作用，可以將廢舊電子煙中回收價值較高的abs和尼龍6進(jìn)行選擇性剝離，并通過振動篩分離回收。利用低溫下塑料外殼(苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物，即abs)和煙油棉(尼龍6)性脆的特點，從而將其選擇性破碎實現(xiàn)分離回收。

4、作為一個優(yōu)選的方案，所述液氮輸入口與溫度檢測和控制系統(tǒng)相連。通過溫度檢測和控制系統(tǒng)可以實時監(jiān)控破碎腔內(nèi)的溫度，以調(diào)控液氮的輸入，可以保證破碎罐內(nèi)的溫度在所需的溫度范圍內(nèi)。一般控制破碎腔內(nèi)的溫度為-45℃～-55℃。電子煙的外部包括煙嘴，底帽和煙桿；電子煙內(nèi)部主要為煙倉(或煙彈)、鋰電池(主要為3c類產(chǎn)品使用的13450型號licoo2電池，電壓3.70v)、傳感器、導(dǎo)線和發(fā)熱絲等。其中，煙嘴、底帽主要成分是聚碳酸酯(pc)材質(zhì)，工作溫度范圍在-60℃～130℃；塑料外殼主要成分為常見的工程塑料苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物(abs)材質(zhì)，工作溫度在-40℃～100℃；煙倉中煙油棉主要成分為尼龍6(聚酰胺6)，工作溫度在-20℃～80℃。選擇-45℃～-55℃溫度超過了abs塑料外殼和尼龍6的最低使用溫度而使其改性變脆，但未達(dá)到pc材料的工作極限，通過適當(dāng)?shù)臄D壓、錘擊等作業(yè)可以實現(xiàn)對塑料外殼和煙倉的選擇性破碎。

5、作為一個優(yōu)選的方案，所述振動篩的進(jìn)料端與破碎腔的出料口一側(cè)連接，且傾斜于破碎腔的出料口的另一側(cè)設(shè)置，振動篩的出料端與粗料傳送帶連接，振動篩的正下方設(shè)有細(xì)料傳送帶。經(jīng)過破碎腔剝離的塑料粉末通過振動篩分離進(jìn)入細(xì)料傳送帶分離回收，而未被破壞或破壞程度小的鋰電池、煙嘴和底帽等組件進(jìn)入粗料傳送帶回收。

6、作為一個優(yōu)選的方案，所述破碎輥輪表面的凸起結(jié)構(gòu)為棱狀結(jié)構(gòu)，所述棱狀結(jié)構(gòu)平行于破碎輥輪軸心設(shè)置。破碎輥輪表面的棱狀凸起在接觸到電子煙外殼時候產(chǎn)生劈裂作用。作為一個較優(yōu)選的方案，兩個平行的圓柱形破碎輥輪表面的凸起結(jié)構(gòu)錯開設(shè)置。

7、作為一個優(yōu)選的方案，所述可伸縮裝置包括彈簧或液壓缸與固定支架，所述固定支架的一端與彈簧或液壓缸固定連接，另一端與破碎輥輪的軸心兩端連接。破碎輥輪在運行過程中通過可伸縮裝置(例如彈簧或液壓缸)控制下進(jìn)行伸縮往復(fù)擠壓，且控制兩個破碎輥輪之間的距離最小值為電子煙內(nèi)鋰電池直徑，最大值為大于電子煙用鋰電池直徑1～3mmmm。破碎輥輪的表面設(shè)有凸起結(jié)構(gòu)，進(jìn)而可以實現(xiàn)對碎料外殼起到一定劈裂作用，破碎輥輪擠壓過程中間距離設(shè)定略大于13450或13400圓柱鋰電池直徑，以保證外殼被破碎同時不會破壞到電芯，鋰電池、煙嘴和底帽等組件整體破損程度小，保留較為完整，實現(xiàn)對廢舊電子煙的安全、高效拆解。目前現(xiàn)有技術(shù)中的電子煙中電池型號是13450或13400等，其直徑為13mm長度為40或45mm，破碎輥輪之間的距離最小值和最大值可以根據(jù)實際需要進(jìn)行調(diào)控。所述固定支架與破碎輥輪的軸心連接處設(shè)有驅(qū)動以控制破碎輥輪的滾動。驅(qū)動常見為小型電機(jī)。驅(qū)動以兩個破碎輥輪沿相反方向自轉(zhuǎn)。

8、本發(fā)明采用液氮來制冷，一方面，液氮可以迅速提供低溫環(huán)境，有利于塑料的脆化，另外一方面，液氮升華為氮氣后能夠為外殼剝離提供惰性氛圍，避免在剝離過程中對電池發(fā)生燃爆情況。

9、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型帶來的有益技術(shù)效果在于：

10、1、避免了傳統(tǒng)電子煙手工拆解方式，依據(jù)電子煙組件耐低溫極限的差異采用選擇性冷凍剝離abs塑料外殼，暴露出電池，且冷凍破碎采用的液氮能夠為電池起到保護(hù)性作用。

11、2、冷凍剝離裝置來實現(xiàn)廢棄電子煙中塑料的選擇性剝離回收，且對于電芯，鋰電池、煙嘴和底帽等組件整體破損程度小，保留較為完整，實現(xiàn)對廢舊電子煙的安全、高效拆解。

技術(shù)特征：

1.一種用于廢舊電子煙中塑料回收的冷凍剝離裝置，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于廢舊電子煙中塑料回收的冷凍剝離裝置，其特征在于：所述液氮輸入口與溫度檢測和控制系統(tǒng)(2)相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于廢舊電子煙中塑料回收的冷凍剝離裝置，其特征在于：所述振動篩的進(jìn)料端與破碎腔的出料口一側(cè)連接，且傾斜于破碎腔的出料口的另一側(cè)設(shè)置，振動篩的出料端與粗料傳送帶(6)連接，振動篩的正下方設(shè)有細(xì)料傳送帶(5)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于廢舊電子煙中塑料回收的冷凍剝離裝置，其特征在于：所述破碎輥輪表面的凸起結(jié)構(gòu)為棱狀結(jié)構(gòu)，所述棱狀結(jié)構(gòu)平行于破碎輥輪軸心設(shè)置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于廢舊電子煙中塑料回收的冷凍剝離裝置，其特征在于：所述可伸縮裝置包括彈簧或液壓缸(10)與固定支架(9)，所述固定支架的一端與彈簧或液壓缸固定連接，另一端與破碎輥輪的軸心兩端連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于廢舊電子煙中塑料回收的冷凍剝離裝置，其特征在于：所述固定支架與破碎輥輪的軸心連接處設(shè)有驅(qū)動以控制破碎輥輪的滾動。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及一種用于廢舊電子煙中塑料回收的冷凍剝離裝置。冷凍剝離裝置包括破碎腔，破碎腔的上下兩端直徑小、中間直徑大；所述破碎腔的內(nèi)部最大截面中央設(shè)有兩個平行的圓柱形破碎輥輪，破碎輥輪通過可伸縮裝置固定在破碎腔內(nèi)壁，所述破碎輥輪的表面均勻設(shè)有多個凸起結(jié)構(gòu)；所述破碎腔的頂部為進(jìn)料口，所述進(jìn)料口下方設(shè)有液氮輸入口；所述破碎腔的底部為出料口，出料口下方設(shè)有振動篩。該裝置可以實現(xiàn)廢舊電子煙中ABS和尼龍6等塑料的選擇性剝離回收，而不會破壞到電芯，且鋰電池、煙嘴和底帽等組件整體破損程度小，保留較為完整，實現(xiàn)對廢舊電子煙的安全、高效拆解。

技術(shù)研發(fā)人員：韓俊偉,魏徐一,覃文慶
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中南大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240110
技術(shù)公布日：2024/10/10