[發(fā)明專利]一種退役風(fēng)機葉片熱解回收玻璃纖維的方法及其得到的再生玻璃纖維

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• 申請日: 2022-11-16
• 公開（公告）號: CN115739929A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐明新;陸強;姬海雯;吳亞昌;孟祥熙;邸錦毅;張馨予
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號: B09B3/35
• 分類號: B09B3/35;B09B3/40;B09B3/70;B09B101/85
• 代理公司: 北京惠森至誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11992
• 代理人: 王園園

本發(fā)明提供了一種退役風(fēng)機葉片熱解回收玻璃纖維的方法及其得到的再生玻璃纖維，退役風(fēng)機葉片熱解回收玻璃纖維的方法包括：(1)將退役風(fēng)機葉片拆除金屬構(gòu)件后，切割成葉片塊材；(2)將葉片塊材和促熱解劑置于熱解反應(yīng)器中，在惰性氣氛下進行熱解反應(yīng)；其中，所述促熱解劑選自為乙酸、過氧化氫、有機醇、過硫酸鹽中的至少一種；(3)反應(yīng)后，將固體產(chǎn)物從熱解反應(yīng)器中取出，冷卻，得到再生玻璃纖維。本發(fā)明對熱解反應(yīng)進行優(yōu)化改進，避免樹脂熱解后熱解炭對玻璃纖維品質(zhì)造成影響，以簡單的步驟和較低的能耗實現(xiàn)退役風(fēng)機葉片的減量化、無害化、資源化處理，回收的玻璃纖維干凈清潔、性能良好，具有環(huán)保和經(jīng)濟雙重效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及資源回收技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種退役風(fēng)機葉片熱解回收玻璃纖維的方法及其得到的再生玻璃纖維。

背景技術(shù)

隨著風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的迅速發(fā)展，風(fēng)電年新增裝機量大幅攀升。風(fēng)機葉片是風(fēng)電機組的重要組成部分，激增的風(fēng)電裝機容量必將催生大量退役葉片。當前，風(fēng)機葉片的設(shè)計壽命通常為20年，市場上早期運行葉片已超過15年，因此，部分老舊風(fēng)電場投運的葉片已陸續(xù)開始退役。未來，退役葉片總量更將迅猛增長。

玻璃纖維復(fù)合材料因其價格便宜，綜合性能優(yōu)異，是目前風(fēng)機葉片中用量最大、使用面最廣的高性能復(fù)合材料。風(fēng)機葉片中纖維和樹脂占比為葉片總質(zhì)量90％以上。傳統(tǒng)的填埋處理占用大量土地，很可能污染土壤和地下水，更難以實現(xiàn)高價值纖維的資源化回收。直接焚燒退役風(fēng)機葉片也會產(chǎn)生二噁英等有毒物質(zhì)，嚴重污染環(huán)境，危害人體健康。

熱解技術(shù)具有減量化明顯、無害化徹底、資源化程度高等優(yōu)勢，是一類重要的復(fù)合材料再循環(huán)回收技術(shù)。中國專利CN113046107A公開了一種熱解回收系統(tǒng)，結(jié)合熱解反應(yīng)器和循環(huán)流化床鍋爐對退役風(fēng)機葉片進行回收處置；中國專利CN114656985A公開了將退役風(fēng)機葉片在高溫氮氣中進行高溫?zé)峤猓俳?jīng)風(fēng)力分選分離得到纖維材料；中國專利CN112024583A公開了將退役風(fēng)機葉片在固定床氣化爐中進行熱裂解，進而從產(chǎn)生的灰渣中回收玻璃纖維；中國專利CN113278438A公開了借助燃煤電廠低品位的蒸汽作為反應(yīng)過程中的隔離保護氣，并利用微波熱解從退役的風(fēng)機葉片中回收纖維。然而，退役風(fēng)機葉片中的聚合物樹脂熱分解會產(chǎn)生熱解炭并殘留于這些固體產(chǎn)物中，因此，上述熱解得到的固體產(chǎn)物并非是干凈清潔的再生玻璃纖維，而含炭的再生纖維通常無法與樹脂進行有效粘結(jié)，難以二次利用。為了去除這些殘?zhí)浚鲜黾夹g(shù)方案中均需增加機械分離或氧化等后處理工藝，導(dǎo)致回收工藝更加復(fù)雜，增加了系統(tǒng)的能耗，同時也會對再生纖維的性能產(chǎn)生不利影響。目前尚未有成熟有效的技術(shù)可以解決這些問題。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種退役風(fēng)機葉片熱解回收玻璃纖維的方法，該方法能夠直接得到表面干凈清潔且力學(xué)性能良好的玻璃纖維，無需進行進一步機械分離或氧化等后處理工藝來去除熱解炭。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種上述方法得到的再生玻璃纖維。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供了一種退役風(fēng)機葉片熱解回收玻璃纖維的方法，包括以下步驟：

(1)將退役風(fēng)機葉片拆除金屬構(gòu)件后，切割成葉片塊材；

(2)將步驟(1)得到的葉片塊材和促熱解劑置于熱解反應(yīng)器中，在惰性氣氛下進行熱解反應(yīng)；其中，所述促熱解劑選自為乙酸、過氧化氫、有機醇(脂肪族一元或二元醇)、過硫酸鹽中的一種配制而成的水溶液；

(3)反應(yīng)后，將固體產(chǎn)物從熱解反應(yīng)器中取出，冷卻，得到再生玻璃纖維；所述再生玻璃纖維的含炭量＜1％，再生玻璃纖維拉伸強度保留率在97％以上。

下面對各步驟進行詳細說明。

步驟(1)