本發明涉及風機葉片回收,尤其涉及一種風機葉片高分子余料熱處理系統與處理方法。
背景技術:
1、風電機組是風力發電的主要設備。風機葉片將風能轉換為機械能,是風電機組能量轉換的關鍵部位,同時也是風機成本最高的部件。風機葉片以轉子為中心自內而外依次為葉根、葉中和葉尖,一般由熱固性材料(例如環氧樹脂)、熱固性纖維增強材料、膠粘劑(環氧膠粘劑、聚氨酯膠粘劑等)、輕木、聚氯乙烯pvc、涂層、金屬件等成分組成。其中復合材料是價值最高的組分,高分子材料中環氧樹脂是占比最高的成分。
2、復合材料邊角廢料及廢棄物的處置方式通常都是以填埋、焚燒為主。目前已經達到產業化階段和正在研究的回收技術有:重復利用法、機械粉碎法、熱解法、能量獲取法(電廠焚燒)、水泥窯協同處理法、生物降解法。各種回收技術各有千秋、各有利弊。但總體均存在玻纖材料回收價值水平低、經濟效益差的共性問題。在國家循環經濟社會建設的政策導向下,上述價值發展前景有限,行業需開發資源化水平更高的葉片高分子材料回收技術。
技術實現思路
1、本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此,本發明實施例提供一種風機葉片高分子余料熱處理系統與處理方法,在風機葉片回收利用的同時,可對高分子余料進行處理和回收利用。
2、本發明一方面實施例提出一種風機葉片高分子余料熱處理系統,包括:流化反應釜、分液器、萃取液罐與分餾器,所述流化反應釜內具有反應腔,以將風機葉片分解為玻璃纖維與環氧樹脂,反應腔具有環氧樹脂出料口與回液口;所述分液器具有第一進料口、第二進料口、第一出料口與第二出料口,分液器的第一進料口與流化反應釜的環氧樹脂出料口相連,分液器的第一出料口與流化反應釜的回液口相連,以將分液后的水溶液回送至流化反應釜;所述萃取液罐具有出液口與回液口,萃取液罐用于盛裝萃取液,萃取液罐的出液口與分液器的第二進料口相連,以向分液器內通入用于溶解環氧樹脂的萃取液;所述分餾器具有進料口、出料口與排氣口,分餾器的進料口與分液器的第二出料口相連,以將分液器內分解環氧樹脂的產物進行分餾,分餾器的排氣口與萃取液罐的回液口通過回液管連接,回液管上連接冷卻器,以將分餾器分餾產生的萃取液蒸汽冷凝成萃取液液體。
3、在一些實施例中,所述分餾器的出料口處設置產物槽,以接收分液器內分解環氧樹脂后產生的膠體。
4、在一些實施例中,所述流化反應釜的環氧樹脂出料口與分液器的第一進料口之間的連接管路上連接有耐熱溶液泵。
5、在一些實施例中,所述反應腔內設有反應筒,反應筒內適于放置待處理的風機葉片,反應筒的側壁均布開設有若干個通孔,以將反應腔內的反應液流入反應筒內與風機葉片接觸而發生反應。
6、在一些實施例中,所述反應腔的底部連接有旋轉支撐底座,反應筒固定連接在旋轉支撐底座的上端,旋轉支撐底座的底部的中心連接減速器,以驅動旋轉支撐底座水平旋轉,并帶動反應筒同步旋轉。
7、在一些實施例中,所述反應筒設有若干個且均布設于旋轉支撐底座的上端。
8、本發明另一方面實施例提出一種風機葉片高分子余料熱處理方法,利用上述的風機葉片高分子余料熱處理系統,包括如下步驟:
9、將風機葉片切割成長條形的葉片料條,將葉片料條放入反應筒內,向流化反應釜內加入反應液,升溫,反應液將葉片料條分解為環氧樹脂與玻璃纖維,玻璃纖維留在反應筒內等待回收,環氧樹脂從反應筒的通孔流向流化反應釜內。
10、流化反應釜中的環氧樹脂與反應液通過耐熱溶液泵送入分液器中,萃取液罐將儲存的萃取液通入分液器中,與環氧樹脂發生反應使環氧樹脂溶解,得到液液混合物,分液器將液液混合物進行分離,得到水溶液與樹脂降解物。
11、水溶液返回至流化反應釜內回收利用,樹脂降解物與攜帶的萃取液進入分餾器,分餾器將樹脂降解物與萃取液分離,產生的萃取液蒸汽通過冷卻器的冷凝后送入萃取液罐重復利用,樹脂降解物送至產物槽回收。
12、流化反應釜運行8~12h后降溫,開啟流化反應釜,回收玻璃纖維。
13、在一些實施例中,所述反應液為質量濃度大于60%的氯化鋅水溶液,萃取液為四氯化碳。
14、在一些實施例中,所述流化反應釜內加入反應液后升溫至180~220℃,運行8~12h后降溫至45℃以下。
15、在一些實施例中,所述反應筒通過旋轉支撐底座連接于流化反應釜中,旋轉支撐底座帶動反應筒離心旋轉,轉速為500~800r/min。
1.一種風機葉片高分子余料熱處理系統,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的風機葉片高分子余料熱處理系統,其特征在于,所述分餾器的出料口處設置產物槽,以接收所述分液器內分解環氧樹脂后產生的膠體。
3.根據權利要求1所述的風機葉片高分子余料熱處理系統,其特征在于,所述流化反應釜的環氧樹脂出料口與所述分液器的第一進料口之間的連接管路上連接有耐熱溶液泵。
4.根據權利要求1所述的風機葉片高分子余料熱處理系統,其特征在于,所述反應腔內設有反應筒,所述反應筒內適于放置待處理的風機葉片,所述反應筒的側壁均布開設有若干個通孔,以將所述反應腔內的反應液流入所述反應筒內與風機葉片接觸而發生反應。
5.根據權利要求4所述的風機葉片高分子余料熱處理系統,其特征在于,所述反應腔的底部連接有旋轉支撐底座,所述反應筒固定連接在所述旋轉支撐底座的上端,所述旋轉支撐底座的底部的中心連接減速器,以驅動所述旋轉支撐底座水平旋轉,并帶動所述反應筒同步旋轉。
6.根據權利要求5所述的風機葉片高分子余料熱處理系統,其特征在于,所述反應筒設有若干個且均布設于所述旋轉支撐底座的上端。
7.一種風機葉片高分子余料熱處理方法,其特征在于,利用權利要求1-6任一項所述的風機葉片高分子余料熱處理系統,包括如下步驟:
8.根據權利要求7所述的風機葉片高分子余料熱處理方法,其特征在于,所述反應液為質量濃度大于60%的氯化鋅水溶液,萃取液為四氯化碳。
9.根據權利要求7所述的風機葉片高分子余料熱處理方法,其特征在于,所述流化反應釜內加入反應液后升溫至180~220℃,運行8~12h后降溫至45℃以下。
10.根據權利要求7所述的風機葉片高分子余料熱處理方法,其特征在于,所述反應筒通過旋轉支撐底座連接于所述流化反應釜中,所述旋轉支撐底座帶動所述反應筒離心旋轉,轉速為500~800r/min。