一種低能耗的風(fēng)電葉片回收方法與流程
1.本發(fā)明屬于固廢處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種風(fēng)電葉片的回收技術(shù)，具體地，本發(fā)明涉及一種低耗能的風(fēng)電葉片回收方法。
背景技術(shù)：
2.隨著國(guó)內(nèi)風(fēng)電事業(yè)的蓬勃發(fā)展，廢舊風(fēng)電葉片日益增多，已成為一種亟待處理的高附加值的工業(yè)固廢。風(fēng)電葉片主要為纖維增強(qiáng)的樹脂基復(fù)合材料。熱解是一種常見的復(fù)合材料回收方法，通常是在特定氣氛及高溫作用下(≥850℃)將復(fù)合材料基體樹脂轉(zhuǎn)化為氣態(tài)小分子化合物而回收附加值較高的增強(qiáng)纖維，實(shí)現(xiàn)資源化利用。該法處理廢舊葉片具有工藝簡(jiǎn)單、易規(guī)模化和工程化等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，但存在能耗高、回收纖維品質(zhì)低等缺點(diǎn)，因此，開發(fā)低耗能、提高回收纖維品質(zhì)的熱解技術(shù)對(duì)風(fēng)電葉片回收具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
3.本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種低能耗的風(fēng)電葉片回收方法。本發(fā)明回收方法有效降低了相關(guān)技術(shù)的能耗，回收效率高，且回收纖維品質(zhì)高，在廢舊風(fēng)電葉片回收領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
4.為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過如下技術(shù)方案：
5.本發(fā)明實(shí)施例的一種低能耗的風(fēng)電葉片回收方法，包括如下步驟：
6.(1)將拆除金屬構(gòu)件后的廢舊風(fēng)電葉片切割成塊狀；
7.(2)將切割成塊狀的廢舊風(fēng)電葉片在氮?dú)鈿夥眨瑴囟葹?80℃～320℃下進(jìn)行熱解碳化反應(yīng)，得到碳化產(chǎn)物和熱解碳化尾氣；
8.(3)將所述熱解碳化尾氣和常溫氧氣混合，作為氧化氣氛，其中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為8％～16％；
9.(4)將碳化產(chǎn)物在氧化氣氛，溫度為390℃～420℃下進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，回收增強(qiáng)纖維；
10.其中，步驟(4)氧化反應(yīng)產(chǎn)生的氧化尾氣與低溫熔鹽換熱，所述低溫熔鹽被換熱成高溫熔鹽，降溫后的氧化尾氣依次進(jìn)行水洗和活性炭吸附，然后排空；常溫氮?dú)馀c所述高溫熔鹽進(jìn)行換熱，預(yù)熱后的氮?dú)庠僮鳛椴襟E(2)的熱解碳化的反應(yīng)氣氛。
11.本發(fā)明通過反應(yīng)氣氛調(diào)控，將碳化與氧化過程分開，并針對(duì)不同的反應(yīng)設(shè)置不同的反應(yīng)溫度，最大程度降低反應(yīng)溫度，從而降低了葉片回收能耗，同時(shí)提高了回收纖維品質(zhì)。
12.同時(shí)本發(fā)明方法將氧化反應(yīng)產(chǎn)生的氧化尾氣的部分熱量進(jìn)行回收，用于加熱熱解碳化工藝的氮?dú)猓行Ы档蜔峤馓蓟磻?yīng)的加熱能耗，同時(shí)熱解碳化產(chǎn)生的熱解碳化尾氣與常溫氧氣組成氧化氣氛，又有效降低了氧化反應(yīng)所需的加熱能耗，本發(fā)明方法充分利用各種尾氣余熱，顯著降低了葉片的整體回收能耗。
13.在一些實(shí)施例中，所述增強(qiáng)纖維為玻璃纖維、碳纖維中的一種或兩者的混合物。
14.在一些實(shí)施例中，所述氧化氣氛中，氧氣體積含量為10％～12％。
15.在一些實(shí)施例中，所述氧化反應(yīng)的時(shí)間為1h～2h。
16.在一些實(shí)施例中，所述熱解碳化反應(yīng)的時(shí)間為1h～2h。
17.在一些實(shí)施例中，所述熱解碳化反應(yīng)與所述氧化反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間相同。
18.在一些實(shí)施例中，切割成塊狀的廢舊風(fēng)電葉片的尺寸為(8～10)cm
×
(8～10)cm。
19.在一些實(shí)施例中，氧化氣氛的總流量為12l/min～16l/min。
20.在一些實(shí)施例中，所述熔鹽為硝基型熔鹽；進(jìn)一步為硝酸鉀、硝酸鈉和亞硝酸鈉中的兩種或三種混合物。
21.在一些實(shí)施例中，所述常溫氮?dú)饨?jīng)高溫熔鹽預(yù)熱至150℃～170℃。
22.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
23.(1)本發(fā)明通過反應(yīng)氣氛調(diào)控，將碳化與氧化過程分開，先在氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行熱解碳化反應(yīng)，再在氧化氣氛下進(jìn)行氧化反應(yīng)，可以最大程度降低反應(yīng)溫度，熱解碳化反應(yīng)的溫度為280～320℃，氧化反應(yīng)的溫度為390℃～420℃，相比于傳統(tǒng)的高溫?zé)峤夥?≥850℃)，極大地降低葉片回收能耗，且避免了傳統(tǒng)的高溫?zé)峤夥?≥850℃)對(duì)回收纖維損傷大的問題，提升了回收纖維的品質(zhì)，回收價(jià)值更高。
24.(2)在本發(fā)明中，葉片熱解碳化過程是吸熱反應(yīng)，但氧化過程為強(qiáng)放熱反應(yīng)，在本發(fā)明方法中，通過引入熔鹽換熱，將氧化反應(yīng)產(chǎn)生的高溫尾氣的部分熱量進(jìn)行回收，用于加熱熱解碳化工藝的氮?dú)猓行Ы档蜔峤馓蓟磻?yīng)的加熱能耗，同時(shí)熱解碳化產(chǎn)生的熱解碳化尾氣與常溫氧氣組成氧化氣氛，又有效降低了氧化反應(yīng)所需的加熱能耗，本發(fā)明方法充分利用各種尾氣余熱，顯著降低了葉片的整體回收能耗。
附圖說明
25.本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：
26.圖1為本發(fā)明風(fēng)電葉片回收方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
27.下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，下面描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
28.本發(fā)明是基于發(fā)明人對(duì)以下事實(shí)和問題的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)做出的：傳統(tǒng)的風(fēng)電葉片回收技術(shù)通常是在特定氣氛及高溫作用下(≥850℃)將復(fù)合材料基體樹脂轉(zhuǎn)化為氣態(tài)小分子化合物而回收附加值較高的增強(qiáng)纖維，熱解回收技術(shù)回收效率高，但回收的纖維強(qiáng)度損失大，且回收纖維表面有殘留物，回收纖維品質(zhì)差，能耗也較大。本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。
29.為此，本發(fā)明實(shí)施例的一種低能耗的風(fēng)電葉片回收方法，包括如下步驟：
30.(1)將拆除金屬構(gòu)件后的廢舊風(fēng)電葉片切割成塊狀；
31.(2)將切割成塊狀的廢舊風(fēng)電葉片在氮?dú)鈿夥眨瑴囟葹?80℃～320℃下進(jìn)行熱解碳化反應(yīng)，得到碳化產(chǎn)物和熱解碳化尾氣；
32.(3)將熱解碳化尾氣和常溫氧氣混合，作為氧化氣氛，其中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為8％
～16％；
33.(4)將碳化產(chǎn)物在氧化氣氛，溫度為390℃～420℃下進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，回收增強(qiáng)纖維；
34.其中，步驟(4)氧化反應(yīng)產(chǎn)生的氧化尾氣與低溫熔鹽換熱，所述低溫熔鹽被換熱成高溫熔鹽，降溫后的氧化尾氣依次進(jìn)行水洗和活性炭吸附，然后排空；常溫氮?dú)馀c所述高溫熔鹽進(jìn)行換熱，預(yù)熱后的氮?dú)庠僮鳛椴襟E(2)的熱解碳化的反應(yīng)氣氛。
35.非限制性的舉例如：熱解碳化反應(yīng)的溫度可以為280℃、285℃、290℃、300℃、315℃、320℃等。氧化反應(yīng)的溫度可以為390℃、395℃、400℃、410℃、415℃、420℃等。
36.非限制性的舉例如：氧氣的體積分?jǐn)?shù)可以為8％、10％、11％、12％、14％、16％等。通過控制氧氣的體積分?jǐn)?shù)在8％～16％的范圍內(nèi)，即保證了氧化速度不至于太慢，1h～2h可以完成氧化反應(yīng)，又避免了氧化速度太快對(duì)回收纖維造成的熱損傷。
37.本發(fā)明通過反應(yīng)氣氛調(diào)控，將碳化與氧化過程分開，并針對(duì)不同的反應(yīng)設(shè)置不同的反應(yīng)溫度，最大程度降低反應(yīng)溫度，從而降低了葉片回收能耗，同時(shí)提高了回收纖維品質(zhì)。
38.同時(shí)本發(fā)明方法將氧化反應(yīng)產(chǎn)生的氧化尾氣的部分熱量進(jìn)行回收，用于加熱熱解碳化工藝的氮?dú)猓行Ы档蜔峤馓蓟磻?yīng)的加熱能耗，同時(shí)熱解碳化產(chǎn)生的熱解碳化尾氣與常溫氧氣組成氧化氣氛，又有效降低了氧化反應(yīng)所需的加熱能耗，本發(fā)明方法充分利用各種尾氣余熱，顯著降低了葉片的整體回收能耗。
39.在一些實(shí)施例中，增強(qiáng)纖維為玻璃纖維、碳纖維中的一種或兩者的混合物。
40.在一些實(shí)施例中，氧化氣氛中，氧氣體積含量為10％～12％。非限制性的舉例如：氧氣的體積分?jǐn)?shù)可以為10％、10.5％、11％、11.5％、11.8％、12％等。
41.在一些實(shí)施例中，氧化反應(yīng)的時(shí)間為1h～2h。非限制性的舉例如：氧化反應(yīng)的時(shí)間可以為1h、1.2h、1.4h、1.5h、1.8h、2h等。
42.在一些實(shí)施例中，熱解碳化反應(yīng)的時(shí)間為1h～2h。非限制性的舉例如：熱解碳化反應(yīng)的時(shí)間可以為1h、1.2h、1.4h、1.5h、1.8h、2h等。
43.在一些實(shí)施例中，熱解碳化反應(yīng)與氧化反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間相同。
44.在一些實(shí)施例中，切割成塊狀的廢舊風(fēng)電葉片的尺寸為(8～10)cm
×
(8～10)cm。非限制性的舉例如：廢舊風(fēng)電葉片的尺寸可以切割成例如長(zhǎng)
×
寬＝8cm
×
8cm、8.5cm
×
8.5cm、9cm
×
9cm、9.5cm
×
9.5cm、10cm
×
10cm等。可以理解的是，將風(fēng)電葉片切割成塊狀，便于其與熱解碳化氣氛、氧化氣氛充分接觸，有助于熱解碳化反應(yīng)和氧化反應(yīng)，進(jìn)而保證回收纖維品質(zhì)。
45.在一些實(shí)施例中，氧化氣氛的總流量為12l/min～16l/min。非限制性的舉例如：氧化氣氛的總流量可以為12l/min、12.5l/min、13l/min、14l/min、15l/min、16l/min等。
46.在一些實(shí)施例中，熔鹽為硝基型熔鹽；進(jìn)一步為硝酸鉀、硝酸鈉和亞硝酸鈉中的兩種或三種混合物。可以直接從商業(yè)渠道購(gòu)買得到，如jl3a型，使用溫度在150℃～550℃之間。
47.在一些實(shí)施例中，常溫氮?dú)饨?jīng)高溫熔鹽預(yù)熱至150℃～170℃。
48.圖1示出了本發(fā)明風(fēng)電葉片回收方法的工藝流程圖。可以理解的是，作為一個(gè)示例，熱解碳化反應(yīng)在熱解碳化爐中進(jìn)行，氧化反應(yīng)在氧化爐中進(jìn)行，熔鹽換熱在熔鹽換熱裝
置中進(jìn)行、水洗在水罐中進(jìn)行，活性炭吸附在活性炭吸附塔中進(jìn)行。本發(fā)明回收方法中所涉及的設(shè)備或裝置均為現(xiàn)有設(shè)備或裝置。
49.工作過程中，將由切割機(jī)切割成規(guī)定尺寸((8～10)cm
×
(8～10)cm)的塊狀風(fēng)電葉片放入熱解碳化爐中，熱解碳化爐中通入氮?dú)猓跍囟葹?80℃～320℃下進(jìn)行熱解碳化反應(yīng)1～2小時(shí)，得到碳化產(chǎn)物和熱解碳化尾氣；將碳化產(chǎn)物放入氧化爐中，將熱解碳化尾氣和常溫氧氣混合，其中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為8％～16％，作為氧化氣氛，將碳化產(chǎn)物在氧化氣氛下，溫度為390℃～420℃下進(jìn)行氧化反應(yīng)1～2小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，回收增強(qiáng)纖維。
50.氧化反應(yīng)產(chǎn)生的氧化尾氣通過熔鹽換熱裝置與低溫熔鹽換熱，低溫熔鹽被換熱成高溫熔鹽，降溫后的氧化尾氣主要成分是氮?dú)狻⒀鯕狻⒍趸肌⒊砗紵N、氮氧化物等。通過水罐進(jìn)行水洗，稠環(huán)芳烴被析出留在水中形成油相，水洗尾氣再進(jìn)入活性炭吸附塔，通過活性炭吸附工藝，除去氮氧化物等污染物后為凈氣體，直接排空。
51.可以理解的是，為了進(jìn)一步節(jié)省能耗，常溫氮?dú)庠谶M(jìn)入熱解碳化爐前，先通過熔鹽換熱裝置與高溫熔鹽進(jìn)行換熱，預(yù)熱后的氮?dú)庠龠M(jìn)入熱解碳化爐中。
52.可以理解的是，為了形成廢舊葉片回收的連續(xù)循環(huán)，熱解碳化反應(yīng)與氧化反應(yīng)采用相同的反應(yīng)時(shí)間。
53.以下為本發(fā)明非限制性的實(shí)施例。
54.本發(fā)明實(shí)施例1～8的回收效果用回收纖維的樹脂殘留率和回收纖維強(qiáng)度保留率來評(píng)價(jià)。
55.采用mettler toledo型熱解重量分析儀分析回收纖維中樹脂的含量，其含量越低表明葉片中樹脂降解越充分；
56.利用lly-06e型拉力試驗(yàn)機(jī)測(cè)定回收纖維的拉伸強(qiáng)度，其與原纖維強(qiáng)度的比值表示回收纖維的強(qiáng)度保留率，保留率越大說明降解過程對(duì)回收纖維的影響越小。
57.本發(fā)明實(shí)施例1～8的回收系統(tǒng)能耗用尾氣熱量利用率來評(píng)估。尾氣帶走的熱量越多表示系統(tǒng)余熱利用率越低，系統(tǒng)(額外補(bǔ)充的)能耗就越大；如尾氣帶走的熱量越少表示系統(tǒng)余熱利用率越高，系統(tǒng)(額外補(bǔ)充的)能耗就越小。
58.未加熔鹽換熱裝置時(shí)，氧化尾氣熱量為q1，增加熔鹽換熱裝置后，從熔鹽換熱裝置中排出的尾氣熱量為q2,尾氣熱量利用率為η＝(q
1-q2)/q1。
59.實(shí)施例1
60.一種低能耗的風(fēng)電葉片回收方法，風(fēng)電葉片為玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料葉片，該風(fēng)電葉片回收方法包括如下步驟：
61.(1)將拆除金屬構(gòu)件后的廢舊風(fēng)電葉片切割成塊狀，尺寸為8cm
×
8cm；
62.(2)將切割成塊狀的廢舊風(fēng)電葉片在氮?dú)鈿夥眨瑴囟?20℃，熱解碳化1.4h，得到碳化產(chǎn)物和熱解碳化尾氣；
63.(3)將熱解碳化尾氣和常溫氧氣混合后，作為氧化氣氛；其中，氧氣的體積分?jǐn)?shù)為15％；
64.(4)將碳化產(chǎn)物在氧化氣氛(流量為13l/min)中于410℃進(jìn)行氧化反應(yīng)1.4h，反應(yīng)后結(jié)束，回收玻璃纖維；
65.氧化反應(yīng)產(chǎn)生的氧化尾氣通過與jl3a型熔鹽換熱進(jìn)行熱量?jī)?chǔ)存后成為高溫熔鹽，依次進(jìn)行水洗和活性炭吸附，然后排空；
66.常溫氮?dú)馀c高溫熔鹽換熱，被預(yù)熱至160～170℃后再作為步驟(2)熱解碳化的反應(yīng)氣氛。
67.本實(shí)施例1回收纖維的強(qiáng)度保持率為95.1％，樹脂殘留率為4.1％，尾氣熱量利用率為67.4％。
68.實(shí)施例2
69.一種低能耗的風(fēng)電葉片回收方法，風(fēng)電葉片為玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料葉片，該風(fēng)電葉片回收方法包括如下步驟：
70.(1)將拆除金屬構(gòu)件后的廢舊風(fēng)電葉片切割成塊狀，尺寸為8cm
×
8cm；
71.(2)將切割成塊狀的廢舊風(fēng)電葉片在氮?dú)鈿夥眨瑴囟?85℃，熱解碳化1.5h，得到碳化產(chǎn)物和熱解碳化尾氣；
72.(3)將熱解碳化尾氣和常溫氧氣混合后，作為氧化氣氛；其中，氧氣的體積分?jǐn)?shù)為8％；
73.(4)將碳化產(chǎn)物在氧化氣氛(流量為14.5l/min)中于390℃進(jìn)行氧化反應(yīng)1.5h，反應(yīng)后結(jié)束，回收玻璃纖維；
74.氧化反應(yīng)產(chǎn)生的氧化尾氣通過與jl3a型熔鹽換熱進(jìn)行熱量?jī)?chǔ)存后成為高溫熔鹽，依次進(jìn)行水洗和活性炭吸附，然后排空；
75.常溫氮?dú)馀c高溫熔鹽換熱，被預(yù)熱至160～170℃后再作為步驟(2)熱解碳化的反應(yīng)氣氛。
76.本實(shí)施例2回收纖維的強(qiáng)度保持率為94.8％，樹脂殘留率為5.2％，尾氣熱量利用率為63.6％。
77.實(shí)施例3
78.一種低能耗的風(fēng)電葉片回收方法，風(fēng)電葉片為玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料葉片，該風(fēng)電葉片回收方法包括如下步驟：
79.(1)將拆除金屬構(gòu)件后的廢舊風(fēng)電葉片切割成塊狀，尺寸為8cm
×
8cm；
80.(2)將切割成塊狀的廢舊風(fēng)電葉片在氮?dú)鈿夥眨瑴囟?15℃，熱解碳化1h，得到碳化產(chǎn)物和熱解碳化尾氣；
81.(3)將熱解碳化尾氣和常溫氧氣混合后，作為氧化氣氛；其中，氧氣的體積分?jǐn)?shù)為12％；
82.(4)將碳化產(chǎn)物在氧化氣氛(流量為15l/min)中于400℃進(jìn)行氧化反應(yīng)1h，反應(yīng)后結(jié)束，回收玻璃纖維；
83.氧化反應(yīng)產(chǎn)生的氧化尾氣通過與jl3a型熔鹽換熱進(jìn)行熱量?jī)?chǔ)存后成為高溫熔鹽，依次進(jìn)行水洗和活性炭吸附，然后排空；
84.常溫氮?dú)馀c高溫熔鹽換熱，被預(yù)熱至160～170℃后再作為步驟(2)熱解碳化的反應(yīng)氣氛。
85.本實(shí)施例3回收纖維的強(qiáng)度保持率為94.9％，樹脂殘留率為4％，尾氣熱量利用率為64.5％。
86.實(shí)施例4
87.一種低能耗的風(fēng)電葉片回收方法，風(fēng)電葉片為玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料葉片，該風(fēng)電葉片回收方法包括如下步驟：
88.(1)將拆除金屬構(gòu)件后的廢舊風(fēng)電葉片切割成塊狀，尺寸為8cm
×
8cm；
89.(2)將切割成塊狀的廢舊風(fēng)電葉片在氮?dú)鈿夥眨瑴囟?00℃，熱解碳化1.2h，得到碳化產(chǎn)物和熱解碳化尾氣；
90.(3)將熱解碳化尾氣和常溫氧氣混合后，作為氧化氣氛；其中，氧氣的體積分?jǐn)?shù)為9％；
91.(4)將碳化產(chǎn)物在氧化氣氛(流量為15.2l/min)中于420℃進(jìn)行氧化反應(yīng)1.2h，反應(yīng)后結(jié)束，回收玻璃纖維；
92.氧化反應(yīng)產(chǎn)生的氧化尾氣通過與jl3a型熔鹽換熱進(jìn)行熱量?jī)?chǔ)存后成為高溫熔鹽，依次進(jìn)行水洗和活性炭吸附，然后排空；
93.常溫氮?dú)馀c高溫熔鹽換熱，被預(yù)熱至160～170℃后再作為步驟(2)熱解碳化的反應(yīng)氣氛。
94.本實(shí)施例4回收纖維的強(qiáng)度保持率為93.2％，樹脂殘留率為3.8％，尾氣熱量利用率為68.1％。
95.實(shí)施例5
96.一種低能耗的風(fēng)電葉片回收方法，風(fēng)電葉片為玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料葉片，該風(fēng)電葉片回收方法包括如下步驟：
97.(1)將拆除金屬構(gòu)件后的廢舊風(fēng)電葉片切割成塊狀，尺寸為8cm
×
8cm；
98.(2)將切割成塊狀的廢舊風(fēng)電葉片在氮?dú)鈿夥眨瑴囟?87℃，熱解碳化1.5h，得到碳化產(chǎn)物和熱解碳化尾氣；
99.(3)將熱解碳化尾氣和常溫氧氣混合后，作為氧化氣氛；其中，氧氣的體積分?jǐn)?shù)為10％；
100.(4)將碳化產(chǎn)物在氧化氣氛(流量為14.3l/min)中于410℃進(jìn)行氧化反應(yīng)1.5h，反應(yīng)后結(jié)束，回收玻璃纖維；
101.氧化反應(yīng)產(chǎn)生的氧化尾氣通過與jl3a型熔鹽換熱進(jìn)行熱量?jī)?chǔ)存后成為高溫熔鹽，依次進(jìn)行水洗和活性炭吸附，然后排空；
102.常溫氮?dú)馀c高溫熔鹽換熱，被預(yù)熱至160～170℃后再作為步驟(2)熱解碳化的反應(yīng)氣氛。
103.本實(shí)施例5回收纖維的強(qiáng)度保持率為94.8％，樹脂殘留率為4.4％，尾氣熱量利用率為66.3％。
104.實(shí)施例1～5所處理的風(fēng)電葉片為玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料葉片，具體參數(shù)和回收效果、尾氣熱量利用率詳見表1。
105.表1實(shí)施例1～5相關(guān)工藝參數(shù)及回收效果、尾氣熱量利用率
[0106][0107]
實(shí)施例6
[0108]
一種低能耗的風(fēng)電葉片回收方法，風(fēng)電葉片為碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料葉片，該風(fēng)電葉片回收方法包括如下步驟：
[0109]
(1)將拆除金屬構(gòu)件后的廢舊風(fēng)電葉片切割成塊狀，尺寸為9cm
×
9cm；
[0110]
(2)將切割成塊狀的廢舊風(fēng)電葉片在氮?dú)鈿夥眨瑴囟?20℃，熱解碳化1.3h，得到碳化產(chǎn)物和熱解碳化尾氣；
[0111]
(3)將熱解碳化尾氣和常溫氧氣混合后，作為氧化氣氛；其中，氧氣的體積分?jǐn)?shù)為10％；
[0112]
(4)將碳化產(chǎn)物在氧化氣氛(流量為12l/min)中于412℃進(jìn)行氧化反應(yīng)1.3h，反應(yīng)后結(jié)束，回收碳纖維；
[0113]
氧化反應(yīng)產(chǎn)生的氧化尾氣通過與jl3a型熔鹽換熱進(jìn)行熱量?jī)?chǔ)存后成為高溫熔鹽，依次進(jìn)行水洗和活性炭吸附，然后排空；
[0114]
常溫氮?dú)馀c高溫熔鹽換熱，被預(yù)熱至160～170℃后再作為步驟(2)熱解碳化的反應(yīng)氣氛。
[0115]
本實(shí)施例6回收纖維的強(qiáng)度保持率為93.2％，樹脂殘留率為5.3％，尾氣熱量利用率為66.8％。
[0116]
實(shí)施例7
[0117]
一種低能耗的風(fēng)電葉片回收方法，風(fēng)電葉片為碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料葉片，該風(fēng)電葉片回收方法包括如下步驟：
[0118]
(1)將拆除金屬構(gòu)件后的廢舊風(fēng)電葉片切割成塊狀，尺寸為9cm
×
9cm；
[0119]
(2)將切割成塊狀的廢舊風(fēng)電葉片在氮?dú)鈿夥眨瑴囟?10℃，熱解碳化1.4h，得到碳化產(chǎn)物和熱解碳化尾氣；
[0120]
(3)將熱解碳化尾氣和常溫氧氣混合后，作為氧化氣氛；其中，氧氣的體積分?jǐn)?shù)為14％；
[0121]
(4)將碳化產(chǎn)物在氧化氣氛(流量為13.5l/min)中于408℃進(jìn)行氧化反應(yīng)1.4h，反應(yīng)后結(jié)束，回收碳纖維；
[0122]
氧化反應(yīng)產(chǎn)生的氧化尾氣通過與jl3a型熔鹽換熱進(jìn)行熱量?jī)?chǔ)存后成為高溫熔鹽，依次進(jìn)行水洗和活性炭吸附，然后排空；
[0123]
常溫氮?dú)馀c高溫熔鹽換熱，被預(yù)熱至160～170℃后再作為步驟(2)熱解碳化的反應(yīng)氣氛。
[0124]
本實(shí)施例7回收纖維的強(qiáng)度保持率為94.1％，樹脂殘留率為4.9％，尾氣熱量利用率為65.1％。
[0125]
實(shí)施例8
[0126]
一種低能耗的風(fēng)電葉片回收方法，風(fēng)電葉片為碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料葉片，該風(fēng)電葉片回收方法包括如下步驟：
[0127]
(1)將拆除金屬構(gòu)件后的廢舊風(fēng)電葉片切割成塊狀，尺寸為9cm
×
9cm；
[0128]
(2)將切割成塊狀的廢舊風(fēng)電葉片在氮?dú)鈿夥眨瑴囟?05℃，熱解碳化1.8h，得到碳化產(chǎn)物和熱解碳化尾氣；
[0129]
(3)將熱解碳化尾氣和常溫氧氣混合后，作為氧化氣氛；其中，氧氣的體積分?jǐn)?shù)為16％；
[0130]
(4)將碳化產(chǎn)物在氧化氣氛(流量為12.5l/min)中于400℃進(jìn)行氧化反應(yīng)1.8h，反應(yīng)后結(jié)束，回收碳纖維；
[0131]
氧化反應(yīng)產(chǎn)生的氧化尾氣通過與jl3a型熔鹽換熱進(jìn)行熱量?jī)?chǔ)存后成為高溫熔鹽，依次進(jìn)行水洗和活性炭吸附，然后排空；
[0132]
常溫氮?dú)馀c高溫熔鹽換熱，被預(yù)熱至160～170℃后再作為步驟(2)熱解碳化的反應(yīng)氣氛。
[0133]
本實(shí)施例8回收纖維的強(qiáng)度保持率為94.5％，樹脂殘留率為4.5％，尾氣熱量利用率為64.4％。
[0134]
實(shí)施例6～8所處理的風(fēng)電葉片為碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料葉片，具體參數(shù)和回收效果、尾氣熱量利用率詳見表2。
[0135]
表2實(shí)施例6～8相關(guān)工藝參數(shù)及回收效果、尾氣熱量利用率
[0136][0137]
通過實(shí)施例1～8可以看出，采用本發(fā)明實(shí)施例方法，實(shí)現(xiàn)了較低溫度下的廢舊風(fēng)電葉片回收(熱解碳化工藝度溫度280℃～320℃，氧化工藝溫度390℃～420℃)能耗低的同時(shí)，回收纖維的品質(zhì)高(針對(duì)玻璃纖維、碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料葉片，強(qiáng)度保持率在93％以上，樹脂殘留率5.5％以下)。
[0138]
且發(fā)明實(shí)施例方法通過熔鹽換熱，氧化尾氣的利用率達(dá)到了63％以上，實(shí)現(xiàn)了余熱的充分利用，進(jìn)一步降低了能耗，具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0139]
在本發(fā)明中，術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少
一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
[0140]
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
技術(shù)特征：
1.一種低能耗的風(fēng)電葉片回收方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)將拆除金屬構(gòu)件后的廢舊風(fēng)電葉片切割成塊狀；(2)將切割成塊狀的廢舊風(fēng)電葉片在氮?dú)鈿夥眨瑴囟葹?80℃～320℃下進(jìn)行熱解碳化反應(yīng)，得到碳化產(chǎn)物和熱解碳化尾氣；(3)將所述熱解碳化尾氣和常溫氧氣混合，作為氧化氣氛，其中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為8％～16％；(4)將碳化產(chǎn)物在氧化氣氛，溫度為390℃～420℃下進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，回收增強(qiáng)纖維；其中，步驟(4)氧化反應(yīng)產(chǎn)生的氧化尾氣與低溫熔鹽換熱，所述低溫熔鹽被換熱成高溫熔鹽，降溫后的氧化尾氣依次進(jìn)行水洗和活性炭吸附，然后排空；常溫氮?dú)馀c所述高溫熔鹽進(jìn)行換熱，預(yù)熱后的氮?dú)庠僮鳛椴襟E(2)的熱解碳化的反應(yīng)氣氛。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種低能耗的風(fēng)電葉片回收方法，其特征在于，所述增強(qiáng)纖維為玻璃纖維、碳纖維中的一種或兩者的混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種低能耗的風(fēng)電葉片回收方法，其特征在于，所述氧化氣氛中，氧氣體積含量為10％～12％。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種低能耗的風(fēng)電葉片回收方法，其特征在于，所述氧化反應(yīng)的時(shí)間為1h～2h。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種低能耗的風(fēng)電葉片回收方法，其特征在于，所述熱解碳化反應(yīng)的時(shí)間為1h～2h。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種低能耗的風(fēng)電葉片回收方法，其特征在于，所述熱解碳化反應(yīng)與所述氧化反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間相同。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種低能耗的風(fēng)電葉片回收方法，其特征在于，切割成塊狀的廢舊風(fēng)電葉片的尺寸為(8～10)cm
×
(8～10)cm。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種低能耗的風(fēng)電葉片回收方法，其特征在于，所述氧化氣氛的總流量為12l/min～16l/min。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種低能耗的風(fēng)電葉片回收方法，其特征在于，所述熔鹽為硝基型熔鹽；進(jìn)一步為硝酸鉀、硝酸鈉和亞硝酸鈉中的兩種或三種混合物。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種低能耗的風(fēng)電葉片回收方法，其特征在于，所述常溫氮?dú)饨?jīng)高溫熔鹽預(yù)熱至150℃～170℃。
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種低能耗的風(fēng)電葉片回收方法，包括如下步驟：將切割成塊狀的廢舊風(fēng)電葉片在氮?dú)鈿夥眨M(jìn)行熱解碳化反應(yīng)，得到碳化產(chǎn)物和熱解碳化尾氣；將熱解碳化尾氣和常溫氧氣混合，作為氧化氣氛；將碳化產(chǎn)物在氧化氣氛，進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，回收增強(qiáng)纖維；其中，氧化反應(yīng)產(chǎn)生的氧化尾氣與低溫熔鹽換熱，低溫熔鹽被換熱成高溫熔鹽，降溫后的氧化尾氣依次進(jìn)行水洗和活性炭吸附，然后排空；常溫氮?dú)馀c高溫熔鹽進(jìn)行換熱，預(yù)熱后的氮?dú)庠僮鳛闊峤馓蓟姆磻?yīng)氣氛。本發(fā)明回收方法有效降低了相關(guān)技術(shù)的能耗，回收效率高，且回收纖維品質(zhì)高，在廢舊風(fēng)電葉片回收領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。廢舊風(fēng)電葉片回收領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。廢舊風(fēng)電葉片回收領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
