一种退役复合绝缘子的回收方法技术

本发明专利技术公开了一种退役复合绝缘子的回收方法，是将退役复合绝缘子芯棒置于熔融态盐或熔融碱中，热解至去除环氧树脂、固化剂以及其他有机物，去除熔融态盐或熔融碱，将热解产物焙烧至去除残碳，得到玻璃纤维。本发明专利技术采用熔盐法降解环氧树脂并通过高温焙烧回收玻璃纤维，降低了热解过程的反应温度和反应时间，在保留无机物的同时降解有机树脂，降解率大于90％，极大减少热处理中常见有害气体的产生和排放，降低了回收过程中的潜在风险，更加绿色环保；得到的玻璃纤维为纤维状，颜色为白色，表面光滑，质地均匀，直径在20～23μm，表面无杂元素，形貌质量保护完好；实现了退役复合绝缘子无害化、减量化、玻璃纤维资源化处理。玻璃纤维资源化处理。玻璃纤维资源化处理。

【技术实现步骤摘要】
一种退役复合绝缘子的回收方法


[0001]本专利技术涉及复合绝缘子
，尤其涉及一种退役复合绝缘子的回收方法。

技术介绍

[0002]过去几十年中，随着城网建设和改造、三峡工程、西电东送、铁路建设以及特高压联网工程的建设，电网的高速发展有力地促进了绝缘子产业的迅速发展。随着时间的推移，近二三十年来建设的电网工程中所应用的绝缘子达到了退役的年份，产生了数量巨大的退役复合绝缘子。这些退役复合绝缘子处理不当将会造成资源浪费、土地侵占和环境污染问题。
[0003]目前，环氧树脂废弃物回收再利用的研究还处于探索阶段，其中，机械法、热解法、溶剂回收法和超临界降解法是目前应用较多的回收方法。针对复合绝缘子芯棒，目前还没有可靠的回收及资源化的方法。绝缘子芯棒有着较高的机械强度，抗击打能力强，只适合通过锯割达到破碎目的，但是破坏了纤维材料的尺寸大小；溶剂回收法是一些溶剂的作用下，通过化学反应分解环氧树脂，但是一般使用的无机酸碱性溶剂会给环境带来一定的危害性，且回收率较低；超临界降解法可以使聚合物绿色高效的降解，但该方法需要耐高温、耐高压的实验设备和比较严苛的实验条件，不适合大规模工业化生产；热解法是通过高温加热的手段使环氧树脂高度交联的网状结构遭到破坏，从而分解生成有机小分子产物，其产生的热能可回收利用。对于绝缘芯棒，仅有关于其细碎颗粒的热重及热解动力学研究，尚未有实际材料的热解处理和脱碳回收玻璃纤维的相关研究见报道。
[0004]玻璃纤维是一种可代替金属且性能优异的无机非金属材料，具有高强度、高模量和低延伸率的特点，耐热性和压缩性优良，热膨胀系数大，高熔点，化学稳定性好，不易燃烧，具备一定的耐腐蚀性，在很多领域已广泛应用。因此，回收退役复合绝缘子中的玻璃纤维具有重要价值。

技术实现思路

[0005]本专利技术的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种退役复合绝缘子的回收方法。
[0006]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种退役复合绝缘子的回收方法，是将退役复合绝缘子芯棒置于熔融态盐或熔融碱中，热解至去除环氧树脂、固化剂以及其他有机物，去除熔融态盐或熔融碱，将热解产物焙烧至去除残碳，得到玻璃纤维；具体包括以下步骤：
[0007](1)将退役复合绝缘子芯棒置于熔融态盐或熔融碱中，热解，得到混合物；
[0008](2)将步骤(1)所述混合物冷却，溶解，过滤，得到热解产物，干燥，物理分散，得到黑色玻璃纤维束；
[0009](3)将步骤(2)所述黑色玻璃纤维束焙烧，得到玻璃纤维。
[0010]所述退役复合绝缘子芯棒中：环氧树脂为双酚A缩水甘油醚型环氧树脂；固化剂为
酸酐类有机物，如甲基四氢苯酐、四氢苯酐、苯酐等；所述环氧树脂和固化剂热解产生的热裂解气为酚、取代酚等芳香化合物，可溶解于熔盐中。
[0011]优选地，所述熔融态盐或熔融碱为熔点或共熔点不高于环氧树脂热解温度的碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯盐、硝酸盐、氢氧化钠、氢氧化钙中的一种或多种；更优选地，所述熔融态盐为NaCl、KCl、ZnCl2的混合物。
[0012]优选地，所述NaCl、KCl、ZnCl2的混合物的质量比为1：1
‑
2：6
‑
8；更优选地，质量比为1：1.5：7.5。
[0013]优选地，所述退役复合绝缘子芯棒和所述熔融态盐或熔融碱的质量比为1：1
‑
3；更优选地，质量比为1：2。
[0014]所述热解采用的温度大于环氧树脂降解温度；优选地，所述热解采用的温度为301
‑
400℃；更优选地，所述热解采用的温度为400℃。
[0015]优选地，所述热解的时间为30
‑
60min；更优选地，时间为30min。
[0016]优选地，所述退役复合绝缘子芯棒一次性、瞬时加入熔融态盐或熔融碱中。
[0017]优选地，所述熔融态盐或熔融碱加热至熔融态的升温速率为10℃/min。
[0018]优选地，步骤(2)所述溶解为采用水溶解。
[0019]优选地，步骤(2)所述物理分散的方法为挤压或震荡。
[0020]优选地，所述焙烧为750～800℃焙烧2～3h；更优选地，为750℃焙烧2.5h。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0022]1、本专利技术采用熔盐法降解环氧树脂并通过高温焙烧回收玻璃纤维，与传统热解法对比反应温度降低50
‑
100℃、反应时间降低50％，在保留无机物的同时降解有机树脂，降解率大于90％。热解中生成的气体有机污染物，与熔融态盐或熔融碱反应、吸附，生成二氧化碳、水等小分子，极大减少热处理中常见的有害气体(如溴化氢、苯酚等)的产生和排放，降低了回收过程中的潜在风险，更加绿色环保。
[0023]2、本专利技术制得的玻璃纤维为纤维状，颜色为白色，表面光滑，质地均匀，直径在20～23μm，表面无杂元素。
[0024]3、本专利技术实现了对于复合绝缘子中玻璃纤维的有效回收，实现了退役复合绝缘子无害化、减量化、玻璃纤维资源化处理。并且可推广应用到其他玻璃纤维增强的环氧树脂制品的资源化高值化回收。
附图说明
[0025]图1为流程图。
[0026]图2为玻璃纤维扫描电子显微镜照片图。
[0027]图3为玻璃纤维扫描电镜能谱图。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]实施例1
[0030](1)将300kg熔盐(NaCl：KCl：ZnCl2按照质量比1：1.5：7.5配比，共熔点185℃，低于下述复合绝缘子芯棒中双酚A缩水甘油醚型环氧树脂的降解温度(300℃))加入热解炉，设置热解炉相关参数：升温速率为10℃/min，400℃保温60min。开启热解炉加热开关，熔盐加热至熔融态；
[0031](2)将150kg退役复合绝缘子芯棒一次性、瞬时加入热解炉，待热解结束时环氧树脂和固化剂被去除完毕，产生的热裂解气(酚、取代酚等芳香化合物)溶解至熔融态盐中，得到混合物；
[0032](3)将步骤(2)所得到的混合物取出，冷却并加水溶解，过滤，得到热解产物，再将产物干燥，震荡，得到分散的黑色玻璃纤维束；
[0033](4)将步骤(3)所得到的玻璃纤维束进行焙烧，750℃焙烧2.5h，得到纯净的玻璃纤维。
[0034]实施例2
[0035](1)将300kg熔盐(NaCl：KCl：ZnCl2按照质量比1：1.5：7.5配比，共熔点185℃，低于下述复合绝缘子芯棒中双酚A缩水甘油醚型环氧树脂的降解温度(300℃))加入热解炉，设置热解炉相关参数：升温速率为10℃/m本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种退役复合绝缘子的回收方法，其特征在于，是将退役复合绝缘子芯棒置于熔融态盐或熔融碱中，热解至去除环氧树脂、固化剂以及其他有机物，去除熔融态盐或熔融碱，将热解产物焙烧至去除残碳，得到玻璃纤维。2.根据权利要求1所述退役复合绝缘子的回收方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)将退役复合绝缘子芯棒置于熔融态盐或熔融碱中，热解，得到混合物；(2)将步骤(1)所述混合物冷却，溶解，过滤，得到热解产物，干燥，物理分散，得到黑色玻璃纤维束；(3)将步骤(2)所述黑色玻璃纤维束焙烧，得到玻璃纤维。3.根据权利要求1或2所述退役复合绝缘子的回收方法，其特征在于，所述退役复合绝缘子芯棒中：环氧树脂为双酚A缩水甘油醚型环氧树脂，固化剂为酸酐类有机物。4.根据权利要求1或2所述退役复合绝缘子的回收方法，其特征在于，所述熔融态盐或熔融碱为熔点或共熔点不高于环氧树脂热解温度的碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯盐、硝酸盐、氢氧化钠、氢氧化钙中的一种或多种。5.根据权利要求4所述退役复合绝缘子的回收方法，其特征在于，所述熔融态盐为NaCl、KCl、ZnCl2的混合物。6.根据权利要求1或2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丽，邹庄磊，李华亮，詹路，许振明，于大恒，马存仁，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：