一种利用废弃风电叶片制备白炭黑的方法技术

本发明专利技术涉及废弃物退役风电叶片回收领域领域，公开了一种利用废弃风电叶片制备白炭黑的方法，所述方法包括：（1）将废弃风电叶片粉碎至粒度≤80目，然后与浓度为20

【技术实现步骤摘要】
一种利用废弃风电叶片制备白炭黑的方法


[0001]本专利技术涉及废弃物退役风电叶片回收领域，具体涉及一种利用废弃风电叶片制备白炭黑的方法。

技术介绍

[0002]风力发电是我国低碳发电过程中重要的发电技术，随着双碳形势的要求，风力发电的比例大幅度提升，风机的装机量也大幅度提升。叶片是目前的风力发电技术过程中的重要零部件。叶片主要组成为纤维和树脂构成的热固性复合材料，其中玻璃纤维因为其成本较低应用十分广泛。
[0003]风电叶片在长期使用后会发生退役，退役风电叶片的处置目前主要是填埋，造成了极大的资源浪费。白炭黑是一种重要的工业品，主要成分是二氧化硅，而叶片中玻璃纤维的主要成分也是二氧化硅，因此叶片中的玻璃纤维与白炭黑有一定的元素相似性，此外，玻璃纤维粉碎后强度损坏较为严重，利用途径有限，可以通过将退役风电叶片中的玻璃纤维部分组分溶解出来，溶解的玻璃纤维能够制备白炭黑，可以开发风电叶片的利用新途径。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服退役风电叶片资源浪费的问题，提供涉及一种利用废弃风电叶片制备白炭黑的方法，该方法可以充分利用退役风电叶片中的玻璃纤维，通过简单快捷的手段将风电叶片中的玻璃纤维中含硅组分分离浸出，从而有利于其后续回收利用制备白炭黑。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供一种利用废弃风电叶片制备白炭黑的方法，所述方法包括以下步骤：（1）将废弃风电叶片粉碎至粒度≤80目，然后与浓度为20
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50重量%的碱性溶液进行混合，在80
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250℃下反应2
‑
40h后进行固液分离；（2）采用pH调节剂将步骤（1）得到的液体的pH值调节至8
‑
9.5，然后陈化2
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72h，接着进行固液分离；（3）将步骤（2）得到的固体与乙醇混合后静置1
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10h，所述乙醇与所述固体的液固比为10
‑
30mL/g，然后进行固液分离，将得到的固体在50
‑
105℃下烘干，得到白炭黑。
[0006]优选地，在步骤（1）中，将废弃风电叶片粉碎至粒度≤200目。
[0007]优选地，在步骤（1）中，所述碱性溶液为氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液。
[0008]优选地，在步骤（1）中，所述碱性溶液的浓度为30
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40重量%。
[0009]优选地，在步骤（1）中，所述反应的温度为100
‑
200℃，所述反应的时间为8
‑
24h。
[0010]优选地，在步骤（1）中，所述碱性溶液与所述废弃风电叶片的液固比为10
‑
40mL/g。
[0011]优选地，在步骤（2）中，采用pH调节剂将步骤（1）得到的液体的pH值调节至8.5
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9。
[0012]优选地，在步骤（2）中，所述pH调节剂选自盐酸、硝酸、硫酸、醋酸、柠檬酸、二氧化碳和二氧化硫中的一种或两种以上。
[0013]优选地，在步骤（2）中，所述陈化的时间为6
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24h。
[0014]优选地，在步骤（3）中，所述烘干的温度为60
‑
90℃。
[0015]本方法可以充分利用退役风电叶片中的玻璃纤维，其中杂质较少，将风电叶片中的玻璃纤维中有效组分浸出快速分离后用于制备白炭黑，可以实现对废弃风电叶片的充分回收利用，节约资源。
附图说明
[0016]图1是实施例和对比例制得的白炭黑与市售白炭黑的XRD图。
具体实施方式
[0017]以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0018]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0019]本专利技术提供一种利用废弃风电叶片制备白炭黑的方法，所述方法包括以下步骤：（1）将废弃风电叶片粉碎至粒度≤80目，然后与浓度为20
‑
50重量%的碱性溶液进行混合，在80
‑
250℃下反应2
‑
40h后进行固液分离；（2）采用pH调节剂将步骤（1）得到的液体的pH值调节至8
‑
9.5，然后陈化2
‑
72h，接着进行固液分离；（3）将步骤（2）得到的固体与乙醇混合后静置1
‑
10h，所述乙醇与所述固体的液固比为10
‑
30mL/g，然后进行固液分离，将得到的固体在50
‑
105℃下烘干，得到白炭黑。
[0020]在本专利技术中所使用的废弃风电叶片来源为风电厂退役或者意外导致不能使用的叶片，叶片构成为玻璃纤维组成的热固性复合材料，属于玻纤基风电叶片，其中玻璃纤维的含量为40
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80重量%。
[0021]在本专利技术中，为了保证能够充分利用废弃风电叶片中的玻璃纤维，因此优选地，在步骤（1）中，将废弃风电叶片粉碎至粒度≤200目。
[0022]在本专利技术中，在步骤（1）中，所述碱性溶液为氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液。
[0023]进一步优选地，在步骤（1）中，所述碱性溶液的浓度为30
‑
40重量%。具体地，所述碱性溶液的浓度可以为30重量%、33重量%、35重量%、37重量%、39重量%或40重量%。
[0024]进一步优选地，所述反应的温度为100
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200℃，所述反应的时间为8
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24h。具体地，所述反应的温度可以为100℃、125℃、150℃、175℃或200℃，所述反应的时间可以为8h、12h、16h、20h或24h。
[0025]优选地，在步骤（1）中，所述碱性溶液与所述废弃风电叶片的液固比为10
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40mL/g，优选为20
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25mL/g。在具体的实施方式中，所述碱性溶液与所述废弃风电叶片的液固比可以为20mL/g、21mL/g、22mL/g、23mL/g、24mL/g或25mL/g。
[0026]进一步优选地，在步骤（2）中，采用pH调节剂将步骤（1）得到的液体的pH值调节至8.5
‑
9。具体地，步骤（1）得到的液体的pH值可以调节至8.5、8.6、8.7、8.8、8.9或9。
[0027]在本专利技术中，在步骤（2）中，所述pH调节剂选自盐酸、硝酸、硫酸、醋酸、柠檬酸、二氧化碳和二氧化硫中的一种或两种以上。
[0028]进一步优选地，在步骤（2）中，所述陈化的时间为6
‑
24h。在具体的实施方式中，所述陈化的时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用废弃风电叶片制备白炭黑的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：（1）将废弃风电叶片粉碎至粒度≤80目，然后与浓度为20
‑
50重量%的碱性溶液进行混合，在80
‑
250℃下反应2
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40h后进行固液分离；（2）采用pH调节剂将步骤（1）得到的液体的pH值调节至8
‑
9.5，然后陈化2
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72h，接着进行固液分离；（3）将步骤（2）得到的固体与乙醇混合后静置1
‑
10h，所述乙醇与所述固体的液固比为10
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30mL/g，然后进行固液分离，将得到的固体在50
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105℃下烘干，得到白炭黑。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（1）中，将废弃风电叶片粉碎至粒度≤200目。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述碱性溶液为氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘向辉，何发泉，王洪亮，路光杰，陈鸥，王永政，
申请(专利权)人：国能龙源环保有限公司，
类型：发明
国别省市：