一种风电叶片短切玻璃纤维的热解回收系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种风电叶片短切玻璃纤维的热解回收系统及方法，通过将热解腔室与氧化反应腔室上下堆叠结合的方式形成双室热解反应器，风电叶片进入热解反应器内部后，在高温环境下发生热解，产生的气相组分经热解油回收系统进行冷凝分离得到热解气与热解油，热解完全的物料在密封式落料装置的转动下落入氧化反应器，利用氧化反应腔室内向上升腾的热空气对热解腔室供热，同时热解气燃烧后产生的高温烟气可以通过第二换热器对氧化反应腔室进行加热，实现热解过程，产生烟气全部经除尘及净化装置处理后排放，实现退役风电叶片的无害化处理。理。理。

【技术实现步骤摘要】
一种风电叶片短切玻璃纤维的热解回收系统及方法


[0001]本专利技术涉及资源回收
，特别涉及一种风电叶片短切玻璃纤维的热解回收系统及风电叶片短切玻璃纤维的热解回收方法。

技术介绍

[0002]风电叶片是风电机组的重要组成部分，风电机组的设计寿命通常为20
‑
25年，与日俱增的风电装机容量升级换代必将催生大量退役风电叶片。因此，退役风电叶片的处理处置及回收利用迫在眉睫。
[0003]目前对于风电叶片等热固性复合材料的处置与回收主要依靠于填埋和焚烧等传统处理方式，存在二次污染突出，资源浪费等严重问题，不符合国家制定的固废处理发展方向。热解是通过将待处理原料在缺氧或无氧条件下加热到中高温，使其中的基体材料裂解为烷烃、烯烃等小分子，以实现增强材料与基体材料的原位解离。与其他方法相比，热解处理量大且回收纤维性能较好，具有减量化明显、无害化彻底、资源化程度高等优势，是当前风电叶片资源化处置技术中极具应用推广前景的技术。
[0004]然而，由于风电叶片本身由玻璃纤维和热固性树脂组成，其中热固性树脂具有复杂的三维网状结构，分子间由很强的化学键连接，导致在回收过程中难以实现树脂与纤维的高效分离，因此，需要热解装置具备较高的传热性能和换热效率；此外，热解后的产物焦炭会在玻璃纤维的表面积聚，降低再生玻璃纤维的力学性能，成为回收过程的一大阻碍，因此，需要热解装置能够在反应过程中尽可能除去纤维表面的积碳，避免再生纤维的力学性能退化。
[0005]专利CN 113046107A采用循环流化床有效地裂解了退役风电叶片中的复合材料并回收裂解产生的裂解油，然而由于破碎后的废弃风电叶片在循环流化床中反应时与床料发生激烈碰撞，导致玻璃纤维的力学特性出现明显下降，严重影响了再生纤维的力学性能，大大降低了再生纤维的再利用价值。专利CN113217936A通过回转窑式热解反应器，同时进行退役风电叶片的热解与氧化，虽然在一定程度上缩减了工艺流程，然而由于直接氧化，所得热解气相、油相产物被直接氧化，一方面提高了再生纤维的局部受热温度，加剧了热效应对玻璃纤维的力学性能退化，另一方面，热解气相、油相产物被完全氧化，无法满足退役风电叶片的多组分资源化利用要求。
[0006]因此，需要提供一种新型的风电叶片短切玻璃纤维的热解回收系统及方法来解决上述问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的主要目的在于提供一种新型风电叶片短切玻璃纤维的热解回收系统及方法，旨在解决现有热解反应装置处理退役风电叶片时存在的系统效率低、传热不均匀、原料适应性差等缺点，特别是难以克服纤维回收过程中的积碳以及力学性能退化问题，无法真正实现退役风电叶片的高效处置的技术问题，最终实现高效清洁的退役风电叶片热解处
理及再生纤维高效回收。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供的一种风电叶片短切玻璃纤维的热解回收系统，包括热解反应器、氧化反应器、烟气净化系统、第一换热装置、第二换热装置、热解油回收系统以及燃烧器；所述热解反应器堆叠于所述氧化反应器的上方，其中：
[0009]所述热解反应器包括第一壳体、设置于第一壳体内部底面上的上传送链板，所述第一壳体的内腔形成热解腔室，所述第一壳体上方开设有热解气出口，所述热解油回收系统通过所述热解气出口连通所述热解腔室，所述第一壳体的靠近所述上传送链板的落料端的位置开设有下料口，所述第一壳体的对应所述上传送链板的进料端的位置开设有投料口；
[0010]所述第一换热装置设置于所述热解腔室内，所述第一换热装置包括多根环绕所述上传送链板设置的第一换热管，所述第一换热管的上口连通所述烟气净化系统，所述第一换热管的下口连通所述氧化反应器，且所述第一换热管与所述热解腔室内的气体互不连通；
[0011]所述氧化反应器包括第二壳体以及架置于所述第二壳体内的下传送链板，所述第二壳体的内腔形成氧化反应腔室，所述第二壳体的靠近所述下料口的位置开设有进料口，所述下传送链板的上料端位于所述进料口下方，所述第二壳体的靠近所述下传送链板的下料端的位置开设有出料口，所述第二壳体上方开设有氧化气出口，所述氧化气出口连通所述第一换热管的所述下口，所述氧化反应腔室的下部连通送风系统，所述送风系统向所述氧化反应腔室提供自下向上的风力；
[0012]所述第二换热装置设置于所述下传送链板的上方，所述第二换热装置包括多根沿所述下传送链板的传送方向布设的第二换热管，所述第二换热管包括进气口和出气口，所述进气口连通所述燃烧器，所述出气口直接或者间接连通所述第一换热管的所述下口；
[0013]所述热解油回收系统包括冷凝器和与所述冷凝器的冷凝液出口连通的热解油收集箱，所述冷凝器的进气口连通所述热解气出口，所述冷凝器的出气口连通所述燃烧器；
[0014]所述燃烧器用于对通过的气体进行燃烧并输送至所述进气口；
[0015]所述下料口与所述进料口之间，以及所述出料口与外部之间均设置有密封式落料装置。
[0016]可选地，还包括设置于空压机旁的粉碎机，所述粉碎机包括第三壳体以及设置于所述第三壳体内的粉碎对辊，所述第三壳体的上方设有入口，所述第三壳体的下方设置有传送带与所述投料口相连。
[0017]可选地，所述上传送链板和所述下传送链板在竖直方向重叠的设置，且传送方向相反。
[0018]可选地，所述下料口与所述进料口对接形成第一落料通道，所述出料口与外部之间形成有第二落料通道，所述第一落料通道和第二落料通道内均包括上下为开口且呈轴线横向延伸的圆柱形通道；所述密封式落料装置包括相对设置的两块圆形的端板以及连接在两块所述端板之间的十字轴叶片，所述端板均为竖立设置且能够一一对应卡入所述圆柱形通道的端部，所述十字轴叶片包括沿所述密封式落料装置的轴向布设且呈十字交叉设置的四个叶片，所述十字轴叶片的径向直径与对应的所述圆柱形通道的内径相适配，所述密封式落料装置的轴向长度大于或等于对应的所述圆柱形通道的长度，所述密封式落料装置沿
中心轴可转动地设置于对应的所述圆柱形通道内。
[0019]优选的所述热解腔室的宽为1000mm
‑
4000mm，宽长比为1/4～1/8，宽高比为1/1～2/1；所述氧化反应腔室的宽为1000mm
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4000mm，宽长比为1/5～1/9，宽高比为1/1～2/1。
[0020]可选地，所述氧化反应腔室的下部连通送风系统，所述送风系统向所述氧化反应腔室提供自下向上的风力。
[0021]可选地，所述下传送链板的下方设置有布风装置，所述布风装置与所述第二壳体的底面之间形成有气室，所述送风系统与所述气室连通，所述送风系统包括空压机；其中，所述布风装置为带均匀孔洞的导风板或者多个向上送风的导风轮。
[0022]可选地，所述第一换热装置还包括相对设置上集气盖和下集气盖，所述上集气盖和所述下集气盖均为内部空心的板体，所述上集气盖的底面开设有多个与所述第一换热管对应设置的上开口，所述第一换热管的上口与所述上开口连接，所述下集气盖的顶面开设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电叶片短切玻璃纤维的热解回收系统，其特征在于，包括热解反应器、氧化反应器、烟气净化系统、第一换热装置、第二换热装置、热解油回收系统以及燃烧器；所述热解反应器堆叠于所述氧化反应器的上方，其中：所述热解反应器包括第一壳体、设置于第一壳体内部底面上的上传送链板，所述第一壳体的内腔形成热解腔室，所述第一壳体上方开设有热解气出口，所述热解油回收系统通过所述热解气出口连通所述热解腔室，所述第一壳体的靠近所述上传送链板的落料端的位置开设有下料口，所述第一壳体的对应所述上传送链板的进料端的位置开设有投料口；所述第一换热装置设置于所述热解腔室内，所述第一换热装置包括多根环绕所述上传送链板设置的第一换热管，所述第一换热管的上口连通所述烟气净化系统，所述第一换热管的下口连通所述氧化反应器，且所述第一换热管与所述热解腔室内的气体互不连通；所述氧化反应器包括第二壳体以及架置于所述第二壳体内的下传送链板，所述第二壳体的内腔形成氧化反应腔室，所述第二壳体的靠近所述下料口的位置开设有进料口，所述下传送链板的上料端位于所述进料口下方，所述第二壳体的靠近所述下传送链板的下料端的位置开设有出料口，所述第二壳体上方开设有氧化气出口，所述氧化气出口连通所述第一换热管的所述下口，所述氧化反应腔室的下部连通送风系统，所述送风系统向所述氧化反应腔室提供自下向上的风力；所述第二换热装置设置于所述下传送链板的上方，所述第二换热装置包括多根沿所述下传送链板的传送方向布设的第二换热管，所述第二换热管包括进气口和出气口，所述进气口连通所述燃烧器，所述出气口直接或者间接连通所述第一换热管的所述下口；所述热解油回收系统包括冷凝器和与所述冷凝器的冷凝液出口连通的热解油收集箱，所述冷凝器的进气口连通所述热解气出口，所述冷凝器的出气口连通所述燃烧器；所述燃烧器用于对通过的气体进行燃烧并输送至所述进气口；所述下料口与所述进料口之间，以及所述出料口与外部之间均设置有密封式落料装置。2.根据权利要求1所述的热解回收系统，其特征在于，还包括粉碎机，所述粉碎机包括第三壳体以及设置于所述第三壳体内的粉碎对辊，所述第三壳体的上方设有入口，所述第三壳体的下方出口设置有提升传送带，所述提升传送带的落料端与所述投料口相连。3.根据权利要求1所述的热解回收系统，其特征在于，所述上传送链板和所述下传送链板在竖直方向重叠的设置，且传送方向相反。4.根据权利要求1所述的热解回收系统，其特征在于，所述下料口与所述进料口对接形成第一落料通道，所述出料口与外部之间形成有第二落料通道，所述第一落料通道和第二落料通道内均包括上下为开口且呈轴线横向延伸的圆柱形通道；所述密封式落料装置包括相对设置的两块圆形的端板以及连接在两块所述端板之间的十字轴叶片，所述端板均为竖立设置且能够一一对应卡入所述圆柱形通道的端部，所述十字轴叶片包括沿所述密封式落料装置的轴向布设且呈十字交叉设置的四个叶片，所述十字轴叶片的径向直径与对应的所述圆柱形通道的内径相适配，所述密封式落料装置的轴向长度大于或等于对应的所述圆柱形通道的长度，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆强，徐明新，吴亚昌，孟祥熙，邸锦毅，姬海雯，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：