一种低能耗的风电叶片回收方法技术

本发明专利技术涉及一种低能耗的风电叶片回收方法，包括如下步骤：将切割成块状的废旧风电叶片在氮气气氛，进行热解碳化反应，得到碳化产物和热解碳化尾气；将热解碳化尾气和常温氧气混合，作为氧化气氛；将碳化产物在氧化气氛，进行氧化反应，反应结束后，回收增强纤维；其中，氧化反应产生的氧化尾气与低温熔盐换热，低温熔盐被换热成高温熔盐，降温后的氧化尾气依次进行水洗和活性炭吸附，然后排空；常温氮气与高温熔盐进行换热，预热后的氮气再作为热解碳化的反应气氛。本发明专利技术回收方法有效降低了相关技术的能耗，回收效率高，且回收纤维品质高，在废旧风电叶片回收领域具有广泛的应用前景。废旧风电叶片回收领域具有广泛的应用前景。废旧风电叶片回收领域具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种低能耗的风电叶片回收方法


[0001]本专利技术属于固废处理
，涉及一种风电叶片的回收技术，具体地，本专利技术涉及一种低耗能的风电叶片回收方法。

技术介绍

[0002]随着国内风电事业的蓬勃发展，废旧风电叶片日益增多，已成为一种亟待处理的高附加值的工业固废。风电叶片主要为纤维增强的树脂基复合材料。热解是一种常见的复合材料回收方法，通常是在特定气氛及高温作用下(≥850℃)将复合材料基体树脂转化为气态小分子化合物而回收附加值较高的增强纤维，实现资源化利用。该法处理废旧叶片具有工艺简单、易规模化和工程化等技术优势，但存在能耗高、回收纤维品质低等缺点，因此，开发低耗能、提高回收纤维品质的热解技术对风电叶片回收具有重要意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术实施例提供一种低能耗的风电叶片回收方法。本专利技术回收方法有效降低了相关技术的能耗，回收效率高，且回收纤维品质高，在废旧风电叶片回收领域具有广泛的应用前景。
[0004]为实现上述目的，本专利技术通过如下技术方案：
[0005]本专利技术实施例的一种低能耗的风电叶片回收方法，包括如下步骤：
[0006](1)将拆除金属构件后的废旧风电叶片切割成块状；
[0007](2)将切割成块状的废旧风电叶片在氮气气氛，温度为280℃～320℃下进行热解碳化反应，得到碳化产物和热解碳化尾气；
[0008](3)将所述热解碳化尾气和常温氧气混合，作为氧化气氛，其中氧气的体积分数为8％～16％；
[0009](4)将碳化产物在氧化气氛，温度为390℃～420℃下进行氧化反应，反应结束后，回收增强纤维；
[0010]其中，步骤(4)氧化反应产生的氧化尾气与低温熔盐换热，所述低温熔盐被换热成高温熔盐，降温后的氧化尾气依次进行水洗和活性炭吸附，然后排空；常温氮气与所述高温熔盐进行换热，预热后的氮气再作为步骤(2)的热解碳化的反应气氛。
[0011]本专利技术通过反应气氛调控，将碳化与氧化过程分开，并针对不同的反应设置不同的反应温度，最大程度降低反应温度，从而降低了叶片回收能耗，同时提高了回收纤维品质。
[0012]同时本专利技术方法将氧化反应产生的氧化尾气的部分热量进行回收，用于加热热解碳化工艺的氮气，有效降低热解碳化反应的加热能耗，同时热解碳化产生的热解碳化尾气与常温氧气组成氧化气氛，又有效降低了氧化反应所需的加热能耗，本专利技术方法充分利用各种尾气余热，显著降低了叶片的整体回收能耗。
[0013]在一些实施例中，所述增强纤维为玻璃纤维、碳纤维中的一种或两者的混合物。
[0014]在一些实施例中，所述氧化气氛中，氧气体积含量为10％～12％。
[0015]在一些实施例中，所述氧化反应的时间为1h～2h。
[0016]在一些实施例中，所述热解碳化反应的时间为1h～2h。
[0017]在一些实施例中，所述热解碳化反应与所述氧化反应的反应时间相同。
[0018]在一些实施例中，切割成块状的废旧风电叶片的尺寸为(8～10)cm
×
(8～10)cm。
[0019]在一些实施例中，氧化气氛的总流量为12L/min～16L/min。
[0020]在一些实施例中，所述熔盐为硝基型熔盐；进一步为硝酸钾、硝酸钠和亚硝酸钠中的两种或三种混合物。
[0021]在一些实施例中，所述常温氮气经高温熔盐预热至150℃～170℃。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0023](1)本专利技术通过反应气氛调控，将碳化与氧化过程分开，先在氮气气氛下进行热解碳化反应，再在氧化气氛下进行氧化反应，可以最大程度降低反应温度，热解碳化反应的温度为280～320℃，氧化反应的温度为390℃～420℃，相比于传统的高温热解法(≥850℃)，极大地降低叶片回收能耗，且避免了传统的高温热解法(≥850℃)对回收纤维损伤大的问题，提升了回收纤维的品质，回收价值更高。
[0024](2)在本专利技术中，叶片热解碳化过程是吸热反应，但氧化过程为强放热反应，在本专利技术方法中，通过引入熔盐换热，将氧化反应产生的高温尾气的部分热量进行回收，用于加热热解碳化工艺的氮气，有效降低热解碳化反应的加热能耗，同时热解碳化产生的热解碳化尾气与常温氧气组成氧化气氛，又有效降低了氧化反应所需的加热能耗，本专利技术方法充分利用各种尾气余热，显著降低了叶片的整体回收能耗。
附图说明
[0025]本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0026]图1为本专利技术风电叶片回收方法的工艺流程图。
具体实施方式
[0027]下面详细描述本专利技术的实施例，下面描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0028]本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的：传统的风电叶片回收技术通常是在特定气氛及高温作用下(≥850℃)将复合材料基体树脂转化为气态小分子化合物而回收附加值较高的增强纤维，热解回收技术回收效率高，但回收的纤维强度损失大，且回收纤维表面有残留物，回收纤维品质差，能耗也较大。本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0029]为此，本专利技术实施例的一种低能耗的风电叶片回收方法，包括如下步骤：
[0030](1)将拆除金属构件后的废旧风电叶片切割成块状；
[0031](2)将切割成块状的废旧风电叶片在氮气气氛，温度为280℃～320℃下进行热解碳化反应，得到碳化产物和热解碳化尾气；
[0032](3)将热解碳化尾气和常温氧气混合，作为氧化气氛，其中氧气的体积分数为8％
～16％；
[0033](4)将碳化产物在氧化气氛，温度为390℃～420℃下进行氧化反应，反应结束后，回收增强纤维；
[0034]其中，步骤(4)氧化反应产生的氧化尾气与低温熔盐换热，所述低温熔盐被换热成高温熔盐，降温后的氧化尾气依次进行水洗和活性炭吸附，然后排空；常温氮气与所述高温熔盐进行换热，预热后的氮气再作为步骤(2)的热解碳化的反应气氛。
[0035]非限制性的举例如：热解碳化反应的温度可以为280℃、285℃、290℃、300℃、315℃、320℃等。氧化反应的温度可以为390℃、395℃、400℃、410℃、415℃、420℃等。
[0036]非限制性的举例如：氧气的体积分数可以为8％、10％、11％、12％、14％、16％等。通过控制氧气的体积分数在8％～16％的范围内，即保证了氧化速度不至于太慢，1h～2h可以完成氧化反应，又避免了氧化速度太快对回收纤维造成的热损伤。
[0037]本专利技术通过反应气氛调控，将碳化与氧化过程分开，并针对不同的反应设置不同的反应温度，最大程度降低反应温度，从而降低了叶片回收能耗，同时提高了回收纤维品质。
[0038本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低能耗的风电叶片回收方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将拆除金属构件后的废旧风电叶片切割成块状；(2)将切割成块状的废旧风电叶片在氮气气氛，温度为280℃～320℃下进行热解碳化反应，得到碳化产物和热解碳化尾气；(3)将所述热解碳化尾气和常温氧气混合，作为氧化气氛，其中氧气的体积分数为8％～16％；(4)将碳化产物在氧化气氛，温度为390℃～420℃下进行氧化反应，反应结束后，回收增强纤维；其中，步骤(4)氧化反应产生的氧化尾气与低温熔盐换热，所述低温熔盐被换热成高温熔盐，降温后的氧化尾气依次进行水洗和活性炭吸附，然后排空；常温氮气与所述高温熔盐进行换热，预热后的氮气再作为步骤(2)的热解碳化的反应气氛。2.根据权利要求1所述一种低能耗的风电叶片回收方法，其特征在于，所述增强纤维为玻璃纤维、碳纤维中的一种或两者的混合物。3.根据权利要求1所述一种低能耗的风电叶片回收方法，其特征在于，所述氧化气氛中，氧气体积含量为10％～12％。...

【专利技术属性】
技术研发人员：程广文，王光明，张丽丽，杨嵩，郭中旭，蒋禹，罗会东，程施霖，蔡铭，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：