System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 风电叶片复合材料回收用复配助剂、回收方法和回收系统技术方案_技高网

风电叶片复合材料回收用复配助剂、回收方法和回收系统技术方案

技术编号:42675576 阅读:12 留言:0更新日期:2024-09-10 12:27
本发明专利技术提供了一种风电叶片复合材料回收用复配助剂、回收方法和回收系统。该复配助剂包括A组分和B组分,且两者的质量比为1:5~5:1,其中,A组分为有机醇,B组分为有机酸。本申请提供的风电叶片复合材料用复配助剂通过特定质量配比的有机醇的A组分和有机酸的B组分相互配合来回收风电叶片复合材料,不仅工艺简单,能耗低,绿色环保,而且降解率高,得到的回收产物中纤维的破坏程度小,损失率低,回收率≥95%,且纯度高,树脂残留极少,更利于回收产物中纤维的循环利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料循环,具体而言,涉及一种风电叶片复合材料回收用复配助剂、回收方法和回收系统


技术介绍

1、风电叶片主要由碳纤维或玻璃纤维和树脂制成,这也为高效发电提供了必要的强度和灵活性。然而,这些材料不可进行生物降解,在垃圾填埋场中需要耗费数百年的时间才能分解。此外,叶片体积庞大,可长达300英尺,为物流运输带来了挑战。因此,许多废弃叶片最终被填埋,这加剧了全球日益严重的废物问题。研究人员和行业专家认识到研发更加可持续的解决方案的重要性,为此研究人员们不懈努力,开发回收风电叶片的新方法。

2、目前,风电叶片复合材料的降解回收方法主要包括机械回收法、热回收法和化学回收法。机械回收法是将废旧纤维切割成更短的纤维或研磨成细小粉末进行二次利用,但这种方法抑制了碳纤维或玻璃纤维的高性能的发挥,利用效率较低。热回收法包括热解、流化床和微波热解法,这些方法可以在高温下降解树脂,但也面临着耗能高、产生气体副产物和纤维强度保持差等诸多问题。化学回收法是通过使用化学试剂将纤维,如碳纤维从树脂基体中剥离出来,回收得到的碳纤维比机械回收法所得的碳纤维价值更高。最常用的化学回收法为超临界流体法和溶剂法,超临界流体法具有高效降解树脂基体的特点,但其高温高压的降解工艺条件要求极其苛刻。

3、有鉴于此,特提出本专利技术。


技术实现思路

1、本专利技术的主要目的在于提供一种风电叶片复合材料回收用复配助剂、回收方法和回收系统,以解决现有技术中风电叶片复合材料采用机械回收法、热回收法和化学回收法进行降解回收时存在纤维利用率低、能耗高或工艺条件苛刻的问题。

2、为了实现上述目的,根据本专利技术的一个方面,提供了一种风电叶片复合材料用复配助剂,该复配助剂包括a组分和b组分,且两者的质量比为1:5~5:1,其中,a组分为有机醇,b组分为有机酸。

3、进一步地,a组分包括苯甲醇、乙二醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇中的至少一种;和/或,b组分包括水杨酸、富马酸、酒石酸、柠檬酸、琥珀酸、月桂酸、乙酸、乳酸、乙二酸中的至少一种。

4、进一步地,a组分为乙二醇和正丙醇的混合醇,且两者的质量比为1:1~3:1;和/或,b组分为酒石酸和草酸的混合酸,且两者的质量比为1:5~1:10。

5、为了实现上述目的,根据本专利技术的另一个方面,还提供了上述风电叶片复合材料的回收方法,其采用上述第一方面提供的复配助剂进行回收处理,该回收方法包括:步骤s1,将风电叶片复合材料破碎,得到复合材料颗粒,该复合材料颗粒的粒径≤20mm;步骤s2,将复合材料颗粒与a组分混合进行一次处理,得到有机醇处理产物;步骤s3,将有机醇处理产物与b组分混合进行二次处理,得到回收产物。

6、进一步地,步骤s2,先将a组分分散在水中形成a组分的水溶液,再将复合材料颗粒与a组分的水溶液混合进行一次处理,其中,a组分的水溶液的摩尔浓度为0.1~1mol/l,复合材料颗粒与a组分的水溶液的固液比为1g:10~20ml;和/或,一次处理的温度为20~100℃,时间为0.5~5h。

7、进一步地,步骤s2包括:步骤s21,将复合材料颗粒与a组分的水溶液混合进行一次处理,得到有机醇处理反应液;步骤s22,将有机醇处理反应液进行固液分离,得到有机醇处理产物。

8、进一步地,步骤s3,先将b组分分散在水中,形成b组分的水溶液,再将有机醇处理产物与b组分的水溶液混合进行二次处理,其中b组分的水溶液的摩尔浓度为0.1~5mol/l,酸处理产物与b组分的水溶液的固液比为1g:20~50ml;和/或,二次处理的温度为20~100℃,压力为0~10mpa,时间为0.5~6h。

9、进一步地,步骤s3包括:步骤s31,将有机醇处理产物与b组分的水溶液混合进行二次处理,得到回收处理液;步骤s32,将回收处理液依次进行固液分离和干燥,得到回收产物。

10、进一步地,风电叶片复合材料为纤维和树脂的复合材料,其中,纤维包括玻璃纤维或碳纤维中的至少一种,树脂包括环氧树脂、酚醛树脂和聚硅氮烷中的至少一种。

11、根据本专利技术的另一方面,还提供了一种风电叶片复合材料回收系统,该系统用于进行上述第二方面提供的回收方法,该回收系统包括一次处理单元、二次处理单元和产物收集单元,其中,一次处理单元包括一次处理装置和油污分离装置,一次处理装置包括第一进料口、第一固体出口和第一液体出口,第一液体出口与油污分离装置连接,第一进料口用于加入复合材料颗粒;二次处理单元包括二次处理装置,二次处理装置包括第二进料口、第二固体出口和第二液体出口,第二进料口与第一固体出口相连接;产物收集单元包括产物收集装置,该产物收集装置包括第三进料口和第三固体出口,该第三进料口与第二固体出口相连接,第三固体出口用于排出回收产物。

12、应用本申请的技术方案,本申请提供的风电叶片复合材料用复配助剂通过特定质量配比的有机醇的a组分和有机酸的b组分相互配合来回收风电叶片复合材料,不仅工艺简单,能耗低,绿色环保,而且降解率高,得到的回收产物中纤维的破坏程度小,损失率低,回收率≥95%,且纯度高,树脂残留极少,更利于回收产物中纤维的循环利用。

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【技术保护点】

1.一种风电叶片复合材料回收用复配助剂,其特征在于,所述复配助剂包括A组分和B组分,且两者的质量比为1:5~5:1,其中,所述A组分为有机醇,所述B组分为有机酸。

2.根据权利要求1所述的风电叶片复合材料回收用复配助剂,其特征在于,所述A组分包括苯甲醇、乙二醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇中的至少一种;

3.根据权利要求1所述的风电叶片复合材料回收用复配助剂,其特征在于,所述A组分为乙二醇和正丙醇的混合醇,且两者的质量比为1:1~3:1;

4.一种风电叶片复合材料的回收方法,其特征在于,采用权利要求1至3任一项中所述的复配助剂进行回收处理,所述回收方法包括:

5.根据权利要求4所述的回收方法,其特征在于,所述步骤S2,先将所述A组分分散在水中形成A组分的水溶液,再将所述复合材料颗粒与所述A组分的水溶液混合进行所述一次处理,其中,所述A组分的水溶液的摩尔浓度为0.1~1mol/L,所述复合材料颗粒与所述A组分的水溶液的固液比为1g:10~20mL;

6.根据权利要求5所述的回收方法,其特征在于,所述步骤S2包括:

7.根据权利要求4所述的回收方法,其特征在于,所述步骤S3,先将所述B组分分散在水中,形成B组分的水溶液,再将所述有机醇处理产物与所述B组分的水溶液混合进行所述二次处理,其中,所述B组分的水溶液的摩尔浓度为0.1~5mol/L,所述有机醇处理产物与所述B组分的水溶液的固液比为1g:20~50mL;

8.根据权利要求7所述的回收方法,其特征在于,所述步骤S3包括:

9.根据权利要求4至8中任一项所述的回收方法,其特征在于,所述风电叶片复合材料为纤维和树脂的复合材料,所述纤维包括玻璃纤维或碳纤维中的至少一种,所述树脂包括环氧树脂、酚醛树脂和聚硅氮烷中的至少一种。

10.一种风电叶片复合材料回收系统,其特征在于,所述回收系统用于进行权利要求4至9中任一项所述的回收方法,所述回收系统包括:

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【技术特征摘要】

1.一种风电叶片复合材料回收用复配助剂,其特征在于,所述复配助剂包括a组分和b组分,且两者的质量比为1:5~5:1,其中,所述a组分为有机醇,所述b组分为有机酸。

2.根据权利要求1所述的风电叶片复合材料回收用复配助剂,其特征在于,所述a组分包括苯甲醇、乙二醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇中的至少一种;

3.根据权利要求1所述的风电叶片复合材料回收用复配助剂,其特征在于,所述a组分为乙二醇和正丙醇的混合醇,且两者的质量比为1:1~3:1;

4.一种风电叶片复合材料的回收方法,其特征在于,采用权利要求1至3任一项中所述的复配助剂进行回收处理,所述回收方法包括:

5.根据权利要求4所述的回收方法,其特征在于,所述步骤s2,先将所述a组分分散在水中形成a组分的水溶液,再将所述复合材料颗粒与所述a组分的水溶液混合进行所述一次处理,其中,所述a组分的水溶液的摩尔浓度为0.1~1mol/l,所述复合材料颗粒与所述a组分...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘章友胡之峰
申请(专利权)人:库贝化学上海有限公司
类型:发明
国别省市:

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