一种利用流化床回收热固性复合材料的装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种利用流化床回收热固性复合材料的装置及方法，该装置特点为：设有一与气瓶相接的空气加热器；其出气端与卧式流化床底板开设的进气口相接；进料器与流化床的进料口连通；石英砂循环储罐和回收纤维储罐分别与流化床的出口管道连接；石英砂循环储罐下端为出砂口，通过管路与第一旋风分离器连接；回收纤维储罐接收流化床中被吹出的短纤维；上述各装置上分别装有压力变送器和/或温度变送器和阀门，均通过导线与一485信号输出端相接，再通过RS232转接卡用数据线与外设的计算机接口连接。利用上述装置实现的方法可使块状废弃热固性复合材料均匀受热发生裂解反应快并稳定，易于控制；所用石英砂可循环利用；成本低，易于实施。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从废弃热固性复合材料中回收纤维的设备和方法；具体讲是；属于废弃复合材料回收和再利用

技术介绍
随着热固性复合材料在航空航天、汽车工业、体育器械等领域的广泛应用，所产生的废弃物与日俱增。复合材料废弃物一方面有来自于复合材料制造复合材料的过程的边角余料，其产率达30% ;另一方面有不断增加的废旧制成品，在航空航天领域，25-30年后到达使用寿命的复合材料飞机达成千上万架。而此时有效回收系统和供应链仍然不到位的话， 复合材料的处置将会成为一个严重的问题，回收复合材料显得十分重要。目前，国内对热固性复合材料的回收再利用的研究还处于起步阶段。现有技术公开的回收方法主要包括物理法、能量法、高温热解法、溶剂降解法等。传统的方法很难高效的回收复合材料，物理法只适用于未被污染的复合材料，且再生产品的使用价值较低；能量法适用于有机物含量较高的复合材料，但易造成环境污染和资源浪费。公开号为 CNlO 1591548A的中国专利申请公开了一种高温热解法回收复合材料的装置及工艺，可对废弃的复合材料进行处理，通过燃烧残渣作为水泥原料，热解油可作为燃料，但该热解法工艺复杂，热解过程使用的催化剂易中毒、寿命短、再生性能差，并且通过热解法得到的热解油品质差。公开号为CN102391543A的中国专利申请公开了一种采用酸、丙酮等溶剂回收复合材料的方法，反应条件温和、反应容易控制、副产物少等优点；但由于使用了有机溶剂，易造成环境污染。已公开的技术中还有采用超临界水、超临界醇等绿色溶剂取代有机挥发性溶剂，如公开号为CN200710144538.X的中国专利公开了一种以水为溶剂，在250°C -400°C高温以及4 MPa-27MPa的高压下分解废弃热固性树脂复合材料的方法。该法回收效率高，对纤维损伤较小，但需要较高的温度及压力，对反应设备要求严格，目前还处在实验阶段，很难工业化。由英国Nottingham大学开发的流化床回收热固性复合材料技术,对纤维的破坏和损伤小，回收纤维及树脂的效率较闻；但存在闻温闻压、能耗闻，间歇生广等缺点。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种自动化程度高、 操作简便，低能耗下可连续处理回收废弃热固性复合材料的装置；同时还提供了利用该装置连接处理回收废弃热固性复合材料的方法。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案，一种利用流化床回收热固性复合材料的装置，包括一流化床，该流化床两端分别设有进料口和出料口 ；其特点为它还设置有一空气加热器，其进气 端与外设的气瓶相接；其出气端通过管路与所述流化床底板开设的进气口相接；一进料器，其出口端通过法兰与所述流化床的进料口连通；一石英砂循环储罐，其上端通过管路与所述流化床的出料口管路相接；其下端为出砂口，该出砂口通过管路与第一旋风分离器连接，经第一旋风分离器收回的石英砂经其出口返回所述流化床；一回收纤维储罐，其上端通设有2条管道，其中一管道与所述流化床的出料口管道连接，回收流化床中被气流带出的短纤维；另一管道与第二旋风分离器的下端口连通；第二旋风分离器的出风口通过管道与一处理废气的后处理炉加热器的进气口连通；所述流化床为卧式流化床，由流化床箱体和流化床顶盖构成；其出料口装有一呈 30-60 °下倾斜角设置的出料口管道，其出料口管道临近外端口处前后垂直设有两个出口管道；该流化床顶盖的中部设有出气口，该出气口通过管道经一引风机与所述第二旋风分离器的进风口连接；在所述卧式流化床的底板上侧与该底板平行设置有一气体分布板，该气体分布板距其底板的间距为60 200mm ;所述气体分布板位于所述出料口一侧设有溢流堰；在所述卧式流化床底板靠近进料器一侧开设有一进气口，该进气口通过管道与所述空气加热器的出气口相接；在所述空气加热器的出口端、所述卧式流化床内腔的进口和出口处以及所述石英砂循环储罐的出砂口外侧均装有温度变送器；在所述空气加热器出气口与所述卧式流化床进气口的管路上、所述卧式流化床内的出气口周边和气体分布板的底部和所述回收纤维储罐出口处的外侧的管道上均装有压力变送器；所述空气加热器的出口与所述卧式流化床进气口连接的管道上装有内置电磁阀的截气阀；所述压力变送器和所述温度变送器均通过导线与一 485信号输出端相接，再通过 RS232转接卡用数据线与外设的计算机接口连接。上述的空气加热器内设有U型管，加热功率为4kW ;其外壁包覆有硅酸铝棉保温层；装在所述空气加热器出气口端的所述温度变送器为空气温度变送器、在管道上装的所述压力变送器为空气压力变送器。上述的进料器为卧式进料器；其壳体为长方体，在长方壳体的底部装有螺杆轴，螺杆轴上焊接有若干叶片，若干叶片与螺杆轴呈60-90°角度 连接；叶片深为20 50mm，叶片厚度为I 2mm ;相邻2个叶片的间距为20 50mm ;所述螺杆轴的外端与一装有无极变速器的驱动装置连接。上述的流化床顶盖与该卧式流化床顶端周边相接处装有石墨垫片，其厚度为 3-10mm ;所述气体分布板为表面带有微孔的烧结陶瓷板，其厚度为3_10mm ;所述溢流堰为一矩形不锈钢板，其竖直放置在所述气体分布板上部接近出料口处，其高度为70-200mm ; 厚度为3-10 ;所述溢流堰与该气体分布板连接处距所述出料口处留有通道，其通道的宽度为50-200 mm ;在所述卧式流化床的进料口和出料口处分别装有温度变送器，出料口处的温度变送器与所述空气加热器的出气阀安装内置有电磁阀的阀门，该阀门和温度变送器通过导线与计算机接口相接，用计算机控制空气的进气量。上述的石英砂循环储罐为长方体和锥体的上下组合体，其位于所述卧式流化床出料口的斜下方；所述卧式流化床出料口管道呈30-60°倾斜角设置，其管道临近端口处前后垂直设有两个出口管道，其前出口管道与所述石英砂循环储罐入口管道相接；在所述出砂口处装有可调速的球阀；位于该端口的所述温度变送器T4为出砂口温度变送器。上述的回收纤维储罐为长方体，与石英砂储罐平行设置且位于远离卧式流化床一侧；该回收纤维储罐的入口管道粗于石英砂循环储罐的入口管道，且与所述卧式流化床出料口管道的后出口管道与所述回收纤维储罐入口管道相接；在该回收纤维储罐出口处装有的所述压力变送器为回收纤维压力变送器。上述的后处理炉加热器为卧式结构，在该卧式后处理炉加热器的外壁上装有卧式加热器温度变送器；所述卧式后处理炉加热器内腔的炉膛材料为莫来石或高铝纤维制品， 用硅碳棒加热；该后处理炉加热器的自带温度控制系统，其进口与第二旋风分离器的气体出口连接，其出口通过管道与放空管连接。为了实现上述目的，本专利技术第二个技术方案是提供一种用上述流化床回收热固性复合材料装置回收热固性复合材料的方法，包括步骤如下1)将石英砂放入卧式流化床内，其粒径在600-800微米；2)启动引风机和空气加热器，空气从气瓶引出由减压阀调节压力，进入空气加热器内加热到600°C _800°C,形成热气流输送至卧式流化床内腔,加热卧式流化床内传热介质石英砂；3)将块状的废弃热固性复合材料置于进料器的加料口，启动进料器，将其送入卧式流化床，通过装在气瓶出口端的减压阀调节由气瓶进入空气加热器的空气压力和进风量，停留在卧式流化床上；在所述热气流的作用下，卧式流化床中的石英本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用流化床回收热固性复合材料的装置，包括一流化床，该流化床分别设有进料口和出料口；其特征在于：它还设置有：一空气加热器，其进气端与外设的气瓶相接；其出气端通过管路与所述流化床底板开设的进气口相接；一进料器，其出口端通过法兰与所述流化床的进料口连通；一石英砂循环储罐，其上端通过管路与所述流化床的出料口管路相接；其下端为出砂口，该出砂口通过管路与第一旋风分离器连接，经第一旋风分离器收回的石英砂经其出口返回所述流化床；一回收纤维储罐，其上端通设有2条管道，其中一管道与所述流化床的出料口管道连接，回收流化床中被气流带出的短纤维；另一管道与第二旋风分离器的下端口连通；第二旋风分离器的出风口通过管道与一处理废气的后处理炉加热器的进气口连通；所述流化床为卧式流化床，由流化床箱体和流化床顶盖构成；其出料口装有一呈30?60°下倾斜角设置的出料口管道，其出料口管道临近外端口处前后垂直设有两个出口管道；该流化床顶盖的中部设有出气口，该出气口通过管道经一引风机与所述第二旋风分离器的进风口连接；在所述卧式流化床的底板上侧与该底板平行设置有一气体分布板，该气体分布板距其底板的间距为60～200mm；所述气体分布板位于所述出料口一侧设有溢流堰；在所述卧式流化床底板靠近进料器一侧开设有一进气口，该进气口通过管道与所述空气加热器的出气口相接；在所述空气加热器的出口端、所述卧式流化床内腔的进口和出口处以及所述石英砂循环储罐的出砂口外侧均装有温度变送器；在所述空气加热器出气口与所述卧式流化床进气口的管路上、所述卧式流化床内的出气口周边和气体分布板的底部和所述回收纤维储罐出口处的外侧的管道上均装有压力变送器；所述空气加热器的出口与所述卧式流化床进气口连接的管道上装有内置电磁阀的截气阀；所述压力变送器和所述温度变送器均通过导线与一485信号输出端相接，再通过RS232转接卡用数据线与外设的计算机连接。...

【技术特征摘要】
1.一种利用流化床回收热固性复合材料的装置，包括一流化床，该流化床分别设有进料口和出料口 ；其特征在于它还设置有 一空气加热器，其进气端与外设的气瓶相接；其出气端通过管路与所述流化床底板开设的进气口相接； 一进料器，其出口端通过法兰与所述流化床的进料口连通； 一石英砂循环储罐，其上端通过管路与所述流化床的出料口管路相接；其下端为出砂口，该出砂口通过管路与第一旋风分离器连接，经第一旋风分离器收回的石英砂经其出口返回所述流化床； 一回收纤维储罐，其上端通设有2条管道，其中一管道与所述流化床的出料口管道连接，回收流化床中被气流带出的短纤维；另一管道与第二旋风分离器的下端口连通；第二旋风分离器的出风口通过管道与一处理废气的后处理炉加热器的进气口连通； 所述流化床为卧式流化床，由流化床箱体和流化床顶盖构成；其出料口装有一呈30-60 °下倾斜角设置的出料口管道，其出料口管道临近外端口处前后垂直设有两个出口管道；该流化床顶盖的中部设有出气口，该出气口通过管道经一引风机与所述第二旋风分离器的进风口连接；在所述卧式流化床的底板上侧与该底板平行设置有一气体分布板，该气体分布板距其底板的间距为60 200mm ;所述气体分布板位于所述出料口一侧设有溢流堰；在所述卧式流化床底板靠近进料器一侧开设有一进气口，该进气口通过管道与所述空气加热器的出气口相接； 在所述空气加热器的出口端、所述卧式流化床内腔的进口和出口处以及所述石英砂循环储罐的出砂口外侧均装有温度变送器； 在所述空气加热器出气口与所述卧式流化床进气口的管路上、所述卧式流化床内的出气口周边和气体分布板的底部和所述回收纤维储罐出口处的外侧的管道上均装有压力变送器； 所述空气加热器的出口与所述卧式流化床进气口连接的管道上装有内置电磁阀的截气阀； 所述压力变送器和所述温度变送器均通过导线与一 485信号输出端相接，再通过RS232转接卡用数据线与外设的计算机连接。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述空气加热器内设有U型管，加热功率为4kW，其外壁包覆有硅酸铝棉保温层；装在所述空气加热器出气口端的所述温度变送器为空气温度变送器、在管道上装的所述压力变送器为空气压力变送器。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述进料器为卧式进料器；其壳体为长方体，在长方壳体的底部装有螺杆轴，螺杆轴上焊接有若干叶片，若干叶片与螺杆轴呈60-90°角度连接；叶片深为20 50mm，叶片厚度为I 2mm ;相邻2个叶片的间距为20 50_ ;所述螺杆轴的外端与一装有无极变速器的驱动装置连接。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述流化床顶盖与该卧式流化床顶端周边相接处装有石墨垫片，其厚度为3-10_ ;所述气体分布板为表面带有微孔的烧结陶瓷板，其厚度为3-10mm ;所述溢流堰为一矩形不锈钢板，其竖直放置在所述气体分布板上部接近出料口处，其高度为70-200mm ;厚度为3_10mm ;所述溢流堰与该气体分布板连接处距所述出料口处留有通道，其通道的宽度为50-200_ ;在所述卧式流化床的进料口和出料口处分别装有温度变送器，出料口处的温度变送器与所述空气加热器的出气阀安装内置有电磁阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡照会，宋金梅，刘建叶，彭玉刚，
申请(专利权)人：北京玻钢院复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：