一种用于回收风电叶片材料的方法与流程

文档序号:36401863发布日期:2023-12-16 06:20阅读:36来源:国知局

本发明属于废弃风电叶片循环利用及资源化利用领域,具体涉及一种用于回收风电叶片材料的方法。


背景技术:

1、风电叶片材料是一种复合材料,主要由热固性的树脂和纤维组成,其在固化交联后会形成不溶不熔的固体。所用热固性树脂一般为环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂等,所用纤维一般为玻璃纤维和碳纤维。当风电叶片材料一旦寿命期结束后就变成了固体废弃物,只能通过填埋、焚烧等方式处理,这些方式已经逐渐被法律禁止,因此需要有更好的解决方案来解决大量存在的废弃风电叶片。有研究表明,到2050年全世界范围将会有4300万吨的风电叶片废弃物排放,其中中国占到40%以上,约1720万吨。大量废弃叶片给环境带来巨大压力,也造成巨大的资源浪费。对废旧风电叶片中的纤维材料以及环氧树脂进行回收,不仅可以缓解环境压力,还可以降低成品生产,因此具有重要的经济意义。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于回收风电叶片材料(或简称为叶片材料)的方法,以实现风电叶片材料的简单、快速降解和回收利用。

2、为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

3、一种用于回收风电叶片材料的方法,包括:

4、(1)向质子型溶剂和非质子型溶剂的混合溶剂中加入金属盐催化剂并将其溶解,配制成降解液;在所述混合溶剂中,所述质子型溶剂和所述非质子型溶剂的质量比为1:1~1:9,例如1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7或1:8,优选1:9、1:4或1:1;在所述降解液中,所述金属盐催化剂与所述混合溶剂的质量比为1:1~1:9,例如1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7或1:8,优选1:9、1:4;

5、(2)将风电叶片材料加入所述降解液中,在200℃~250℃下反应0.5h~4h,制得固液混合物;

6、(3)将所述固液混合物过滤,回收固体产物,所得滤液经过加水沉淀、离心,得到降解树脂产物;

7、其中,所述质子型溶剂选自水、酸、胺中的一种或多种;

8、所述非质子型溶剂选自二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、四氢呋喃、二甲基亚砜、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺和n,n-二甲基乙酰胺中的一种或多种;

9、所述金属盐催化剂选自alcl3、zncl2、cucl2和mgcl2中的一种或多种。

10、在本申请中,上述固体产物可以是纤维,也可以是含有纤维的产物。通常,所述固体产物上附着有少量的未降解树脂;优选地,所述固体产物上基本不附着未降解的树脂。任选地,为了去除所述固体产物上附着的未降解材料,所述固体产物加经热处理,得到纤维材料;优选地,所述加热条件为在550~800℃下加热0.5~2h。

11、在一种实施方式中,所述质子型溶剂选自水、甲酸、乙酸或乙二胺中的一种或多种。优选地,所述质子型溶剂为水,并且所述非质子型溶剂选自四氢呋喃、二甲基亚砜、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺和n,n-二甲基乙酰胺中的一种或多种。

12、在一种实施方式中,所述非质子型溶剂选自二甲基亚砜、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺中的一种或多种。

13、在一种实施方式中,所述金属盐催化剂为alcl3或zncl2。

14、在一种实施方式中,在所述混合溶剂中所述质子型溶剂和所述非质子型溶剂的质量比为1:4~1:9。

15、在一种实施方式中,在所述降解液中所述金属盐催化剂与所述混合溶剂的质量比为3:7~1:9。

16、在一种实施方式中,在步骤(2)中,所述风电叶片材料与所述降解液的质量比为0.5:10~5:10,优选1:10~3:10,例如1.5:10、2:10或2.5:10,优选1:10~2:10。

17、在一种实施方式中,步骤(2)中的反应温度为200℃~240℃,例如200℃、205℃、210℃、215℃、225℃、230℃,更优选200℃~220℃;反应时间为30min~2h,例如40min、50min、1h或1.5h。

18、本发明通过将质子型溶剂与非质子型溶剂相互配合形成降解液,可减少催化剂用量,加快降解速度。本发明利用一步法完成降解,工艺简单,降解速度较快,充分回收原料成分。



技术特征:

1.一种用于回收风电叶片材料的方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述质子型溶剂选自水、甲酸、乙酸或乙二胺中的一种或多种;优选地,所述质子型溶剂为水,所述非质子型溶剂选自四氢呋喃、二甲基亚砜、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺和n,n-二甲基乙酰胺中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述非质子型溶剂选自二甲基亚砜、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述金属盐催化剂为alcl3或zncl2。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的方法,其特征在于,在所述混合溶剂中所述质子型溶剂和所述非质子型溶剂的质量比为1:4~1:9。

6.根据权利要求1~4中任一项所述的方法,其特征在于,在所述降解液中所述金属盐催化剂与所述混合溶剂的质量比为3:7~1:9,优选1:4。

7.根据权利要求1~6中任一项所述的方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述风电叶片材料与所述降解液的质量比为0.5:10~5:10,优选1:10~3:10,更优选1:10~2:10。

8.根据权利要求1~7中任一项所述的方法,其特征在于,在步骤(3)中,所述固体产物的热处理条件为在550~800℃下加热0.5~2h。

9.根据权利要求1~8中任一项所述的方法,其特征在于,步骤(2)中的反应温度为200℃~240℃,更优选200℃~220℃。

10.根据权利要求1~9中任一项所述的方法,其特征在于,步骤(2)中的反应时间为30min~2h。


技术总结
本发明提供了一种用于回收风电叶片材料的方法,所述方法包括:(1)向质子型溶剂和非质子型溶剂的混合溶剂中加入金属盐催化剂并将其溶解,配制成降解液;在所述混合溶剂中,所述质子型溶剂和所述非质子型溶剂的质量比为1:1~1:9;在所述降解液中,所述金属盐催化剂与所述混合溶剂的质量比为1:1~1:9;(2)将风电叶片材料加入所述降解液中,在200℃~250℃下反应0.5h~4h,制得固液混合物;(3)将所述固液混合物过滤,回收固体产物,所得滤液经过加水沉淀、离心,得到降解树脂产物。该方法工艺简单,降解速度较快。

技术研发人员:武德涛,于芳,梁文斌,沈钰丰,吴福梅
受保护的技术使用者:国家能源投资集团有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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