一种退役风机叶片整片处理系统和方法与流程

本发明涉及固废处理，尤其是涉及一种退役风机叶片整片处理系统和方法。

背景技术：

1、风机叶片是风力发电机的核心部件，主要由玻璃纤维、碳纤维、热固性树脂材料制成，同时含有少量金属、环氧结构胶、油漆等成分。随着一批风机叶片寿命将尽以及风机产品更新换代，越来越多的风机叶片需要清洁化回收利用。

2、目前，针对旧风机叶片的处理方式包括物理回收以及焚烧、热解、溶解等方式。上述现有方法通常是将叶片切割破碎后处理，其优势在于可以利用现有设备或对现有设备改造后进行处理，改造成本较低。然而，纤维被切割后长度变短，回收利用价值大大降低，只能用于建筑加固、燃料等。

3、风机叶片长度较长，如能不将纤维切碎，而将叶片长纤维整体回收利用，可将其直接再加工成其它高价值民用产品，如碳纤维可用于皮划艇、自行车结构材料，与破碎后回收相比，可以大大提高其回收价值。

4、鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种退役风机叶片整片处理系统和方法，其能够对退役风机叶片中的长纤维进行回收利用，提高了回收物的回收价值。

2、本发明提供一种退役风机叶片整片处理系统，包括至少一个能够容置整片退役风机叶片的反应器，在反应器外部围设有多个外包管道，在多个外包管道外部设有混凝土壳体，在反应器顶部设有盖板，在盖板底部设有用于勾住退役风机叶片顶部的吊钩，反应器内部与加热管连通，在反应器内部设有用于托住退役风机叶片下部的托架，在反应器底部设有反应产物排出口。

3、进一步地，在盖板上设有密封垫圈、紧固件、温度压力测量装置和排气口，盖板与反应器通过密封垫圈和紧固件密封连接。

4、进一步地，本发明的退役风机叶片整片处理系统还包括缓存器，缓存器的进口端与反应产物排出口连通，在缓存器与反应产物排出口之间设有阀门。

5、进一步地，在缓存器上设有排气管道和再利用管道，再利用管道与外包管道连通，在排气管道和再利用管道上分别设有阀门。

6、进一步地，本发明的退役风机叶片整片处理系统还包括收集罐，收集罐与缓存器的出口端连通，在收集罐与缓存器之间设有阀门。

7、本发明还提供一种退役风机叶片整片处理方法，采用上述退役风机叶片整片处理系统对退役风机叶片进行处理，退役风机叶片整片处理方法包括如下步骤：

8、s1：向反应器中装入整片退役风机叶片，利用吊钩和托架对整片退役风机叶片进行固定，随后盖上盖板；

9、s2：对整片退役风机叶片进行蒸汽热解、水解、氮气热解或超临界水解。

10、步骤s2中，蒸汽热解可以包括：向外包管道中通入高温蒸汽，同时通过加热管向反应器中通入水蒸汽，在催化剂存在下对整片退役风机叶片进行蒸汽热解；其中，控制蒸汽热解时的温度为200-550℃，时间为60-80min；对蒸汽热解时所采用的催化剂及其设置方式不作严格限制，催化剂例如可以由氯化铝、氯化钾和二氧化钛按质量比0.5：0.5：0.5混合而成，混合后可均匀喷涂在整片退役风机叶片上，喷涂厚度可以为1mm。

11、步骤s2中，水解可以包括：通过加热管向反应器中通入热水，在催化剂存在下对整片退役风机叶片进行水解；其中，控制水解时的温度为190-350℃，压力为1-2.5mpa，时间为10-24h。水解时所采用的催化剂可以为k2[co(so4)2]等，催化剂可与热水混合后通过加热管通入反应器中，催化剂质量含量可以为6-14％。此外，可依据反应器的温度决定是否向外包管道中通入高温蒸汽或热水；例如，在反应器温度温度下降时，为了维持反应器温度稳定，可以向外包管通入高温蒸汽或热水，以保证水解温度；在反应器保温情况良好时，则无需向外包管通入高温蒸汽或热水。

12、步骤s2中，氮气热解可以包括：通过加热管向反应器中通入氮气，同时向外包管道中通入高温氮气，在催化剂存在下对整片退役风机叶片进行氮气热解；其中，控制氮气热解时的温度为800-1500℃，时间为60-200min。氮气热解时所采用的催化剂可以为氧化铝、氧化钙、氢氧化钙中的任意一种。

13、步骤s2中，超临界水解可以包括：通过加热管向反应器中通入超临界水，在催化剂存在下对整片退役风机叶片进行超临界水解；其中，控制超临界水解时的温度为370-400℃，压力为22-30mpa，时间为40-240min。超临界水解时所采用的催化剂可以为丙酮，超临界水与丙酮的体积比可以为8：2。

14、本发明的退役风机叶片整片处理系统和方法能够对整片退役风机叶片进行处理，可获得长纤维，具有较高的回收利用价值。特别是，本发明的反应器适用于水解、蒸汽热解、氮气热解、超临界水解等多种形式的叶片反应，处理系统可设置多个反应器，从而同时处理多个整片退役风机叶片，大大提高了叶片处理效率；此外，通过设置外包管道对反应器进行升温、降温，减少了洁净蒸汽与叶片的反应，保证了洁净蒸汽的快速再利用，同时各工艺阶段的蒸汽、水能够得到循环利用，节省了能源。

技术特征：

1.一种退役风机叶片整片处理系统，其特征在于，包括至少一个能够容置整片退役风机叶片的反应器，在反应器外部围设有多个外包管道，在多个外包管道外部设有混凝土壳体，在反应器顶部设有盖板，在盖板底部设有用于勾住退役风机叶片顶部的吊钩，反应器内部与加热管连通，在反应器内部设有用于托住退役风机叶片下部的托架，在反应器底部设有反应产物排出口。

2.根据权利要求1所述的退役风机叶片整片处理系统，其特征在于，在盖板上设有密封垫圈、紧固件、温度压力测量装置和排气口，盖板与反应器通过密封垫圈和紧固件密封连接。

3.根据权利要求1所述的退役风机叶片整片处理系统，其特征在于，还包括缓存器，缓存器的进口端与反应产物排出口连通，在缓存器与反应产物排出口之间设有阀门。

4.根据权利要求3所述的退役风机叶片整片处理系统，其特征在于，在缓存器上设有排气管道和再利用管道，再利用管道与外包管道连通，在排气管道和再利用管道上分别设有阀门。

5.根据权利要求1所述的退役风机叶片整片处理系统，其特征在于，还包括收集罐，收集罐与缓存器的出口端连通，在收集罐与缓存器之间设有阀门。

6.一种退役风机叶片整片处理方法，其特征在于，采用权利要求1-5任一所述的退役风机叶片整片处理系统对退役风机叶片进行处理，退役风机叶片整片处理方法包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的退役风机叶片整片处理方法，其特征在于，蒸汽热解包括：向外包管道中通入高温蒸汽，同时通过加热管向反应器中通入水蒸汽，在催化剂存在下对整片退役风机叶片进行蒸汽热解；其中，控制蒸汽热解时的温度为200-550℃，时间为20-80min。

8.根据权利要求6所述的退役风机叶片整片处理方法，其特征在于，水解包括：通过加热管向反应器中通入热水，在催化剂存在下对整片退役风机叶片进行水解；其中，控制水解时的温度为190-350℃，压力为1-2.5mpa，时间为10-24h。

9.根据权利要求6所述的退役风机叶片整片处理方法，其特征在于，氮气热解包括：通过加热管向反应器中通入氮气，同时向外包管道中通入高温氮气，在催化剂存在下对整片退役风机叶片进行氮气热解；其中，控制氮气热解时的温度为800-1500℃，时间为60-200min。

10.根据权利要求6所述的退役风机叶片整片处理方法，其特征在于，超临界水解包括：通过加热管向反应器中通入超临界水，在催化剂存在下对整片退役风机叶片进行超临界水解；其中，控制超临界水解时的温度为370-400℃，压力为22-30mpa，时间为40-240min。

技术总结
本发明提供了一种退役风机叶片整片处理系统和方法。本发明的退役风机叶片整片处理系统包括至少一个能够容置整片退役风机叶片的反应器，在反应器外部围设有多个外包管道，在多个外包管道外部设有混凝土壳体，在反应器顶部设有盖板，在盖板底部设有用于勾住退役风机叶片顶部的吊钩，反应器内部与加热管连通，在反应器内部设有用于托住退役风机叶片下部的托架，在反应器底部设有反应产物排出口。本发明的退役风机叶片整片处理系统和方法能够对退役风机叶片中的长纤维进行回收利用，提高了回收物的回收价值。

技术研发人员：张声远,王凯亮,刘晓立,张召磊,张海波,白魏涛
受保护的技术使用者：中国华电科工集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15