循环利用高压气体用复合容器的方法技术

执行循环利用高压气体用复合容器的方法，所述方法包括以下步骤：将由内容器和外容器构成的废弃的高压气体用复合容器与复合容器所连接的设施分离；切割分离的复合容器；从切割的复合容器分离出内容器和外容器；将分离出的内容器热熔化并对其再加工以循环利用；将分离出的外容器保持在回收碳纤维的装置的回收棒上，并使用热分解法仅分离和回收分离出的外容器中的碳纤维，所述回收碳纤维的装置包括保持分离出的外容器的回收棒和用于支承回收棒的一对支承件；以及循环利用回收的碳纤维。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及循环利用高压气体用复合容器的方法，更具体地，涉及一种为了循环利用诸如氢储罐的高压气体用复合容器，使用能够分离复合容器的内容器和外容器并且从外容器中无切割地取出碳纤维的回收装置，以便在长纤维状态下回收碳纤维，从而提高碳纤维的回收程度并改善循环利用效率的循环利用高压气体用复合容器的方法。
技术介绍
用于保存高压气体的复合容器通常由内容器和外容器构成。当高压气体用复合容器在使用后被废弃(即丢弃)时，由于环境污染和资源的浪费导致巨大的经济损失。循环利用高压气体用复合容器，特别是用于燃料电池车辆的氢储罐，已变得日益重要。近来，由于燃料电池车辆已开发达到较高的生产量，各种法规必须满足，特别是要求达到韩国和欧洲的法规下的车辆的循环利用率。与具有内燃机的车辆不同，氢储罐占据燃料电池车辆的整个重量的大部分，因此认为有必要为了满足法规而循环利用氢储罐。实际上，燃料电池车辆的氢储罐是否可以循环利用在很大程度上取决于车辆的循环利用程度，如下表1中所示。表1示出当燃料电池车辆的空车重量为1868kg并且其中氢储罐的重量为145kg时的分析和比较结果。[表1]因此，重要的问题是有效地循环利用以氢储罐为代表的高压气体用复合容器，并且回收该循环利用的资源使其能够无任何性能问题地被有效再利用。一般来讲，已根据构成容器的材料，以四种类型制造并使用高压气体用容器，诸如由铁或铝等金属制成的单一金属容器(类型1)、通过用玻璃纤维部分地增强金属容器而制造的复合容器(类型2)、通过用碳纤维制成的外容器覆盖铝衬里的内容器而制造的复合容器(类型3)，以及通过用碳纤维制成的外容器覆盖塑料衬里的内容器而制造的复合容器(类型4)。在这些类型中，类型3或类型4的高压气体用复合容器已在全世界用作用于保存燃料电池车辆中的燃料的氢储罐。在类型3和类型4的复合容器中，两种类型的内容器可由铝或热塑性材料制成，但是两种类型的外容器共同由通过纤维缠绕形成的碳纤维增强热固性树脂所覆盖的结构构成。因此，由于两种类型的容器的内容器由相同的材料制成，所以只要能够回收内容器，即可通过熔化和再加工来循环利用两种类型的容器而无需开发特定技术。然而，由于外容器由碳纤维增强热固性树脂制成，所以不能通过与内容器相同的方式熔化来循环利用外容器。此外，已经考虑为了循环利用氢储罐而再利用相同用途的氢储罐的方法，但是因为循环利用产品的品质、性能和耐久性的降低导致稳定性降低等问题，所以在储罐再利用中存在限制。因此，在使用后成为废弃物的氢储罐并未全部循环利用，而是至少一些被丢弃在例如填埋场中。此外，为了废弃而通过燃烧分解和破坏储罐导致比一般废弃物严重得多的资源浪费、经济浪费和环境问题，因此强烈需要开发循环利用氢储罐的技术。另一方面，为了循环利用通常使用的碳纤维增强热固性树脂，在一些情况下通过将使用过的废产品破碎、去除树脂、然后在短纤维状态下回收而将其再用作塑料用增强材料，但是这种循环利用也具有以下限制，诸如：1)消耗过多能量用于破碎废弃品和去除树脂。2)因为当破碎废弃品时碳纤维被切割并在短纤维状态下回收，所以回收效率低。3)因为在短纤维状态下回收的碳纤维的用途非常有限，所以循环利用的机会很少。4)在未破碎的情况下回收废弃品时，由于碳纤维的缠结使其不能再利用。在现有技术中为了循环利用碳纤维，在日本特开第2013-0147545号中提出一种制造再生碳纤维的方法，通过加热碳纤维浸渍于基体树脂中的废弃碳纤维增强塑料，从废弃碳纤维增强塑料中热分解基体树脂，然后得到处理后剩余的碳纤维作为再生碳纤维。此外，在韩国专利第10-1434076号中提出一种制造纤维复合粒料的方法，其中利用热分解或超临界溶剂的处理从不需要的基底材料中分离废弃物，或者从使用过的部件中分离碳纤维、碳纤维束或其复合物。另外，在日本特开第1997-0012730号中提出一种关于双相纤维增强塑料的技术，其中碳纤维作为增强材料分布在热固性树脂的基体中并且是通过热分解碳纤维增强塑料而回收的再生碳纤维。然而，此类技术仍然具有上述伴随分离、回收和再利用碳纤维的问题，因此均未能提出能够有效回收在废弃品中以长纤维状态存在的碳纤维的方法，并且具有回收效率低和回收材料的利用率也低的其它问题。在本
技术介绍
部分中所公开的上述信息仅用于增强对本专利技术的背景的理解，因此其可能包含不构成本国内本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术提供一种通过使构成高压气体用复合容器的内容器和外容器有效地分离，并且使外容器中的碳纤维在长纤维状态下分离，能够提高复合容器的循环利用程度的循环利用方法。因此，本专利技术提供一种从复合容器有效地分离内容器和外容器，并且在长纤维状态下分离外容器中的碳纤维，使得能够显著提高循环利用程度的循环利用高压气体用复合容器的方法。此外，本专利技术提供一种对于从高压气体用复合容器中在长纤维状态下回收碳纤维有用的回收碳纤维的装置。一方面，本专利技术提供一种循环利用高压气体用复合容器的方法，所述方法包括以下步骤：将由内容器和外容器构成的废弃的高压气体用复合容器与复合容器所连接的设施分离；切割分离的复合容器；从切割的复合容器分离内容器和外容器；将分离出的内容器热熔化并对其再加工以循环利用；将分离出的外容器保持在回收碳纤维的装置的回收棒上，并使用热分解法仅分离和回收分离出的外容器中的碳纤维，所述回收碳纤维的装置包括保持分离出的外容器的回收棒和用于支承回收棒的一对支承件；以及循环利用回收的碳纤维。另一方面，本专利技术提供一种用于从包括含有碳纤维的外容器的废弃的高压气体用复合容器回收碳纤维的装置，所述装置包括用于保持从高压气体用复合容器切割并分离的外容器的回收棒，以及用于支承回收棒的一对支承件。根据本专利技术的循环利用高压气体用复合容器的方法，由于能够从高压气体用复合容器有效地分离内容器和外容器，所以能够大幅提高废弃的高压气体用复合容器的循环利用程度。特别地，由于能够在长纤维状态下分离高压气体用复合容器的外容器中的碳纤维，所以能够显著提高再利用性。此外，本专利技术的方法提供一种通过有效地改善高成本和高环境载荷等废弃资源的问题，能够将现在未经再利用的废弃资源循环利用为新的资源的方案。本专利技术提供一种在循环利用高压气体用复合容器的过程中，能够<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种循环利用高压气体用复合容器的方法，所述方法包括以下步骤：将由内容器和外容器构成的废弃的高压气体用复合容器与复合容器所连接的设施分离；切割分离的复合容器；从切割的复合容器分离出内容器和外容器；将分离出的内容器热熔化并对其再加工以循环利用；将分离出的外容器保持在回收碳纤维的装置的回收棒上，并使用热分解法仅分离并回收分离出的外容器中的碳纤维，所述回收碳纤维的装置包括保持分离出的外容器的所述回收棒和用于支承所述回收棒的一对支承件；以及循环利用回收的碳纤维。

【技术特征摘要】
2014.12.05 KR 10-2014-01741101.一种循环利用高压气体用复合容器的方法，所述方法包括以下
步骤：
将由内容器和外容器构成的废弃的高压气体用复合容器与复合容
器所连接的设施分离；
切割分离的复合容器；
从切割的复合容器分离出内容器和外容器；
将分离出的内容器热熔化并对其再加工以循环利用；
将分离出的外容器保持在回收碳纤维的装置的回收棒上，并使用
热分解法仅分离并回收分离出的外容器中的碳纤维，所述回收碳纤维
的装置包括保持分离出的外容器的所述回收棒和用于支承所述回收棒
的一对支承件；以及
循环利用回收的碳纤维。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述复合容器中，所述内
容器是金属衬里或塑料衬里，并且所述外容器由含有碳钎维的碳纤维
增强树脂制成。
3.根据权利要求1所述的方法，其中在所述切割分离的复合容器
的步骤中，根据将复合容器切割成两部分、四部分和六部分中的任何
一种方式执行切割。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述回收碳纤维的装置具有
以下结构：回收棒横向配合在用于支承所述回收棒的一对支承件的上
部形成的回收棒固定环中，所述回收棒具有用于调节所述支承件之间
的间距的螺旋式槽以及在上部以规则间隔形成的多个配合孔，在所述
回收棒的上方设置有配合在所述回收棒上的纤维分离器，并且在所述
纤维分离器的下部以规则间隔形成有插入到所述回收棒的配合孔中的
多个针，
其中在所述纤维分离器的两侧端部形成用于将从所述支承件的固
定环向上垂直延伸的插入件插入并且具有大于所述插入件的外径的直

\t径的多个固定孔。
5.根据权利要求4所述的方法，其中通过调节所述支承件之间的
间距将分离出的外容器稳定地保持在所述支承件之间的所述回收棒
上，通过将所述支承件的插入件配合到所述纤维分离器的固定孔中的
适当的固定孔中将所述纤维分离器固定在外容器上，通过加热外容器
进行热分解使所述外容器中的环氧树脂熔化并被向下回收，并且在环
氧树脂被热分解的同时所述外容器中的碳纤维保留下来，使得仅碳纤
维在所述回收棒上自然地垂下。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：安芙延，李东俊，郑基然，具洪谟，朴凤铉，洪性准，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR