一种退役风电叶片的资源化利用方法技术

本发明专利技术涉及一种退役风电叶片的资源化利用方法，退役风电叶片经过拆解工序回收退役风电叶片中的金属件，经过加工组合工序，生产出循环再利用产品；将边角料通过破碎球磨工序进行研磨，生产复合材料粉体，分散在有机溶剂和碱性催化剂中，并经流化分离工序处理后将含树脂有机溶液和玻璃纤维分离；经压滤处理玻璃纤维与来自流化分离的惰气进行换热干燥后得到玻璃纤维；流化分离出含树脂有机溶液在溶剂分离工序进一步分离出树脂和有机溶剂。本发明专利技术实现了退役风电叶片全部循环回收再利用，不仅应用退役风电叶片实现了循环再利用产品生产，而且对生产过程中所产生的退役风电叶片边角料实现树脂和玻璃纤维产品的回收。实现树脂和玻璃纤维产品的回收。实现树脂和玻璃纤维产品的回收。

【技术实现步骤摘要】
一种退役风电叶片的资源化利用方法


[0001]本专利技术涉及一种资源化利用方法，特别是涉及一种退役风电叶片的资源化利用方法。

技术介绍

[0002]退役风电叶片主要组成是纤维增强材料和塑性聚合物(即热固性、热塑性聚合物基复合材料)，其占整个风电叶片重量90％以上。其中，纤维增强材料通常是E玻璃纤维、S玻璃纤维或碳纤维等，塑性聚合物可以是聚酯、聚氨酯、乙烯基、环氧树脂、胶粘剂等。
[0003]目前，退役风电叶片常见处理方法包括直接掩埋法、重复使用、机械回收法、焚烧能量回收法、热解法、水泥制造法等。
[0004](1)直接掩埋
[0005]直接掩埋法是最简便直接处理风电叶片的方法，目前直接掩埋量占整个风电叶片废弃总量的60～75％。
[0006](2)重复使用
[0007]对于废弃风电叶片而言，如能剪切出大的板状、管状件，则可在小容器、保护性房屋等处重复使用，而经重复利用后的风电叶片边角料则通过掩埋或其他处理。
[0008](3)机械回收
[0009]机械回收是以预处理的风电叶片为原料进行二次利用的一种方法。机械回收有两种方法：一种是将风电叶片分解或研磨成细粉；另一种是将风电叶片进行破碎，通过这两种方式获得的短纤维和基体粉末分别用作增强材料或填充材料。
[0010](4)焚烧能量回收
[0011]焚烧能量回收法是指用有控制的焚烧法对风电叶片进行焚烧并进行能量回收。此法特点在于：一是焚烧回收能量可转变为可用的热或电；二是焚烧过程所产生排烟量和粉尘少，污染物排放可达到或接近零排放标准。
[0012](5)热解法
[0013]热解法是一种在缺氧条件下对风电叶片进行热处理的方法。其工作原理为在较低温度下加热分解风电叶片塑性聚合物基体(如聚酯、环氧树脂、胶粘剂等)、夹芯材料(如PVC、PET、软木、竹质等) 和涂层(主要表面聚氨酯涂料)，且在此温度反应条件下又不致引起风电叶片纤维类增强材料(如玻璃纤维或碳纤维等)、金属件等发生化学反应，因此该法又称为化学回收和材料再循环法的组合法。热解处理时，塑性聚合物、夹芯材料和涂层等在热的作用下主要分解出热解燃气，而纤维类增强材料、金属件等可进一步再循环利用。与前述机械回用法相比，热解法优点是纤维类增强材料(如玻璃纤维或碳纤维等)在热解过程中能够在保持最大长度和保留较高强度。
[0014](6)水泥制造法
[0015]水泥制造法是能量回收法和机械回收法组合的另一种应用。风电叶片处理时，拆除主要是去除废弃叶片金属部件等非技术要求类金属杂物等；随后按水泥制造要求逐步将
废弃物切割、撕碎成10～15mm 大小的颗粒物、块状物后，运送到工厂与水泥其它原料混合，再送入或吹入窑炉内进行燃烧，其有机成分燃烧可产生的热能继续使用，而无机成分则发生化学反应变成水泥原材料。风电叶片在燃烧过程释放气体因在高温窑炉内长时间分解释放出极微量的二噁英等有毒气体，处理基本无二次污染，不会对环境造成危害。
[0016]由此，风电叶片应用直接掩埋法处理不仅需要占用大量的土地资源，而且不易降解的风电叶片复合材料也会对周边土壤和地下水环境产生不利影响；重复使用法应用物理方法处理风电叶片再利用部分原料，但未利用的边角料通过填埋依旧存在环保问题；机械回收法则是把预处理后的风电叶片完全破碎研磨成一定粒度的短纤维和基体粉末，分别用作增强材料或填充材料。但是，应用此法处理风电叶片虽然可以回收不同长度的短纤维和复合颗粒，但纤维在回收过程中由于损坏很大而无法获得长纤维，大大降低了回收材料的价值；焚烧能量回收法处理风电叶片的经济可行性尚差，而且以填埋等方式处理灰烬时还需占用土地、发生费用等；热解法采用以灰分的形式回收纤维，以碳氢化合物的形式回收塑性聚合物基体，但单一采用热解方法处理风电叶片尚不成熟且存在一定经济可行性，可以考虑与其他物理回用方法结合以弥补缺陷；水泥制造法处理风电叶片虽然在成本效益、效率和环保方面非常有前途，但也失去了回收再利用风电叶片中高附加值纤维类增强材料的机会。

技术实现思路

[0017]本专利技术的目的是针对上述退役风电叶片常见处理方法存在的问题，提出一种新型退役风电叶片的资源化利用方法，以实现退役风电叶片近乎完全资源化回收利用，除了生产可应用于生态、园林、景观和文旅等领域循环再利用产品外，还对生产循环再利用产品产生的边角料中的树脂和玻璃纤维进行回收再利用。
[0018]为实现上述目的，本专利技术提供了一种退役风电叶片的资源化利用方法，所述资源化利用方法包括如下步骤：
[0019]A、退役风电叶片经过拆解工序回收退役风电叶片中的金属件，经拆解金属件后的退役风电叶片经过加工组合工序，生产出循环再利用产品；
[0020]B、将生产循环再利用产品过程所产生的边角料通过破碎球磨工序进行研磨，生产复合材料粉体；
[0021]C、将复合材料粉体分散在有机溶剂和碱性催化剂中，并经流化分离工序处理后将含树脂有机溶液和玻璃纤维分离；其中，流化分离工序处理步骤包括：通过外部热源进行加热，并对复合材料粉体中通过流化惰气；
[0022]D、经压滤处理玻璃纤维与来自流化分离的惰气进行换热干燥后得到玻璃纤维，经干燥换热后的惰气经惰性鼓风工序返回到流化分离工序；
[0023]E、流化分离出含树脂有机溶液在溶剂分离工序进一步分离出树脂和有机溶剂，有机溶剂回用至流化分离工序。
[0024]优选地，在步骤A中，循环再利用产品通过退役风电叶片不同部位进行加工组合方式进行。
[0025]优选地，生产循环再利用产品的步骤包括：
[0026](1)将整根退役风电叶片沿轴方向剖切处理后进行罗列摆放，用作防风固沙的缓
坡结构支撑；
[0027](2)退役风电叶片中部(02)利用，截取所述退役风电叶片中部(02)作为符合制作花瓣座椅、鱼游座椅的主体结构，辅以风电叶片板材作为座椅椅面材料；
[0028](3)退役风电叶片根部(01)利用，截取所述退役风电叶片根部(01)的圆形段作为售卖店、咖啡屋等屋体的主体结构；
[0029](4)退役风电叶片叶尖(03)利用，截取所述退役风电叶片叶尖(03)部分的细端指向作为道路指示牌等的指向。
[0030]优选地，所述惰气为氮气或氩气。
[0031]优选地，所述流化分离工序处理在悬浮流化装置中进行，所述悬浮流化装置包括密闭的流化床(04)，在所述流化床(04)内垂直方向与水平方向上分别设有多根流化惰气进口管路(05)、多根流化惰气分散管(06)。
[0032]优选地，所述流化惰气进口管路(05)与流化惰气分散管(06) 之间水平方向和垂直方向进行布置要求间距均控制在50～80mm，垂直方向上距离流化床(04)底部最近的流化惰气分散管(06)距流化床(04) 底部高度在30～50mm；所述流化惰气分散管(06)的孔径在1.0～1.2mm，惰气流出小孔的速度控制在30～40m
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‑1，所述流化床(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种退役风电叶片的资源化利用方法，其特征在于：所述资源化利用方法包括如下步骤：A、退役风电叶片经过拆解工序回收退役风电叶片中的金属件，经拆解金属件后的退役风电叶片经过加工组合工序，生产出循环再利用产品；B、将生产循环再利用产品过程所产生的边角料通过破碎球磨工序进行研磨，生产复合材料粉体；C、将复合材料粉体分散在有机溶剂和碱性催化剂中，并经流化分离工序处理后将含树脂有机溶液和玻璃纤维分离；其中，流化分离工序处理步骤包括：通过外部热源进行加热，并对复合材料粉体中通过流化惰气；D、经压滤处理玻璃纤维与来自流化分离的惰气进行换热干燥后得到玻璃纤维，经干燥换热后的惰气经惰性鼓风工序返回到流化分离工序；E、流化分离出含树脂有机溶液在溶剂分离工序进一步分离出树脂和有机溶剂，有机溶剂回用至流化分离工序。2.根据权利要求1所述的资源化利用方法，其特征在于：在步骤A中，循环再利用产品通过退役风电叶片不同部位进行加工组合方式进行。3.根据权利要求2所述的资源化利用方法，其特征在于：生产循环再利用产品的步骤包括：(1)将整根退役风电叶片沿轴方向剖切处理后进行罗列摆放，用作防风固沙的缓坡结构支撑；(2)退役风电叶片中部(02)利用，截取所述退役风电叶片中部(02)作为符合制作花瓣座椅、鱼游座椅的主体结构，辅以风电叶片板材作为座椅椅面材料；(3)退役风电叶片根部(01)利用，截取所述退役风电叶片根部(01)的圆形段作为售卖店、咖啡屋等屋体的主体结构；(4)退役风电叶片叶尖(03)利用，截取所述退役风电叶片叶尖(03)部分的细端指向作为道路指示牌等的指向。4.根据权利要求1所述的资源化利用方法，其特征在于：所述惰气为氮气或氩气。5.根据权利要求1所述的资源化利用方法，其特征在于：所述流化分离工序处理在悬浮流化装置中进行，所述悬浮流化装置包括密闭的流化床(04)，在所述流化床(04)内垂直方向与水平方向上分别设有多根流化惰气进口管路(05)、多根流化惰气分散管(06)。6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘旭，吴小飞，侯傲，樊蓓莉，常磊，尹潇，董冠麟，崔亚楠，牛丹丹，何平，张玥，刘欢，郝月，司东旭，刘然，张俊扬，李红庆，马佳，张芳芳，
申请(专利权)人：北京东方利禾景观设计有限公司天津绿碳科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：