[发明专利]一种连续的回收碳纤维的方法及连续性碳纤维回收装置

权利要求书

1.一种连续的回收碳纤维的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S10、通过鼓风机往高温燃烧器中鼓入空气并加热，加热后的空气经换热器冷却至设定温度后进入包覆在流化床热裂解系统的热裂解炉膛下端外部的主夹层内对所述热裂解炉膛下端进行加热，然后分别进入包覆在所述流化床热裂解系统的第一预热管外的第一夹层内和包覆在所述流化床热裂解系统的第二预热管外的第二夹层内，分别对所述第一预热管和所述第二预热管进行预热；

步骤S20、当所述热裂解炉膛下端的温度达到所述设定温度时，通过另一鼓风机将废弃碳纤维增强树脂基复合材料由与热裂解炉膛下端连通的第一预热管吹入所述热裂解炉膛内，同时通过又一鼓风机将固体超强酸颗粒由与所述热裂解炉膛下端连通的第二预热管吹入所述热裂解炉膛内；

步骤S30、所述废弃碳纤维增强树脂基复合材料与所述固体超强酸颗粒在所述热裂解炉膛内汇合并接触反应，产生的有机气体与碳纤维在旋风分离器中进行分离，以回收碳纤维，有机气体通过引风机进入所述高温燃烧器中进行燃烧；

步骤S40、燃烧产生的烟气经过所述换热器冷却至所述设定温度后进入所述主夹层内对所述热裂解炉膛下端进行持续加热，然后分别进入所述第一夹层内和所述第二夹层内，分别对所述第一预热管和所述第二预热管进行持续预热。

2.根据权利要求1所述的连续的回收碳纤维的方法，其特征在于，所述步骤S30具体包括以下步骤：

步骤S30a、所述废弃碳纤维增强树脂基复合材料与所述固体超强酸颗粒在所述热裂解炉膛内汇合并接触反应，部分固体超强酸颗粒连同产生的有机气体与碳纤维一起进入筛分机内及进行筛分，筛分后的固体超强酸颗粒按照步骤S30b进行处理，筛分后的有机气体与碳纤维按照步骤S30c进行处理；

步骤S30b、对筛分后的固体超强酸颗粒依次进行洗涤、干燥、酸化和焙烧处理，然后输入所述第二预热管内；

步骤S30c、筛分后的有机气体与碳纤维进入所述旋风分离器中进行分离，碳纤维落入所述旋风分离器下端的回收箱中，有机气体通过所述引风机进入所述高温燃烧器中进行燃烧。

3.根据权利要求1所述的连续的回收碳纤维的方法，其特征在于，所述设定温度为350～550℃。

4.根据权利要求1所述的连续的回收碳纤维的方法，其特征在于，所述高温燃烧器中的燃烧温度为1000～1500℃。

5.根据权利要求1所述的连续的回收碳纤维的方法，其特征在于，所述固体超强酸颗粒的粒径为0.1～5mm。

6.根据权利要求5所述的连续的回收碳纤维的方法，其特征在于，所述固体超强酸颗粒的粒径为0.3～3mm。

7.根据权利要求1所述的连续的回收碳纤维的方法，其特征在于，所述固体超强酸颗粒由含有SO₄^2-的固体超强酸的粉末和/或负载有金属氧化物的固体超强酸的粉末压制而成。

8.根据权利要求7所述的连续的回收碳纤维的方法，其特征在于，含有SO₄^2-的所述固体超强酸包括SO₄^2-/ZrO₂、SO₄^2-/Fe₂O₃、SO₄^2-/TiO₂、SO₄^2-/SnO₂、SO₄^2-/Al₂O₃-ZrO₂中的一种或至少两种的混合物。

9.根据权利要求7所述的连续的回收碳纤维的方法，其特征在于，负载有金属氧化物的所述固体超强酸包括WO₃/ZrO₂和/或MoO₃/ZrO₂。