[发明专利]一种用于处理回收复合材料的系统

说明书

本发明公开了一种用于处理回收复合材料的系统，该系统至少包括电磁感应热裂解系统，电磁感应热裂解系统包括热裂解反应釜（1）和设置在热裂解反应釜（1）的釜体外侧的平板式电磁感应加热套（5），脱水干燥后的回收复合材料放入热裂解反应釜（1）内的物料槽（8）内，回收复合材料在热裂解反应釜（1）的釜体内的低真空环境下经平板式电磁感应加热套（5）加热至400℃～450℃，回收复合材料经热裂解反应后获得固体残留物和热裂解气体，固体残留物经纤维与残留炭的分离、纤维的表面处理后获得再生纤维，热裂解气体经催化、气/水分离、热交换处理后获得毛油和不可凝气体。本发明的系统环保、高效，能够回收复合材料中的长纤维。

技术领域

本发明涉及属于能源化工技术领域，具体地说是一种用于处理回收复合材料的系统。

背景技术

复合材料由于其耐用性和优异的强度而在许多工程应用中是首选的。在复合材料使用寿命结束时必须进行适当的废物处理和回收。许多当前和将来的废物管理和环境法规将要求从已经使用寿命的产品(例如汽车，风力涡轮机和飞机)中正确回收和回收工程材料。尽管已经开发了许多技术，例如机械回收、热回收和化学回收；他们正处于完全商业化的边缘。为了开发更好的可回收复合材料和复合材料回收技术，正在进行广泛的研究和开发。这将有助于复合材料行业的可持续发展。

据不完全统计，我国在册的复合材料相关企业超过1万家。根据国家统计局对复合材料行业规模以上企业(全国442家企业)的产量统计，中国复合材料工业协会(原中国玻璃钢工业协会)提供的历年可考数据显示，截至2018年，我国复合材料保有量已经超过3400万吨[上述数据来源于：我国的几种复合材料回收技术优缺点分析，中国化工信息周刊，2020/08/26]。

然而，根据中国合成树脂供销协会不饱和聚酯树脂分会对不饱和聚酯树脂在纤维增强领域的用量，以及环氧树脂协会树脂用量的统计测算，我国2017年、2018年的复合材料产量已分别接近和超过500万吨。据此测算，我国目前复合材料的保有量超过5000万吨。并且仍在以每年10％左右的速度增加。

复合材料的制造工艺有模压、拉挤、缠绕、手糊、真空辅助等，经过测算，复合材料制造过程的边角废料的产率(含报废产品)约在6％左右。复合材料产品的使用寿命普遍估计约在20～30年，据此推断，目前我国服役期满的复合材料产品超过200万吨。

我国复合材料产业的发展爆发期是从20世纪90年代中期开始，由于当时复合材料产业的技术门槛较低，材料和工艺技术相对较为落后，产品寿命质量难以保证；复合材料爆发式增长过程中，各企业以销售为龙头，市场竞争激烈、无序，导致产品的质量和使用寿命更是难以保证。以复合材料夹砂管道、复合材料冷却塔、复合材料电缆保护管、SMC化粪池等为例，在市场竞争无序化的情况下，出现了严重的质量问题，导致已交付产品难以保证使用寿命。另外，复合材料产品的应用面较广，应用环境各不相同，某些领域产品(如户外产品或承载产品)的自然老化和疲劳寿命也会受到应用环境的影响。上述原因导致了复合材料在实际应用过程中，使用寿命难以达到理论寿命的要求。这就加速了复合材料报废产品的产生。然而，因为现有回收技术发展缓慢，大多复合材料固体废弃物都被掩埋，所以难以得到精准的统计数据。

经过调研，目前各个企业、高校、研究机构等正在开展的回收技术研究方向主要有重复使用、能量获取法—焚烧、水泥窑协同处理法、机械粉碎添加利用法、热解法、化学溶解法(定向解聚)、可降解材料等。各种方法都有其独到之处，但也都有不足的地方。

1、能量获取法—焚烧

能量获取法是比较直接的处理方法，通过燃烧复合材料的高分子树脂部分而获取能量，可以用于发电、提供热能等。但是，由于复合材料的树脂含量比较低，虽然热值较高，但是总热量值有限；复合材料中玻璃纤维含量比较高，因此在焚烧的过程，如果大量的玻纤熔化成玻璃态，容易粘附在炉体内或者炉箅子上，造成安全隐患。因此，在焚烧炉中只能少量的添加。这样，就无法实现产业化。实际上各个综合垃圾处理站、电厂也不愿意回收玻璃钢制品。

2、水泥窑协同处理法