[发明专利]一种风电叶片短切玻璃纤维的热解回收系统及方法

说明书

本发明公开一种风电叶片短切玻璃纤维的热解回收系统及方法，通过将热解腔室与氧化反应腔室上下堆叠结合的方式形成双室热解反应器，风电叶片进入热解反应器内部后，在高温环境下发生热解，产生的气相组分经热解油回收系统进行冷凝分离得到热解气与热解油，热解完全的物料在密封式落料装置的转动下落入氧化反应器，利用氧化反应腔室内向上升腾的热空气对热解腔室供热，同时热解气燃烧后产生的高温烟气可以通过第二换热器对氧化反应腔室进行加热，实现热解过程，产生烟气全部经除尘及净化装置处理后排放，实现退役风电叶片的无害化处理。

技术领域

本发明涉及资源回收技术领域，特别涉及一种风电叶片短切玻璃纤维的热解回收系统及风电叶片短切玻璃纤维的热解回收方法。

背景技术

风电叶片是风电机组的重要组成部分，风电机组的设计寿命通常为20-25年，与日俱增的风电装机容量升级换代必将催生大量退役风电叶片。因此，退役风电叶片的处理处置及回收利用迫在眉睫。

目前对于风电叶片等热固性复合材料的处置与回收主要依靠于填埋和焚烧等传统处理方式，存在二次污染突出，资源浪费等严重问题，不符合国家制定的固废处理发展方向。热解是通过将待处理原料在缺氧或无氧条件下加热到中高温，使其中的基体材料裂解为烷烃、烯烃等小分子，以实现增强材料与基体材料的原位解离。与其他方法相比，热解处理量大且回收纤维性能较好，具有减量化明显、无害化彻底、资源化程度高等优势，是当前风电叶片资源化处置技术中极具应用推广前景的技术。

然而，由于风电叶片本身由玻璃纤维和热固性树脂组成，其中热固性树脂具有复杂的三维网状结构，分子间由很强的化学键连接，导致在回收过程中难以实现树脂与纤维的高效分离，因此，需要热解装置具备较高的传热性能和换热效率；此外，热解后的产物焦炭会在玻璃纤维的表面积聚，降低再生玻璃纤维的力学性能，成为回收过程的一大阻碍，因此，需要热解装置能够在反应过程中尽可能除去纤维表面的积碳，避免再生纤维的力学性能退化。

专利CN 113046107A采用循环流化床有效地裂解了退役风电叶片中的复合材料并回收裂解产生的裂解油，然而由于破碎后的废弃风电叶片在循环流化床中反应时与床料发生激烈碰撞，导致玻璃纤维的力学特性出现明显下降，严重影响了再生纤维的力学性能，大大降低了再生纤维的再利用价值。专利CN113217936A通过回转窑式热解反应器，同时进行退役风电叶片的热解与氧化，虽然在一定程度上缩减了工艺流程，然而由于直接氧化，所得热解气相、油相产物被直接氧化，一方面提高了再生纤维的局部受热温度，加剧了热效应对玻璃纤维的力学性能退化，另一方面，热解气相、油相产物被完全氧化，无法满足退役风电叶片的多组分资源化利用要求。

因此，需要提供一种新型的风电叶片短切玻璃纤维的热解回收系统及方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种新型风电叶片短切玻璃纤维的热解回收系统及方法，旨在解决现有热解反应装置处理退役风电叶片时存在的系统效率低、传热不均匀、原料适应性差等缺点，特别是难以克服纤维回收过程中的积碳以及力学性能退化问题，无法真正实现退役风电叶片的高效处置的技术问题，最终实现高效清洁的退役风电叶片热解处理及再生纤维高效回收。

为实现上述目的，本发明提供的一种风电叶片短切玻璃纤维的热解回收系统，包括热解反应器、氧化反应器、烟气净化系统、第一换热装置、第二换热装置、热解油回收系统以及燃烧器；所述热解反应器堆叠于所述氧化反应器的上方，其中：

所述热解反应器包括第一壳体、设置于第一壳体内部底面上的上传送链板，所述第一壳体的内腔形成热解腔室，所述第一壳体上方开设有热解气出口，所述热解油回收系统通过所述热解气出口连通所述热解腔室，所述第一壳体的靠近所述上传送链板的落料端的位置开设有下料口，所述第一壳体的对应所述上传送链板的进料端的位置开设有投料口；