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文档之家› 纤维复合材料专题复合材料废弃物回收利用技术与发展PPT课件
纤维复合材料专题复合材料废弃物回收利用技术与发展PPT课件
目前国内的主要处理方式
目前,我国对复合材料废弃物的处理仍主要采取
填埋或简单焚烧的处理方法。
占用土地资源; 二次污染严重; 资源未得到充分应用 存在潜在的、未知的危险。
二、国外复合材料回收技术
复合材料废弃物的方法不尽相同,但总的来说, 可以大致分为以下三种路线:
➢化学回收 ➢物理回收 ➢能量回收
粉料
用途
用作燃料和新复合材 料等的填料和其他用 途。
用于新复合材料、填 料、铺路材料等
绝大多数复合 能量回收 焚烧 材料废弃物
热量
发电、热源
2.1 化学回收
➢ 利用化学改性或分解的方法使废弃物成为可以 回收利用的其他物质(如燃气、燃油等)的一 种方法。
➢ 该方法技术难度大,对回收设备要求高,回收 费用较高。
能量回收流程图
能量回收利用方法
热源 燃烧气体
回收方法
1.通过热交换器加 热空气产生热风
2.废热锅炉设备产 生蒸汽
炉体冷却水
3.通过热交换器回 收排气,加热水
➢ 该方法生产成本较低、处理方法简单, 但是废弃物焚 烧过程容易释放出有毒气体,焚烧后的灰分需要填埋, 容易对环境造成二次污染。
➢ 另一个问题是复合材料中有机物的燃点较高,需要用 油、煤等引燃和助燃。
复合材料及烯烃类聚合物的燃烧热量
制品名称 树脂
手糊成型制品 SMC制品 PE PP PS PET
发热量(Kcal/Kg) 7010~ 7360 4690~ 4930 2660~ 2810 10290~11070 10290~11040 9440 ~ 9880 5230 ~ 5470
目录
一、背景 二、复合材料回收利用技术 三、国内研究状况 四、专用装备介绍 五、回收技术发展趋势
一、背景
复合材料应用广泛,产量增长迅速
300
290
250
226
200
179
150 100 50
0.06.1641242
0 1978
140
106
80.5
66.2
65
48
54
35.215
6.63.3
3.65.6
178
弯曲模量
11.1
11.7
11.0
10.3
11.0
拉伸强度
缺口Izod 冲击 强度/ N
无缺口冲击强 度/N
粘合实验搭接 切变负载(25 ℃)
/ kg
Loria 指数
71 1058 1138 229
87
71 1121 1335 335 76
79 1015 1335 209
82
70 908 1282 229 84
叶片行业的迅速扩大,给回收利用带来新的困难
• 制造过程产生的废弃物量大(约700Kg/片) • 产品重、体积大、强度高,破碎等处理不方便; • 行业快速、迅猛发展,意味着将来将集中退役,大量退
役叶片的处理,对回收利用技术将是一个很大的挑战。
➢ 需要回收的风机叶片材料数量预测
(来源:f-kwinf,Hochschule Bremerhaven)
复合材料废弃物回收流程
复合材料废弃物
造粒 化学回收
切碎 造粒和研磨 物理回收
能量回收
不管采用那一种回收方法,复合材料废弃物必须首先切 碎成可用的块状。
各种复合材料废弃物回收方法对比
类型 化学回收
方法 热解
适用范围
包括被污染的 复合材料废弃 物
只适用于未被 物理回收 粉碎 污染的废弃物
回收产物
热解气、热 解油、固体 副产物
• 在通用A 级汽车SMC 用料中, 其替代量高达CaCO3 填料 的30 %(混合物的12 %) 时,对加工和力学性能无不良 影响。
含有研磨热解副产物的SMC 性能对比表
力学性能
4 %热解副 8 %热解副 12 %热解副 16 %热解副 纯SMC 材产物
料
弯曲强度
176
178
180
165
67 1068 1232 203
84
在叶片产品上的应用试验
ReFiber 公司对叶片采用的高温热解回收工艺,其回收的 材料主要用作绝缘材料
高温热解前后的风机叶片
2.2 物理回收
➢ 将废弃物粉碎或熔融作为材料的原材料使用。 ➢ 生产成本较低、处理方法简单,但是对废弃物的选择
性大、处理量有限度 。 ➢ 作为添加物使用时,由于可能会导致材料性能的降低
和成本的提高,所以添加数量和应用领域受到限制。
粉碎法回收粒料尺寸及应用范围
粒子尺寸 > 25 ×25mm
3. 2~9. 5mm
应用领域
建材,如废纸制造的纸板、轻型水泥板、农用地 面覆盖材料和隔音材料等
屋顶沥青、BMC、混凝土等的填料,铺路材料补 强剂、填料等
< 60μm(200 目) SMC、BMC 和热塑性塑料填料等
➢ 一般在400~500 ℃以回收热解油为主,在600~700 ℃以回收热解气为主。
➢ 复合材料废弃物中的玻纤在热解的高温下力学性能下 降,进一步研磨后,可与其他固体副产物研磨粉料一 起用作填料。
复合材料废弃物热解产物表
种类 热解气
热解油
固体副产 物
含量 /% 14
14
72
发热量 (燃烧热)
8939 kcal/ Nm3
10 8.2
17 9.5
27 14
48 38
5655
1988 1998 2000 2002 2004 2006 2008
总量 FRSP FRTP CCL
中国复合材料产量增长情况
复合材料废弃物量随之增长、引起行业广泛关注
➢ 伴随着复合材料的飞速发展,复合材料废弃物的数量 不断增加。
➢ 复合材料废弃物来源: 制造过程产生的废弃物; 使用后退役的产品。
成分 与天然气接近
用途
供热解以能量,用 作燃料
9240 kcal/ kg
以芳香成分为主, 与重油成分接近。 CaCO3 、玻纤、炭 黑等
进一步分馏、改性, 作燃料
用作SMC、BMC、 塑料等的填料,铺 路材料
• 美国汽车协会和通用公司共同努力, 在1988 年和1989 年 进行了数十吨SMC废弃物热解试验,将复合材料废弃 物在无氧情况下,加热分解成为热解气和热解油,以及 以CaCO3 、玻纤为主的固体副产物。
• 美国GE 将GMT制作的废弃的汽车保险杠经过粉碎机粉碎后与 GMT 新料按20:80的比例掺混再复合成新的片材,其性能无明显 下降。
• 大日本油墨化学工业株式会社以BMC制品的废弃物为对象开发
了新型人行道铺路材料。把废BMC制品的破碎物作为人行道的下 层,再生橡胶作为上层。
2.3 能量回收
➢ 将废弃物通过焚烧等处理,其中的有机物通过燃烧转 化为热能或其它能量方式加以应用的方法。