本發明屬于固體廢棄物資源化利用,具體涉及一種基于內循環吸附的風機葉片熱解回收方法。
背景技術:
1、目前,公知的風機葉片回收方法主要包括機械破碎法、焚燒法和熱解法。其中,熱解法(在缺氧環境中加熱分解)可將葉片中的有機樹脂轉化為熱解油和熱解氣,剩余固體殘渣主要為玻璃纖維和碳。
2、然而,現有熱解技術存在兩大突出缺點:第一,得到的熱解油成分復雜,含有含氧化合物、酸性物質等雜質,導致其穩定性差、熱值較低、腐蝕性強,經濟價值不高,通常只能作為低品質燃料油使用。第二,熱解產生的固體殘渣(碳/玻璃纖維混合物)難以高值化利用,通常采用填埋或簡單粉碎作填料處理,不僅占用土地資源,還造成了碳纖維資源的浪費,并可能產生二次污染。
3、現有技術缺乏一種能夠同步、高效解決上述兩個問題的集成方案,即未能將固體殘渣的出路與熱解油的提質進行耦合,實現工藝系統內部的物料循環與增值。
技術實現思路
1、本發明的目的在于提供一種基于內循環吸附的風機葉片熱解回收方法,以解決未能將固體殘渣的出路與熱解油的提質進行耦合,實現工藝系統內部的物料循環與增值的問題。
2、為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:一種基于內循環吸附的風機葉片熱解回收方法,具體步驟如下:
3、s1、熱解,將退役風機葉片破碎后,置于熱解反應器中進行熱解,得到熱解油、熱解氣和固體殘渣;
4、s2、吸附劑定向制備:
5、(1、)、預處理,將s1熱解得到的固體殘渣進行破碎,破碎后采用引入乙醇進行濕法球磨,最后再進行過100-200目篩,得到粉末;
6、(2)、金屬功能化,將上述過過100-200目篩后的粉末浸漬于金屬鹽溶液中,浸漬時間為4-12小時,隨后進行過濾,并在105℃下干燥,得到負載金屬鹽的粉末;
7、(3)、活化與孔結構調控,將干燥后的負載金屬鹽的粉末置于活化爐中,在二氧化碳(co2)或水蒸氣氣氛下,以5℃/min的速率升溫至800℃,恒溫活化1-3小時,以形成微孔與介孔高度協同的分級孔結構,得到活化后的粉末;
8、(4)、成型,將活化后的粉末與粘結劑混合均勻,通過擠條或壓片成型,得到一定規格的柱狀或片狀吸附劑顆粒;
9、(5)、固化,將成型后的濕吸附劑顆粒在惰性氣氛下,于300-500℃熱處理1-2小時,使粘結劑碳化固化,得到吸附劑;
10、s3、熱解油凈化,將s2制備的吸附劑裝填于固定床吸附塔中,將s1產生的粗熱解油以一定空速通過吸附塔,吸附劑對熱解油中的極性雜質、有色物質及部分含氧化合物進行吸附,流出液即為精制熱解油;
11、s4、吸附劑再生與循環,當吸附劑飽和后,采用熱氮氣吹掃法,在250-350℃下脫附被吸附的雜質,脫附出的有機物返回熱解反應器。
12、優選的,s1中熱解反應器中進行熱解的過程為在惰性氣氛下,以15℃/min的升溫速率加熱至450-600℃,并恒溫保持1-3小時,使樹脂基體充分分解;反應結束后,得到三相產物:熱解油、熱解氣和固體殘渣其中主要成分為附著熱解碳的玻璃纖維。
13、優選的,所述s2中的乙醇引入過程中的固體殘渣與乙醇之間的固液比為2-3.5:1。
14、優選的,所述s2中金屬鹽溶液具體為硝酸銅溶液,濃度為0.1-1.0?mol/l。
15、優選的,所述s2中的粘接劑具體為羧甲基纖維素鈉水溶液,添加量為活化后的粉末干基重量的3%-8%。
16、優選的,所述s4中再生后的吸附劑重新用于吸附凈化,實現多次循環使用;而對于最終性能衰退的吸附劑,可將其返回s1的熱解反應器,作為碳源補充并實現徹底的物質循環。
17、本發明的技術效果和優點:通過將熱解產生的固體殘渣,通過一套集成了金屬功能化、可控活化與定向成型的獨特技術,轉化為對同源熱解油中特征雜質具有特異性吸附能力的多功能材料,并以此材料凈化提升熱解油品級,從而形成“廢物-功能材料-產品提質”的完美物料閉環;這一閉環不僅將原本需要付費處置的固體廢物轉化為具有高附加值的工藝助劑,實現了內部資源的自我消化與增值,更通過對熱解油的高效精制,顯著提升了其作為燃料油或化工原料的穩定性和經濟價值,打通了從回收到高值化應用的關鍵瓶頸。整個工藝協同性強,大幅降低了對外部化學品的依賴和固廢二次處理的成本與環境風險,為風電產業的綠色低碳循環提供了一種兼具技術創新性、經濟可行性與環境友好性的集成解決方案。
1.一種基于內循環吸附的風機葉片熱解回收方法,其特征在于:具體步驟如下:
2.根據權利要求1所述的一種基于內循環吸附的風機葉片熱解回收方法,其特征在于:s1中熱解反應器中進行熱解的過程為在惰性氣氛下,以15℃/min的升溫速率加熱至450-600℃,并恒溫保持1-3小時,使樹脂基體充分分解;反應結束后,得到三相產物:熱解油、熱解氣和固體殘渣其中主要成分為附著熱解碳的玻璃纖維。
3.根據權利要求1所述的一種基于內循環吸附的風機葉片熱解回收方法,其特征在于:所述s2中的乙醇引入過程中的固體殘渣與乙醇之間的固液比為2-3.5:1。
4.根據權利要求1所述的一種基于內循環吸附的風機葉片熱解回收方法,其特征在于:所述s2中金屬鹽溶液具體為硝酸銅溶液,濃度為0.1-1.0?mol/l。
5.根據權利要求1所述的一種基于內循環吸附的風機葉片熱解回收方法,其特征在于:所述s2中的粘接劑具體為羧甲基纖維素鈉水溶液,添加量為活化后的粉末干基重量的3%-8%。
6.根據權利要求1所述的一種基于內循環吸附的風機葉片熱解回收方法,其特征在于:所述s4中再生后的吸附劑重新用于吸附凈化,實現多次循環使用;而對于最終性能衰退的吸附劑,可將其返回s1的熱解反應器,作為碳源補充并實現徹底的物質循環。