1.本发明属于固废回收技术领域,具体涉及一种从退役风电叶片中回收巴沙木的方法。
背景技术:
2.巴沙木是制造风电叶片的重要原材料,具有轻质、高强、易加工的特点,通常作为芯材与玻璃钢组成夹芯结构,用于叶片壳体(前缘和后缘)和腹板的制造。由于巴沙木主要生长在美洲热带雨林,属稀有树种,目前国内所需的巴沙木完全依靠进口。随着首批投运风电机组到达服役年限,大量叶片退役,退役叶片中的巴沙木随之成为固废,如何回收巴沙木实现再利用已是风电固废回收领域的重要课题。
技术实现要素:
3.本发明的目的在于提供一种从退役风电叶片中回收巴沙木的方法。
4.为实现上述目的,本发明实施例采用如下技术方案:
5.本发明实施例一种从退役风电叶片中回收巴沙木的方法,包括如下步骤:
6.将废旧风电叶片拆除金属构件后采用水切割机切割成块状,得到叶片块状料;然后将所述叶片块状料于冲击式破碎机中破碎成粉料;将叶片粉料倒入注水的沉淀池中,搅拌均匀后静置,进行重力分离,巴沙木粉末(密度较小)浮在水面,玻璃钢粉末(密度较大)沉淀在水底;用刮渣机收集水面上漂浮的巴沙木粉末,烘干处理,即得。
7.本发明实施例采用水切割风电叶片,可以有效避免粉尘产生,采用冲击式破碎机有利于获得粒形好、粒度可控的巴沙木粉体,而且粉碎能耗低,采用“沉淀池+刮渣机”的方式对叶片粉体进行分离,可得到纯度高的巴沙木粉体。
8.在一些实施例中,所述水切割机的工作压力在350mpa~400mpa之间,功率在35kw~40kw之间,排水量在3.5l/min~4l/min之间。传统的机械切割方式切割叶片会产生大量粉尘,造成严重环境污染,本发明实施例选用水切割可以有效避免粉尘的产生,具有清洁环保的技术优势。
9.在一些实施例中,所述叶片块状料的尺寸为长
×
宽
×
高=(0cm~8cm)
×
(0cm~8cm)
×
(0cm~8cm)。
10.在一些实施例中,所述冲击式破碎机,转速在1000r/min~1100r/min之间,功率在400kw~450kw之间。传统机械粉碎能耗高,粉碎效率低,本发明实施例采用的冲击式破碎机主要给物料进行加速,让高速的物料相互撞击,或高速的物料与粉碎机的腔体撞击,从而达到物料粉碎的目的。因此粉碎能耗主要用于物料的加速,较传统机械粉碎具有能耗低,粉碎粒径均匀的特点。
11.在一些实施例中,所述沉淀池中叶片粉料与水的质量比为1:20~1:50。沉淀池中粉料的浓度影响分离效果,浓度过高易产生絮凝搭桥现象,导致玻璃钢粉中夹杂大量巴沙木粉,造成分离不彻底;如果浓度过低,可造成用水量增大,形成水资源浪费。只有在1:20~
1:50的质量比下,才能得到合适浓度的粉料浓度,并获得高效的分离效果。
12.优选地,所述沉淀池中叶片粉料与水的质量比为1:30~1:40。
13.在一些实施例中,在重力分离时,静置时间为10min~15min。
14.在一些实施例中,所述刮渣机为行车式刮渣机。
15.在一些实施例中,所述烘干的温度为50℃~60℃。
16.本发明实施例还提供了一种从退役风电叶片中回收再利用巴沙木的方法,包括如下步骤:按照上述回收方法回收巴沙木粉末,加入热固性酚醛树脂,于160℃~180℃,1mpa~1.5mpa下固化2h~4h,制成隔热材料。
17.在一些实施例中,以所述巴沙木粉末与所述热固性酚醛树脂质量之和为100%计,其中所述热固性酚醛树脂占比10%~15%。
18.在一些实施例中,所述巴沙木粉末的纯度≥90%,粒径在0.3mm~0.8mm之间。优选地,所述巴沙木粉末的纯度≥95%,粒径在0.3mm~0.5mm之间。
19.与相关技术相比,本发明具有如下有益效果:
20.(1)本发明实施例采用水切割风电叶片,避免了传统机械切割产生粉尘导致的次生空气污染,切割过程绿色环保。
21.(2)巴沙木通常作为芯材与玻璃钢组成夹芯结构在风电叶片上使用,且巴沙木层的厚度远大于玻璃钢层,属于“中间软且厚,两边薄且硬”的材质,本发明选用冲击式破碎机而非其他类型的破碎机(颚式和圆锥式),有利于获得粒形好、粒度可控的巴沙木粉体,而且粉碎能耗低。
22.(3)本发明采用“沉淀池+刮渣机”的方式对叶片粉体进行分离,可得到巴沙木粉体,其粒径在0.3~0.8mm之间,纯度大于90%。本发明分离工艺具有简单、高效、易工程实施的特点。
具体实施方式
23.下面详细描述本发明的实施例,下面描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
24.下面实施例中所使用的方法如无特殊说明,均为常规方法。
25.下面实施例中所使用的材料、设备等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
26.本发明实施例一种从退役风电叶片中回收巴沙木的方法,包括如下步骤:
27.将废旧风电叶片拆除金属构件后采用水切割机切割成块状,得到叶片块状料;然后将叶片块状料于冲击式破碎机中破碎成粉料;将叶片粉料倒入注水的沉淀池中,搅拌均匀后静置,进行重力分离,巴沙木粉末(密度较小)浮在水面,玻璃钢粉末(密度较大)沉淀在水底;用刮渣机收集水面上漂浮的巴沙木粉末,烘干处理,即得。
28.本发明实施例采用水切割风电叶片,可以有效避免粉尘产生,采用冲击式破碎机有利于获得粒形好、粒度可控的巴沙木粉体,而且粉碎能耗低,采用“沉淀池+刮渣机”的方式对叶片粉体进行分离,可得到纯度高的巴沙木粉体。
29.在一些实施例中,水切割机的工作压力在350mpa~400mpa之间,功率在35kw~40kw之间,排水量在3.5l/min~4l/min之间。
30.非限制性的举例如:水切割机的工作压力可以为350mpa、360mpa、370mpa、380mpa、
390mpa、400mpa等;功率可以为35kw、36kw、37kw、38kw、39kw、40kw等;排水量可以为3.5l/min、3.6l/min、3.7l/min、3.8l/min、3.9l/min、4.0l/min等。
31.水切割机可从商业渠道获得,例如安徽傲宇公司的hp3742型水切割机。
32.传统的机械切割方式切割叶片会产生大量粉尘,造成严重环境污染,本发明实施例选用水切割可以有效避免粉尘的产生,具有清洁环保的技术优势。
33.在一些实施例中,叶片块状料的尺寸为长
×
宽
×
高=(0cm~8cm)
×
(0cm~8cm)
×
(0cm~8cm)。非限制性的举例如:叶片块状料的尺寸可以为长
×
宽
×
高=8cm
×
8cm
×
(0cm~8cm)或7.5cm
×
7.5cm
×
(0cm~8cm)或6cm
×
6cm
×
(0cm~8cm)、5.5cm
×
5.5cm
×
(0cm~8cm)或5cm
×
5cm
×
(0cm~8cm)或4cm
×
4cm
×
(0cm~8cm)等。
34.在一些实施例中,冲击式破碎机,转速在1000r/min~1100r/min之间,功率在400kw~450kw之间。非限制性的举例如:转速可以为1000r/min、1020r/min、1040r/min、1050r/min、1080r/min、1100r/min等;功率可以为400kw、410kw、420kw、430kw、435kw、450kw等。
35.冲击式破碎机可从商业渠道获得,例如上海山美公司的vsi-8000型立轴冲击式破碎机。
36.传统机械粉碎能耗高,粉碎效率低,本发明实施例采用的冲击式破碎机主要给物料进行加速,让高速的物料相互撞击,或高速的物料与粉碎机的腔体撞击,从而达到物料粉碎的目的。因此粉碎能耗主要用于物料的加速,较传统机械粉碎具有能耗低,粉碎粒径均匀的特点。
37.在一些实施例中,沉淀池中叶片粉料与水的质量比为1:20~1:50。优选地,质量比为1:30~1:40。非限制性的举例如:沉淀池中叶片粉料与水的质量比可以为1:20、1:25、1:30、1:35、1:40、1:50等。
38.沉淀池中粉料的浓度影响分离效果,浓度过高易产生絮凝搭桥现象,导致玻璃钢粉中夹杂大量巴沙木粉,造成分离不彻底;如果浓度过低,可造成用水量增大,形成水资源浪费。只有在1:20~1:50的质量比下,才能得到合适浓度的粉料浓度,并获得高效的分离效果。
39.在一些实施例中,在重力分离时,静置时间为10min~15min。非限制性的举例如:静置时间可以为10min、11min、12min、13min、14min、15min等。
40.在一些实施例中,刮渣机为行车式刮渣机,可从商业获得,例如中天环保pgt型行车式刮渣机。
41.在一些实施例中,烘干的温度为50℃~60℃。非限制性的举例如:烘干的温度可以为50℃、52℃、54℃、55℃、57℃、60℃等。
42.本发明实施例还提供了一种从退役风电叶片中回收再利用巴沙木的方法,包括如下步骤:按照上述回收方法回收巴沙木粉末,加入热固性酚醛树脂,于160℃~180℃,1mpa~1.5mpa下固化2h~4h,制成隔热材料。
43.非限制性的举例如:温度可以为160℃、165℃、170℃、175℃、178℃、180℃等,压力为1mpa、1.1mpa、1.2mpa、1.3mpa、1.4mpa、1.5mpa等,固化时间为2h、2.5h、3h、3.5h、3.8h、4h等。
44.在一些实施例中,以巴沙木粉末与热固性酚醛树脂质量之和为100%计,其中热固
性酚醛树脂占比为10%~15%。非限制性的举例如:热固性酚醛树脂占比可以为10%、11%、12%、13%、14%、15%等。
45.在一些实施例中,巴沙木粉末的纯度≥90%,粒径在0.3mm~0.8mm之间。优选地,巴沙木粉末的纯度≥95%,粒径在0.3mm~0.5mm之间。
46.在一些实施例中,热固性酚醛树脂可从商业渠道获得,如蚌埠市天宇高温树脂公司的fb型树脂。
47.以下为本发明非限制性实施例。
48.本发明实施例中水切割机选用安徽傲宇公司的hp3742型水切割机。冲击式破碎机选用上海山美公司的vsi-8000型立轴冲击式破碎机。刮渣机选用中天环保的pgt型行车式刮渣机。
49.本发明实施例1~6从退役风电叶片中回收巴沙木的方法,参照gb/t 6005-2008和iso2031,采用筛分称重法测试巴沙木的纯度。利用粒度仪(winner3009a)测试巴沙木的平均粒径。
50.实施例1
51.一种从退役风电叶片中回收巴沙木的方法,包括如下步骤:
52.(1)将废旧风电叶片拆除金属构件后采用水切割机切割成块状,得叶片块状料;(长=8cm,宽=8cm,高≤8cm);
53.其中,水切割机的工作压力为380mpa,功率37kw,排水量在3.8l/min。
54.(2)将叶片块状料置于冲击式破碎机中破碎,破碎机转速在1050r/min,功率430kw,得叶片粉料;
55.(3)再沉淀池中,注水,再加入叶片粉料,控制叶片粉料与水的质量比为1:30,搅拌均匀后,静置12min;密度较小的巴沙木粉末浮在水面,密度较大的玻璃钢粉末沉淀在水底;
56.(4)通过刮渣机收集水面上漂浮的巴沙木粉末,在55℃烘干处理,即得。
57.本实施例1中回收的巴沙木粉末的纯度为95.4%,平均粒径为0.45mm。
58.实施例2
59.一种从退役风电叶片中回收巴沙木的方法,包括如下步骤:
60.(1)将废旧风电叶片拆除金属构件后采用水切割机切割成块状,得叶片块状料;(长=8cm,宽=8cm,高≤8cm);
61.其中,水切割机的工作压力为353mpa,功率35kw,排水量在3.5l/min。
62.(2)将叶片块状料置于冲击式破碎机中破碎,破碎机转速在1000r/min,功率405kw,得叶片粉料;
63.(3)再沉淀池中,注水,再加入叶片粉料,控制叶片粉料与水的质量比为1:25,搅拌均匀后,静置14min;密度较小的巴沙木粉末浮在水面,密度较大的玻璃钢粉末沉淀在水底;
64.(4)通过刮渣机收集水面上漂浮的巴沙木粉末,在50℃烘干处理,即得。
65.本实施例2中回收的巴沙木粉末的纯度为92.1%,平均粒径为0.75mm。
66.实施例3
67.一种从退役风电叶片中回收巴沙木的方法,包括如下步骤:
68.(1)将废旧风电叶片拆除金属构件后采用水切割机切割成块状,得叶片块状料;(长=8cm,宽=8cm,高≤8cm);
69.其中,水切割机的工作压力为392mpa,功率40kw,排水量在3.9l/min。
70.(2)将叶片块状料置于冲击式破碎机中破碎,破碎机转速在1100r/min,功率445kw,得叶片粉料;
71.(3)再沉淀池中,注水,再加入叶片粉料,控制叶片粉料与水的质量比为1:40,搅拌均匀后,静置11min;密度较小的巴沙木粉末浮在水面,密度较大的玻璃钢粉末沉淀在水底;
72.(4)通过刮渣机收集水面上漂浮的巴沙木粉末,在60℃烘干处理,即得。
73.本实施例3中回收的巴沙木粉末的纯度为97.1%,平均粒径为0.32mm。
74.实施例4
75.一种从退役风电叶片中回收巴沙木的方法,包括如下步骤:
76.(1)将废旧风电叶片拆除金属构件后采用水切割机切割成块状,得叶片块状料;(长=8cm,宽=8cm,高≤8cm);
77.其中,水切割机的工作压力为375mpa,功率38kw,排水量在3.6l/min。
78.(2)将叶片块状料置于冲击式破碎机中破碎,破碎机转速在1070r/min,功率425kw,得叶片粉料;
79.(3)再沉淀池中,注水,再加入叶片粉料,控制叶片粉料与水的质量比为1:50,搅拌均匀后,静置10min;密度较小的巴沙木粉末浮在水面,密度较大的玻璃钢粉末沉淀在水底;
80.(4)通过刮渣机收集水面上漂浮的巴沙木粉末,在55℃烘干处理,即得。
81.本实施例4中回收的巴沙木粉末的纯度为97.9%,平均粒径为0.38mm。
82.实施例5
83.一种从退役风电叶片中回收巴沙木的方法,包括如下步骤:
84.(1)将废旧风电叶片拆除金属构件后采用水切割机切割成块状,得叶片块状料;(长=8cm,宽=8cm,高≤8cm);
85.其中,水切割机的工作压力为354mpa,功率35kw,排水量在3.6l/min。
86.(2)将叶片块状料置于冲击式破碎机中破碎,破碎机转速在1100r/min,功率450kw,得叶片粉料;
87.(3)再沉淀池中,注水,再加入叶片粉料,控制叶片粉料与水的质量比为1:35,搅拌均匀后,静置13min;密度较小的巴沙木粉末浮在水面,密度较大的玻璃钢粉末沉淀在水底;
88.(4)通过刮渣机收集水面上漂浮的巴沙木粉末,在50℃烘干处理,即得。
89.本实施例5中回收的巴沙木粉末的纯度为96.5%,平均粒径为0.33mm。
90.实施例6
91.一种从退役风电叶片中回收巴沙木的方法,包括如下步骤:
92.(1)将废旧风电叶片拆除金属构件后采用水切割机切割成块状,得叶片块状料;(长=8cm,宽=8cm,高≤8cm);
93.其中,水切割机的工作压力为380mpa,功率39kw,排水量在3.7l/min。
94.(2)将叶片块状料置于冲击式破碎机中破碎,破碎机转速在1000r/min,功率400kw,得叶片粉料;
95.(3)再沉淀池中,注水,再加入叶片粉料,控制叶片粉料与水的质量比为1:28,搅拌均匀后,静置13min;密度较小的巴沙木粉末浮在水面,密度较大的玻璃钢粉末沉淀在水底;
96.(4)通过刮渣机收集水面上漂浮的巴沙木粉末,在60℃烘干处理,即得。
97.本实施例6中回收的巴沙木粉末的纯度为91.3%,平均粒径为0.7mm。
98.实施例7
99.一种从退役风电叶片中回收再利用巴沙木的方法,包括如下步骤:向实施例1回收的巴沙木粉末,加入热固性酚醛树脂(蚌埠市天宇高温树脂公司的fb型树脂),于165℃,1.2mpa下固化3h,制成隔热材料。用于隔热领域。
100.其中以巴沙木粉末与热固性酚醛树脂质量之和为100%计,热固性酚醛树脂占比为15%。
101.实施例8
102.一种从退役风电叶片中回收再利用巴沙木的方法,包括如下步骤:向实施例4回收的巴沙木粉末,加入热固性酚醛树脂(蚌埠市天宇高温树脂公司的fb型树脂),于170℃,1.5mpa下固化2.5h,制成隔热材料。用于隔热领域。
103.其中以巴沙木粉末与热固性酚醛树脂质量之和为100%计,热固性酚醛树脂占比为10%。
104.在本发明中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
105.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。