CN109605618A - 一种废弃玻璃钢资源化处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种废弃玻璃钢资源化处理方法,所述废弃玻璃钢资源化处理方法至少包括如下步骤：步骤1：粉碎；步骤2：金属回收，经由超导磁体分离机完成对颗粒化玻璃钢材料中的金属颗粒或粉末的回收；步骤3：预热，经由换热器完成对去金属颗粒后的玻璃钢颗粒的预热；步骤4：炭化，经由炭化炉完成对预热后物料的炭化处理；步骤5：炭化产物回收。通过发明的废弃玻璃钢资源化处理方法完成了对废弃的玻璃钢材料的处理，既解决了废弃物乱排乱放对环境的污染问题，同时充分的完成了对废弃的玻璃钢材料的再利用，通过炭化裂解过程实现了有机物废弃物变废为宝的资源化处理，使得废弃的玻璃钢材料也不再是人人生厌的污染源，而是可利用能利用的资源。

Description

一种废弃玻璃钢资源化处理方法
技术领域
本发明涉及固体废弃物处理领域，尤其涉及一种废弃玻璃钢资源化处理方法。
背景技术
玻璃钢即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料，称谓为玻璃纤维增强塑料，或称为玻璃钢，不同于钢化玻璃。由于所使用的树脂品种不同，因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之别。质轻而硬，不导电，性能稳定，机械强度高，回收利用少，耐腐蚀。可以代替钢材制造机器零件和汽车、船舶外壳等。
玻璃钢学名纤维增强塑料，俗称FRP(Fiber Reinforced Plastics)，即纤维增强复合塑料。根据采用的纤维不同分为玻璃纤维增强复合塑料(GFRP)，碳纤维增强复合塑料(CFRP)，硼纤维增强复合塑料等。它是以玻璃纤维及其制品(玻璃布、带、毡、纱等)作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。纤维增强复合材料是由增强纤维和基体组成。纤维(或晶须)的直径很小，一般在10μm以下，缺陷较少又较小，断裂应变约为千分之三十以内，是脆性材料，易损伤、断裂和受到腐蚀。基体相对于纤维来说，强度、模量都要低很多，但可以经受住大的应变，往往具有粘弹性和弹塑性，是韧性材料。
玻璃钢拥有众多优势，例如：轻质高强，相对密度在1.5-2.0之间，只有碳钢的1/4-1/5，可是拉伸强度却接近，甚至超过碳素钢，而比强度可以与高级合金钢相比。因此，在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中，都具有卓越成效。某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上；耐腐蚀强，FRP是良好的耐腐材料，对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。已应用到化工防腐的各个方面，正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。电性能好，是优良的绝缘材料，用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好，已广泛用于雷达天线罩。热性能良好，FRP热导率低，室温下为1.25-1.67kJ/(m·h·K)，只有金属的1/100-1/1000，是优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下，是理想的热防护和耐烧蚀材料，能保护宇宙飞行器在2000℃以上承受高速气流的冲刷。可设计性好，可以根据需要，灵活地设计出各种结构产品，来满足使用要求，可以使产品有很好的整体性，同时可以充分选择材料来满足产品的性能，如：可以设计出耐腐的，耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的，等等。
但是，正因为玻璃钢的强度高和热性能好等优点，从而导致在生产或使用过程中产生的废弃玻璃钢材料的废物处理成为一个极其困难的问题。现有处理多为填埋处理，但是因其本质还是属于塑料产品，因此填埋降解周期极长。因此，亟需一种绿色环保的玻璃钢处理方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种废弃玻璃钢资源化处理方法,所述废弃玻璃钢资源化处理方法至少包括如下步骤：步骤1：粉碎，经由粉碎机完成对收集的废弃玻璃钢材料完成颗粒化粉碎；步骤2：金属回收，经由超导磁体分离机完成对颗粒化玻璃钢材料中的金属颗粒或粉末的回收；步骤3：预热，经由换热器完成对去金属颗粒后的玻璃钢颗粒的预热；步骤4：炭化，经由炭化炉完成对预热后物料的炭化处理；步骤5：炭化产物回收。
根据一个优选的实施方式，所述步骤5中炭化产物的回收过程中，还包括经气固分离装置对炭化产物进行分离的步骤。
根据一个优选的实施方式，所述步骤5中的炭化产物包括：炭化过程产生的固体物料和炭化过程产生的气体物料。
根据一个优选的实施方式，炭化过程中产生的固体物料包括活性炭固体颗粒、玻璃纤维绒、玻纤和矿物粉末。
根据一个优选的实施方式，炭化过程中产生的气体物料包括气态的烃类和油类。
根据一个优选的实施方式，所述废弃玻璃钢资源化处理方法还包括：步骤6，炭化产物余热利用；将炭化产物中的高温气态产物输送至步骤2中涉及换热器中，完成高温气态物质的冷凝，同时实现将气态炭化产物中的热量传递至玻璃钢颗粒。
根据一个优选的实施方式，废弃玻璃钢资源化处理方法还包括：步骤7，燃烧尾气处理；由反应室内臭氧完成对炭化炉燃烧室燃烧后尾气进行氧化还原处理，并经由喷淋室完成对处理后碳氧化合物、硫氧化合物和氮氧化合物的吸收。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过发明的废弃玻璃钢资源化处理方法完成了对废弃的玻璃钢材料的处理，既解决了废弃物乱排乱放对环境的污染问题，同时充分的完成了对废弃的玻璃钢材料的再利用，通过炭化裂解过程实现了有机物废弃物变废为宝的资源化处理，使得废弃的玻璃钢材料也不再是人人生厌的污染源，而是可利用能利用的资源。
附图说明
图1为发明玻璃钢资源化处理装置结构示意图；
图2为废弃玻璃钢资源化处理方法的原理示意图；
图中，101-废弃玻璃钢收集室，102-粉碎机，103-超导磁体分离机，104-换热器，105-炭化炉，106-气固分离器，107-固体回收室，108-金属回收室，109-气体回收室，110-液体回收室，111-反应室，112-臭氧发生器，113-喷淋室，114-烟道。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，但本发明的保护范围不局限于以下所述，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例：
一种玻璃钢资源化处理装置和方法，如图1所示。所述玻璃钢资源化处理装置至少包括废弃玻璃钢收集室101、粉碎机102、超导磁体分离机103、换热器104、炭化炉105、气固分离器106、固体回收室107、金属回收室108、气体回收室109和液体回收室110。
其中，所述废弃玻璃钢收集室101用于完成废弃玻璃钢的收集。所述粉碎机102用于完成对玻璃钢废弃物的颗粒化粉碎。超导磁体分离机103用于完成对粉碎颗粒中的金属颗粒进行回收。换热器104用于完成对废弃物进行预热处理。所述炭化炉105用于完成玻璃钢颗粒在隔绝空气下进行裂解。气固分离器106用于完成对炭化炉105的炭化产物进行固体产物和气体产物的分离。固体回收室107用于完成对炭化产生的固体物料的收集储存。气体回收室109用于完成对炭化后气体产物的收集。液体回收室110用于完成对炭化产生的液体物料的收集。
优选地，废弃玻璃钢收集室101经粉碎机102与超导磁体分离机103相连。所述粉碎机102用于实现对大块状废弃玻璃钢物进行粉碎处理，用于保障废弃物在换热器104中的预热过程能够得到均匀稳定的预热。同时，提高了在废弃物在炭化炉105中的炭化效率，避免出现因物块过大而导致炭化不彻底的情况发生。并且，通过粉碎机102对玻璃钢进行颗粒性粉碎有助于超导磁体分离机103在物料进行换热器104之前，完成对颗粒中的金属物质的回收，从而避免金属颗粒进入炭化炉105中吸收热量影响玻璃钢中有机物的炭化效率。
进一步地，所述超导磁体分离机103还连接有金属回收室108。通过金属回收室108完成对回收金属颗粒的储存，以便金属颗粒进行再利用。
优选地，所述超导磁体分离机103经换热器104与炭化炉105相连。炭化炉105工作温度为300-1200℃，从而通过换热器104完成对废弃玻璃钢颗粒进行充分预热，并将预热后的物料输送至炭化炉105中完成炭化处理，有助于提升炭化炉105的炭化效率。
优选地，炭化炉105经气固分离器104分别与固体回收室107和换热器104的换热介质进料口相连。
优选地，炭化炉105经气固分离器106分别与固体回收室107和换热器104的换热介质进料口相连。从而通过气固分离器106完成对炭化炉105产生的高温产物进行气体和固体分离，并将固态产物输入至固体回收室107中进行储存，从而获得活性炭固体颗粒、玻璃纤维绒、玻纤和矿物粉末。同时，将高温气体产物输入至换热器104中，实现对高温气体产物的冷凝降温，同时完成对换热器104中废弃玻璃钢的预热。
进一步地，固体回收室107内获得玻璃纤维为玻璃纤维绒：产量为废玻璃钢的10％-20％，产品纯度≧90％，是玻璃纤维彻底去除玻璃钢树脂及填料后的玻璃化产物，是优良的增强材料，既可直接用于玻璃钢制品的生产，也可直接作为生产玻璃纤维的原料再利用。其中的玻纤和矿物粉末由玻璃纤维和生产玻璃钢时添加的骨料(一般是重质碳酸钙粉、石英粉、滑石粉等矿物粉料)组成，直接做骨料回用生产玻璃钢制品，因含有大量玻璃纤维粉，其玻璃钢制品的性能比新添加重质碳酸钙粉、石英粉、滑石粉等矿物粉料更加优良；同理，玻璃粉、碳酸钙粉、石英粉、滑石粉等矿物粉料都是水泥生产不可缺少的组分料，特别是玻璃粉对提高水泥强度意义重大。
优选地，换热器104的换热介质出料口分别与液体回收室110和气体回收室109相连。进一步地，所述换热器104为间壁式、混合式或蓄热式换热装置中的一种。
更进一步地，换热器104的换热介质出料口端设有气液分离器，并经气液分离器分别与所述液体回收室110和气体回收室109相连。炭化炉105产生的高温气体产物在换热器104中完成冷凝降温后得到不凝气和液态物料。优选地，不凝气为氢气、一氧化碳、二氧化碳、烃类物资。液态物料为水和油。从而分别由液体回收室110完成液态物料的收集，由气体回收室109完成气体物料的收集。用户可以对收集的液态物料和/或气体物料进行储存销售或自用燃烧等处理。
优选地，液体回收室110和气体回收室109经管体与炭化炉105的燃烧室相连。燃烧室对液体回收室110和气体回收室109输入的燃料进行燃烧获得热能完成对炭化炉105的高温加热。
进一步地，所述液体回收室110回收的液体油至少是碳10以上的重烃，燃烧值大于柴油，经济价值大。除满足装置处理废弃玻璃钢生产自用外，大约剩余1％的液体油可回用外卖。
优选地，所述固态危险废物处理***还包括反应室111、臭氧发生器112、喷淋室113、酸液回收室和烟道114。
反应室111用于对炭化炉105的燃烧室的燃烧尾气进行氧化处理。臭氧发生器112用于为反应室111提供强氧化剂臭氧。喷淋室113用于对处理后尾气中硫的氧化物、氮的氧化物和碳的氧化物进行吸收，避免排入空气中形成酸雨。酸液回收室用于为对喷淋室113提供针对硫的氧化物、氮的氧化物和碳的氧化物进行吸收的吸收液，并对吸收液进行回收。烟道114用于对经喷淋室113处理后尾气的尾气进行外排。
优选地，所述炭化炉105的加热层经管道与反应室111连通，用于完成对燃烧室108产生的加热热流内的烟体进行强氧化尾气处理。
优选地，反应室111与臭氧发生器112相连。由臭氧发生器112产生强氧化剂臭氧以完成对反应室111内硫的氧化物、氮的氧化物和碳的氧化物进行氧化。
优选地，反应室111经管体与喷淋室113相连，由喷淋室113喷出的吸收液完成对对处理后尾气中硫的氧化物、氮的氧化物和碳的氧化物进行吸收，避免排入空气中形成酸雨。
优选地，喷淋室113与酸液回收室相连。由酸液回收室为对喷淋室113提供针对硫的氧化物、氮的氧化物和碳的氧化物进行吸收的吸收液，并对吸收液进行回收。酸液回收室内储存的回收液为纯净水，当纯净水吸收硫的氧化物、氮的氧化物和碳的氧化物后呈酸性液体，且在酸液达到饱和前该液体可以反复作为吸收液使用，从而节约了水资源并获得了可用的酸性液体。
优选地，所述喷淋室113经烟道114与外界相连。烟道114用于对经喷淋室113处理后尾气的尾气进行外排。
通过发明中玻璃钢资源化处理装置完成了对废弃的玻璃钢材料的处理，既解决了废弃物乱排乱放对环境的污染问题，同时充分的完成了对废弃的玻璃钢材料的再利用，通过炭化裂解过程实现了有机物废弃物变废为宝的资源化处理，使得废弃的玻璃钢材料也不再是人人生厌的污染源，而是可利用能利用的资源。
如图2所示，废弃玻璃钢资源化处理方法至少包括如下步骤：步骤1：粉碎，经由粉碎机完成对收集的废弃玻璃钢材料完成颗粒化粉碎；步骤2：金属回收，经由超导磁体分离机完成对颗粒化玻璃钢材料中的金属颗粒或粉末的回收；步骤3：预热，经由换热器完成对去金属颗粒后的玻璃钢颗粒的预热；步骤4：炭化，经由炭化炉完成对预热后物料的炭化处理；步骤5：炭化产物回收。
优选地，所述步骤5中炭化产物的回收过程中，还包括经气固分离装置对炭化产物进行分离的步骤。
优选地，所述步骤5中的炭化产物包括：炭化过程产生的固体物料和炭化过程产生的气体物料。
优选地，炭化过程中产生的固体物料包括活性炭固体颗粒、玻璃纤维绒、玻纤和矿物粉末。
优选地，，炭化过程中产生的气体物料包括气态的烃类和油类。
优选地，所述废弃玻璃钢资源化处理方法还包括：步骤6，炭化产物预热利用；将炭化产物中的高温气态产物输送至步骤2中涉及换热器中，完成高温气态物质的冷凝，同时实现将气态炭化产物中的热量传递至玻璃钢颗粒。
优选地，废弃玻璃钢资源化处理方法还包括：步骤7，燃烧尾气处理；由反应室内臭氧完成对炭化炉燃烧室燃烧后尾气进行氧化还原处理，并经由喷淋室完成对处理后碳氧化合物、硫氧化合物和氮氧化合物的吸收。
通过发明的废弃玻璃钢资源化处理方法完成了对废弃的玻璃钢材料的处理，既解决了废弃物乱排乱放对环境的污染问题，同时充分的完成了对废弃的玻璃钢材料的再利用，通过炭化裂解过程实现了有机物废弃物变废为宝的资源化处理，使得废弃的玻璃钢材料也不再是人人生厌的污染源，而是可利用能利用的资源。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种废弃玻璃钢资源化处理方法,其特征在于，所述废弃玻璃钢资源化处理方法至少包括如下步骤：
步骤1：粉碎，经由粉碎机完成对收集的废弃玻璃钢材料完成颗粒化粉碎；
步骤2：金属回收，经由超导磁体分离机完成对颗粒化玻璃钢材料中的金属颗粒或粉末的回收；
步骤3：预热，经由换热器完成对去金属颗粒后的玻璃钢颗粒的预热；
步骤4：炭化，经由炭化炉完成对预热后物料的炭化处理；
步骤5：炭化产物回收。
2.如权利要求1所述的一种废弃玻璃钢资源化处理方法,其特征在于，所述步骤5中炭化产物的回收过程中，还包括经气固分离装置对炭化产物进行分离的步骤。
3.如权利要求2所述的一种废弃玻璃钢资源化处理方法,其特征在于，所述步骤5中的炭化产物包括：炭化过程产生的固体物料和炭化过程产生的气体物料。
4.如权利要求3所述的一种废弃玻璃钢资源化处理方法,其特征在于，炭化过程中产生的固体物料包括活性炭固体颗粒、玻璃纤维绒、玻纤和矿物粉末。
5.如权利要求3所述的一种废弃玻璃钢资源化处理方法,其特征在于，炭化过程中产生的气体物料包括气态的烃类和油类。
6.如权利要求1所述的一种废弃玻璃钢资源化处理方法,其特征在于，所述废弃玻璃钢资源化处理方法还包括：步骤6，炭化产余热利用；
将炭化产物中的高温气态产物输送至步骤2中涉及换热器中，完成高温气态物质的冷凝，同时实现将气态炭化产物中的热量传递至玻璃钢颗粒。
7.如权利要求1所述的一种废弃玻璃钢资源化处理方法,其特征在于，废弃玻璃钢资源化处理方法还包括：步骤7，燃烧尾气处理；由反应室内臭氧完成对炭化炉燃烧室燃烧后尾气进行氧化还原处理，并经由喷淋室完成对处理后碳氧化合物、硫氧化合物和氮氧化合物的吸收。
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