[发明专利]纤维增强复合材料连续回收系统

说明书

本申请提供了一种纤维增强复合材料连续回收系统，包括：连续热解炉，所述连续热解炉的热解进料口与外部设置的上料装置连接；过热蒸汽发生器，与所述连续热解炉的热解炉体连接，向所述连续热解炉内输送过热蒸汽；热能转换燃烧炉，与所述连续热解炉的热解气体出口连接；所述热能转换燃烧炉还与所述过热蒸汽发生器连接；连续除碳炉，所述连续除碳炉的除碳进料口与所述连续热解炉的热解出料口连接，用于对经所述连续热解炉热解过后的纤维增强复合材料进行除碳处理，输出纤维原丝。本申请中提供的纤维增强复合材料连续回收系统节约了纤维回收的成本，实现纤维的无损伤回收，同时回收过程具有尾气零排放、零污染的特点。

技术领域

本申请涉及材料废弃物回收领域，特别地涉及一种纤维增强复合材料连续回收系统。

背景技术

纤维增强复合材料具有重量轻，强度高，模量高，耐腐蚀等优点，被广泛应用于航空航天、体育休闲、汽车、建筑及桥梁加固等领域。2018年，我国复合材料总产量为430万吨，预测在2023年将达到556万吨左右，已先后超过德国、日本居世界第2位。

目前我国纤维增强复合材料仍以热固性树脂基为主，市场占有量90％以上，而热固性树脂基复合材料在自然条件下不可以降解，因此废弃纤维增强复合材料造成的环境污染与资源浪费已成为我国严重的环境、社会与经济问题。

全球废弃纤维增强复合材料制品2020年已达5万吨，其中碳纤维2.5万吨以上，按平均价格200元/千克计算，价值约合人民币50亿元以上。未来中国四大产业——大飞机项目、海上风力发电、汽车轻量化发展及高速铁路，无疑还将带动碳纤维需求的强势增长，然而飞机制件一般寿命为25-28年，风机叶片为20-25年，汽车制件为10-15年，这些产品寿命终结后，其回收再利用将成为非常重要的问题。目前，针对纤维增强复合材料的回收往往无法实现连续化，用热解法大规模、连续化、低成本、低能耗的回收纤维增强复合材料的环保设备和技术还是空白。

发明内容

为了解决或至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了：

K1、一种纤维增强复合材料连续回收系统，用于纤维增强复合材料废弃物，纤维增强复合材料连续回收系统包括：连续热解炉，连续热解炉的热解进料口与外部设置的上料装置连接；过热蒸汽发生器，与连续热解炉的热解炉体连接，向连续热解炉内输送过热蒸汽，过热蒸汽用于热解纤维增强复合材料；热能转换燃烧炉，与连续热解炉的热解气体出口连接，用于点燃来自连续热解炉的热解气体；热能转换燃烧炉还与过热蒸汽发生器连接，用于将燃烧后的热源气体送入过热蒸汽发生器，以便过热蒸汽发生器生产过热蒸汽；连续除碳炉，连续除碳炉的除碳进料口与连续热解炉的热解出料口连接，用于对经连续热解炉热解过后的纤维增强复合材料进行除碳处理，输出纤维原丝。

K2.根据K1所述的纤维增强复合材料连续回收系统，其特征在于，所述热能转换燃烧炉还与所述连续热解炉的热解炉体连接，向所述连续热解炉内输送热源气体，作为补充加热。

K3.根据K1所述的纤维增强复合材料连续回收系统，其特征在于，所述连续除碳炉的除碳气体出口与所述热能转换燃烧炉连接，用于为所述热能转换燃烧炉输送除碳气体，以制造所述热源气体。

K4.根据K1所述的纤维增强复合材料连续回收系统，其特征在于，还包括：

氧化性气体输送装置，所述氧化性气体输送装置分别与所述过热蒸汽发生器和所述连续除碳炉连接；所述过热蒸汽发生器将使用过的热源气体输送至所述氧化性气体输送装置，并经由所述氧化性气体输送装置输送至所述连续除碳炉内，用于进行除碳作业。

K5.根据K4所述的纤维增强复合材料连续回收系统，其特征在于，所述氧化性气体输送装置还包括：

壳体，所述壳体包括换热腔；第一进气口和第一出气口，分别设在所述壳体上，并与所述换热腔连通，所述第一进气口用于输入待加热氧化性气体；第二进气口和第二出气口，分别设在所述壳体上，并与所述换热腔连通，所述第二进气口用于输入氧化性气体。