循環利用高壓氣體用復合容器的方法技術

執行循環利用高壓氣體用復合容器的方法，所述方法包括以下步驟：將由內容器和外容器構成的廢棄的高壓氣體用復合容器與復合容器所連接的設施分離；切割分離的復合容器；從切割的復合容器分離出內容器和外容器；將分離出的內容器熱熔化并對其再加工以循環利用；將分離出的外容器保持在回收碳纖維的裝置的回收棒上，并使用熱分解法僅分離和回收分離出的外容器中的碳纖維，所述回收碳纖維的裝置包括保持分離出的外容器的回收棒和用于支承回收棒的一對支承件；以及循環利用回收的碳纖維。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及循環利用高壓氣體用復合容器的方法，更具體地，涉及一種為了循環利用諸如氫儲罐的高壓氣體用復合容器，使用能夠分離復合容器的內容器和外容器并且從外容器中無切割地取出碳纖維的回收裝置，以便在長纖維狀態下回收碳纖維，從而提高碳纖維的回收程度并改善循環利用效率的循環利用高壓氣體用復合容器的方法。
技術介紹
用于保存高壓氣體的復合容器通常由內容器和外容器構成。當高壓氣體用復合容器在使用后被廢棄(即丟棄)時，由于環境污染和資源的浪費導致巨大的經濟損失。循環利用高壓氣體用復合容器，特別是用于燃料電池車輛的氫儲罐，已變得日益重要。近來，由于燃料電池車輛已開發達到較高的生產量，各種法規必須滿足，特別是要求達到韓國和歐洲的法規下的車輛的循環利用率。與具有內燃機的車輛不同，氫儲罐占據燃料電池車輛的整個重量的大部分，因此認為有必要為了滿足法規而循環利用氫儲罐。實際上，燃料電池車輛的氫儲罐是否可以循環利用在很大程度上取決于車輛的循環利用程度，如下表1中所示。表1示出當燃料電池車輛的空車重量為1868kg并且其中氫儲罐的重量為145kg時的分析和比較結果。[表1]因此，重要的問題是有效地循環利用以氫儲罐為代表的高壓氣體用復合容器，并且回收該循環利用的資源使其能夠無任何性能問題地被有效再利用。一般來講，已根據構成容器的材料，以四種類型制造并使用高壓氣體用容器，諸如由鐵或鋁等金屬制成的單一金屬容器(類型1)、通過用玻璃纖維部分地增強金屬容器而制造的復合容器(類型2)、通過用碳纖維制成的外容器覆蓋鋁襯里的內容器而制造的復合容器(類型3)，以及通過用碳纖維制成的外容器覆蓋塑料襯里的內容器而制造的復合容器(類型4)。在這些類型中，類型3或類型4的高壓氣體用復合容器已在全世界用作用于保存燃料電池車輛中的燃料的氫儲罐。在類型3和類型4的復合容器中，兩種類型的內容器可由鋁或熱塑性材料制成，但是兩種類型的外容器共同由通過纖維纏繞形成的碳纖維增強熱固性樹脂所覆蓋的結構構成。因此，由于兩種類型的容器的內容器由相同的材料制成，所以只要能夠回收內容器，即可通過熔化和再加工來循環利用兩種類型的容器而無需開發特定技術。然而，由于外容器由碳纖維增強熱固性樹脂制成，所以不能通過與內容器相同的方式熔化來循環利用外容器。此外，已經考慮為了循環利用氫儲罐而再利用相同用途的氫儲罐的方法，但是因為循環利用產品的品質、性能和耐久性的降低導致穩定性降低等問題，所以在儲罐再利用中存在限制。因此，在使用后成為廢棄物的氫儲罐并未全部循環利用，而是至少一些被丟棄在例如填埋場中。此外，為了廢棄而通過燃燒分解和破壞儲罐導致比一般廢棄物嚴重得多的資源浪費、經濟浪費和環境問題，因此強烈需要開發循環利用氫儲罐的技術。另一方面，為了循環利用通常使用的碳纖維增強熱固性樹脂，在一些情況下通過將使用過的廢產品破碎、去除樹脂、然后在短纖維狀態下回收而將其再用作塑料用增強材料，但是這種循環利用也具有以下限制，諸如：1)消耗過多能量用于破碎廢棄品和去除樹脂。2)因為當破碎廢棄品時碳纖維被切割并在短纖維狀態下回收，所以回收效率低。3)因為在短纖維狀態下回收的碳纖維的用途非常有限，所以循環利用的機會很少。4)在未破碎的情況下回收廢棄品時，由于碳纖維的纏結使其不能再利用。在現有技術中為了循環利用碳纖維，在日本特開第2013-0147545號中提出一種制造再生碳纖維的方法，通過加熱碳纖維浸漬于基體樹脂中的廢棄碳纖維增強塑料，從廢棄碳纖維增強塑料中熱分解基體樹脂，然后得到處理后剩余的碳纖維作為再生碳纖維。此外，在韓國專利第10-1434076號中提出一種制造纖維復合粒料的方法，其中利用熱分解或超臨界溶劑的處理從不需要的基底材料中分離廢棄物，或者從使用過的部件中分離碳纖維、碳纖維束或其復合物。另外，在日本特開第1997-0012730號中提出一種關于雙相纖維增強塑料的技術，其中碳纖維作為增強材料分布在熱固性樹脂的基體中并且是通過熱分解碳纖維增強塑料而回收的再生碳纖維。然而，此類技術仍然具有上述伴隨分離、回收和再利用碳纖維的問題，因此均未能提出能夠有效回收在廢棄品中以長纖維狀態存在的碳纖維的方法，并且具有回收效率低和回收材料的利用率也低的其它問題。在本
技術介紹
部分中所公開的上述信息僅用于增強對本專利技術的背景的理解，因此其可能包含不構成本國內本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。
技術實現思路
本專利技術提供一種通過使構成高壓氣體用復合容器的內容器和外容器有效地分離，并且使外容器中的碳纖維在長纖維狀態下分離，能夠提高復合容器的循環利用程度的循環利用方法。因此，本專利技術提供一種從復合容器有效地分離內容器和外容器，并且在長纖維狀態下分離外容器中的碳纖維，使得能夠顯著提高循環利用程度的循環利用高壓氣體用復合容器的方法。此外，本專利技術提供一種對于從高壓氣體用復合容器中在長纖維狀態下回收碳纖維有用的回收碳纖維的裝置。一方面，本專利技術提供一種循環利用高壓氣體用復合容器的方法，所述方法包括以下步驟：將由內容器和外容器構成的廢棄的高壓氣體用復合容器與復合容器所連接的設施分離；切割分離的復合容器；從切割的復合容器分離內容器和外容器；將分離出的內容器熱熔化并對其再加工以循環利用；將分離出的外容器保持在回收碳纖維的裝置的回收棒上，并使用熱分解法僅分離和回收分離出的外容器中的碳纖維，所述回收碳纖維的裝置包括保持分離出的外容器的回收棒和用于支承回收棒的一對支承件；以及循環利用回收的碳纖維。另一方面，本專利技術提供一種用于從包括含有碳纖維的外容器的廢棄的高壓氣體用復合容器回收碳纖維的裝置，所述裝置包括用于保持從高壓氣體用復合容器切割并分離的外容器的回收棒，以及用于支承回收棒的一對支承件。根據本專利技術的循環利用高壓氣體用復合容器的方法，由于能夠從高壓氣體用復合容器有效地分離內容器和外容器，所以能夠大幅提高廢棄的高壓氣體用復合容器的循環利用程度。特別地，由于能夠在長纖維狀態下分離高壓氣體用復合容器的外容器中的碳纖維，所以能夠顯著提高再利用性。此外，本專利技術的方法提供一種通過有效地改善高成本和高環境載荷等廢棄資源的問題，能夠將現在未經再利用的廢棄資源循環利用為新的資源的方案。本專利技術提供一種在循環利用高壓氣體用復合容器的過程中，能夠<本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種循環利用高壓氣體用復合容器的方法，所述方法包括以下步驟：將由內容器和外容器構成的廢棄的高壓氣體用復合容器與復合容器所連接的設施分離；切割分離的復合容器；從切割的復合容器分離出內容器和外容器；將分離出的內容器熱熔化并對其再加工以循環利用；將分離出的外容器保持在回收碳纖維的裝置的回收棒上，并使用熱分解法僅分離并回收分離出的外容器中的碳纖維，所述回收碳纖維的裝置包括保持分離出的外容器的所述回收棒和用于支承所述回收棒的一對支承件；以及循環利用回收的碳纖維。

【技術特征摘要】
2014.12.05 KR 10-2014-01741101.一種循環利用高壓氣體用復合容器的方法，所述方法包括以下
步驟：
將由內容器和外容器構成的廢棄的高壓氣體用復合容器與復合容
器所連接的設施分離；
切割分離的復合容器；
從切割的復合容器分離出內容器和外容器；
將分離出的內容器熱熔化并對其再加工以循環利用；
將分離出的外容器保持在回收碳纖維的裝置的回收棒上，并使用
熱分解法僅分離并回收分離出的外容器中的碳纖維，所述回收碳纖維
的裝置包括保持分離出的外容器的所述回收棒和用于支承所述回收棒
的一對支承件；以及
循環利用回收的碳纖維。
2.根據權利要求1所述的方法，其中在所述復合容器中，所述內
容器是金屬襯里或塑料襯里，并且所述外容器由含有碳釬維的碳纖維
增強樹脂制成。
3.根據權利要求1所述的方法，其中在所述切割分離的復合容器
的步驟中，根據將復合容器切割成兩部分、四部分和六部分中的任何
一種方式執行切割。
4.根據權利要求1所述的方法，其中所述回收碳纖維的裝置具有
以下結構：回收棒橫向配合在用于支承所述回收棒的一對支承件的上
部形成的回收棒固定環中，所述回收棒具有用于調節所述支承件之間
的間距的螺旋式槽以及在上部以規則間隔形成的多個配合孔，在所述
回收棒的上方設置有配合在所述回收棒上的纖維分離器，并且在所述
纖維分離器的下部以規則間隔形成有插入到所述回收棒的配合孔中的
多個針，
其中在所述纖維分離器的兩側端部形成用于將從所述支承件的固
定環向上垂直延伸的插入件插入并且具有大于所述插入件的外徑的直

\t徑的多個固定孔。
5.根據權利要求4所述的方法，其中通過調節所述支承件之間的
間距將分離出的外容器穩定地保持在所述支承件之間的所述回收棒
上，通過將所述支承件的插入件配合到所述纖維分離器的固定孔中的
適當的固定孔中將所述纖維分離器固定在外容器上，通過加熱外容器
進行熱分解使所述外容器中的環氧樹脂熔化并被向下回收，并且在環
氧樹脂被熱分解的同時所述外容器中的碳纖維保留下來，使得僅碳纖
維在所述回收棒上自然地垂下。<...

【專利技術屬性】
技術研發人員：安芙延，李東俊，鄭基然，具洪謨，樸鳳鉉，洪性準，
申請(專利權)人：現代自動車株式會社，
類型：發明
國別省市：韓國;KR