【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及碳纖維廢料回收利用，特別涉及一種碳纖維復合材料回收設備及回收工藝。
技術介紹
1、碳纖維是一種性能十分優異的復合材料增強纖維，越來越多的應用于航空航天、風電葉片、光伏行業、汽車、壓力容器、體育休閑用品等諸多領域。
2、而隨著近些年復合材料行業的迅猛發展，其廢棄物的回收問題已日漸突出、不容忽視，其中廢棄碳纖維板的數量巨大。對廢棄物進行有效的回收與循環利用將是碳纖維未來可持續發展的重要組成部分。
3、目前國內外拉擠工藝制備的廢碳纖維板的數量已近萬噸，僅報廢碳纖維板一項的回收價值就不可估量。
4、碳纖維復合材料廢棄物的回收價值很高，因此，從能源效率、市場因素等各角度考慮，其回收循環利用是非常必要而且非常重要。
5、碳纖維復合材料（cfrp）的回收十分困難，主要原因如下：（1）碳纖維復合材料具有高的比強度和比模量，極強的耐腐蝕性；（2）如果cfrp基體為熱固性樹脂，其固有的交聯性會導致復合材料不能重新熔融塑化；（3）cfrp是多相復合材料，其不同相的理化性質使回收工作更加困難。
6、對碳纖維增強復合材料的回收產業中，回收方法主要分為熱處理回收法、化學回收法，目前生產處理效率低，其中對于廢復合材料樹脂更是難以有效處理。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種碳纖維復合材料回收設備及回收工藝，以解決目前碳纖維復合材料廢棄物難以回收再利用的問題。
2、為解決上述技術問題，本專利技術提供了一種碳纖維復合材
3、送料機構，將碳纖維廢料逐漸有序傳送至后道工序；
4、切斷機，將碳纖維廢料切斷成均勻的小段；
5、連續式熱分解爐，由多個串聯的熱分解爐組成，且多個熱分解爐內的溫度逐漸升高，使得碳纖維廢料依次經過多個熱分解爐進行加熱分解；
6、淋洗塔，對加熱分解后的碳纖維絲進行淋洗處理，去除掉附著的碳渣；
7、脫水機，使用脫水機對淋洗后的碳纖維絲進行徹底脫水；
8、上漿機，碳纖維絲單絲經上漿機集束成碳纖維絲束；
9、烘干室，碳纖維絲束進入烘干室進行第一次烘干；
10、切粒機，將烘干后的碳纖維絲束進行剪切；
11、第一風力篩選機，將不同規格的碳纖維粒進行篩分；
12、熱風烘箱，對碳纖維粒的剪切段面上的上漿劑進行烘干；
13、第二風力篩選機，將二次烘干的碳纖維粒篩分成不同等級。
14、優選的，所述碳纖維復合材料回收設備的各工序之間通過輸送網帶銜接，從而實現碳纖維廢料回收的自動化運行。
15、優選的，該碳纖維復合材料回收設備還包括活性炭廢氣處理設備，所述活性炭廢氣處理設備分別通過管道與連續式熱分解爐、切粒機、第一風力篩選機、熱風烘箱以及第二風力篩選機連接，用于收集處理回收處理中產生的廢氣。
16、優選的，所述淋洗塔以及所述脫水機工序中產生的廢水統一回收所述至淋洗塔配置的淋洗水過濾器進行處理，進行循環利用。
17、本專利技術還提供了一種碳纖維復合材料回收設備的回收工藝，包括如下步驟：
18、步驟a：切斷，經人工揀選后的碳纖維廢料由送料機構傳送至切斷機中將碳纖維廢料切斷成均勻的小段；
19、步驟b：熱分解，將切斷后的碳纖維廢料碼放至輸送網帶，隨后有序送入連續式熱分解爐內，多個熱分解爐內的溫度逐漸升高，直至1000℃，碳纖維廢料上的樹脂在加熱過程中吸收大量熱能后，大分子有機物鏈斷裂變為小分子氣態物質，最終將碳纖維廢料分解成碳纖維絲；
20、步驟c：淋洗，加熱分解結束后，部分碳渣會附著在碳纖維絲上，此時需要通過淋洗塔進行淋洗處理；淋洗后的碳纖維絲采用風淋方式吹干，附著在碳纖維絲表面的水分與淋洗水為淋洗廢水，一起通過收集和過濾處理后，循環使用；
21、步驟d：脫水，淋洗后的碳纖維絲在上漿前，需用脫水機進行徹底脫水，該脫水步驟中產生的脫水廢水，回收至淋洗塔的淋洗水過濾器進行處理，進行循環利用；
22、步驟e：上漿，采用水基型上漿劑，對碳纖維絲進行上漿，使得單絲的碳纖維絲集束成碳纖維絲束；
23、步驟f：一次烘干，上漿后的碳纖維絲束進入烘干室進行烘干處理，去除表面水分，同時使水基型上漿劑固化在碳纖維絲束表面；
24、步驟g：切粒，將烘干后的碳纖維絲束剪切成碳纖維粒，在切粒過程中會產生切粒廢氣以及切粒邊角料；
25、步驟h：一次篩分：將不同規格的碳纖維粒進行分離，在篩分過程中，會產生一次篩分廢氣；
26、步驟i：二次烘干，篩分后的碳纖維粒放入循環電加熱熱風烘箱中進行烘干處理，將碳纖維粒切斷面的上漿劑烘干，烘干溫度為80-120℃，在烘干過程中會產生烘干廢氣產生；
27、步驟j：二次篩分，二次烘干中的碳纖維粒進入第二風力篩選機，將碳纖維粒分別不同等級，在篩分過程中，會產生二次篩分廢氣；
28、步驟k：包裝，不同等級的碳纖維粒通過自動打包機進行包裝，既得產品。
29、優選的，在熱分解步驟中采用保護氣體保護連續式熱分解爐，使得連續式熱分解爐內保持無氧環境，并在連續式熱分解爐的進出口均采用保護氣體封堵，防止廢氣從熱分解爐進出口逸出。
30、優選的，在淋洗步驟中，一部分水會被碳纖維絲帶走，還有一部分在循環過程中被蒸發掉，隨著生產的連續運行，會有新的水源不斷地向循環水箱內補充水，以抵消所消耗的用水部分，每半年對淋洗塔的淋洗水箱進行離子強度檢測，當離子強度超過標準時，就是淋洗廢液，則排放至統一的廢液罐。
31、優選的，在一次烘干步驟中，烘干室熱源來自換熱器產生的熱蒸汽進行間接加熱，蒸汽位于管道內，不與外界接觸，烘干溫度為60~80℃。
32、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
33、1.本專利技術的碳纖維復合材料回收設備的連續式熱分解爐是由多個串聯的熱分解爐組成，且多個熱分解爐內的溫度逐漸升高，直至將分解溫度提升至1000℃，使得碳纖維廢料依次經過多個熱分解爐進行加熱分解；碳纖維廢料上的樹脂在加熱過程中吸收大量熱能后，大分子有機物鏈斷裂變為小分子氣態物質，最終將碳纖維廢料分解成碳纖維絲；
34、2.本專利技術的碳纖維復合材料回收工藝在熱分解步驟中采用保護氣體氣氛保護連續式熱分解爐，使得連續式熱分解爐內保持無氧狀態，并在連續式熱分解爐的進出口均采用保護氣體封堵，防止廢氣從熱分解爐進出口逸出。
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1.一種碳纖維復合材料回收設備，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的一種碳纖維復合材料回收設備，其特征在于，所述碳纖維復合材料回收設備的各工序之間通過輸送網帶銜接，從而實現碳纖維廢料回收的自動化運行。
3.如權利要求1所述的一種碳纖維復合材料回收設備，其特征在于，還包括活性炭廢氣處理設備（12），所述活性炭廢氣處理設備（12）分別通過管道與連續式熱分解爐（3）、切粒機（8）、第一風力篩選機（9）、熱風烘箱（10）以及第二風力篩選機（11）連接，用于收集處理回收處理中產生的廢氣。
4.如權利要求1所述的一種碳纖維復合材料回收設備，其特征在于，所述淋洗塔（4）以及所述脫水機（5）工序中產生的廢水統一回收所述至淋洗塔（4）配置的淋洗水過濾器進行處理，進行循環利用。
5.一種碳纖維復合材料回收設備的回收工藝，其特征在于，包括如下步驟：
6.如權利要求5所述的一種碳纖維復合材料回收設備的回收工藝，其特征在于，在切斷步驟中碳纖維廢料板材表面含有一層塑料薄膜，該步驟中產生廢塑料薄膜（S1）以及在切斷過程中產生的切斷邊角料（S2）
7.如權利要求5所述的一種碳纖維復合材料回收設備的回收工藝，其特征在于，在熱分解步驟中采用保護氣體保護連續式熱分解爐（3），使得連續式熱分解爐（3）內保持無氧環境，并在連續式熱分解爐（3）的進出口均采用保護氣體封堵，防止廢氣從熱分解爐進出口逸出。
8.如權利要求5所述的一種碳纖維復合材料回收設備的回收工藝，其特征在于，在淋洗步驟中，一部分水會被碳纖維絲帶走，還有一部分在循環過程中被蒸發掉，隨著生產的連續運行，會有新的水源不斷地向循環水箱內補充水，以抵消所消耗的用水部分，每半年對淋洗塔（4）的淋洗水箱進行離子強度檢測，當離子強度超過標準時，就是淋洗廢液（S5），則排放至統一的廢液罐。
9.如權利要求5所述的一種碳纖維復合材料回收設備的回收工藝，其特征在于，在一次烘干步驟中，烘干室（7）熱源來自換熱器產生的熱蒸汽進行間接加熱，蒸汽位于管道內，不與外界接觸，烘干溫度為60~80℃。
...【技術特征摘要】
1.一種碳纖維復合材料回收設備，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的一種碳纖維復合材料回收設備，其特征在于，所述碳纖維復合材料回收設備的各工序之間通過輸送網帶銜接，從而實現碳纖維廢料回收的自動化運行。
3.如權利要求1所述的一種碳纖維復合材料回收設備，其特征在于，還包括活性炭廢氣處理設備（12），所述活性炭廢氣處理設備（12）分別通過管道與連續式熱分解爐（3）、切粒機（8）、第一風力篩選機（9）、熱風烘箱（10）以及第二風力篩選機（11）連接，用于收集處理回收處理中產生的廢氣。
4.如權利要求1所述的一種碳纖維復合材料回收設備，其特征在于，所述淋洗塔（4）以及所述脫水機（5）工序中產生的廢水統一回收所述至淋洗塔（4）配置的淋洗水過濾器進行處理，進行循環利用。
5.一種碳纖維復合材料回收設備的回收工藝，其特征在于，包括如下步驟：
6.如權利要求5所述的一種碳纖維復合材料回收設備的回收工藝，其特征在于，在切斷步驟中碳纖維廢料板材表面含有一層塑料...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張保平，王凱瑞，王亞，王維禹，張歡，張靜怡，
申請(專利權)人：江蘇德晴新材股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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