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吉林重通成飞新材料曹振涛:2017年完成了约1300吨废旧叶片回收处理

北极星风力发电网  来源:能见App    2018/6/14 17:38:09  我要投稿  

北极星风力发电网讯:由中国农业机械工业协会风力机械分会主办的“第五届中国风电后市场专题研讨会”,于2018年6月13-14日在上海市召开。

吉林重通成飞新材料股份公司循环经济事业部部长曹振涛出席“第五届中国风电后市场专题研讨会”, 在叶片改造修复与回收利用专题论坛,分享题为“风电叶片热固性复合材料循环利用介绍”的主旨演讲。

以下为发言内容:

曹振涛:各位专家、各位领导、各位来宾大家早上好,我是吉林重通成飞新材料股份公司的曹振涛,我主要介绍四个方面,公司介绍、项目背景、项目技术探讨、目前这个领域的应用和产业化。

我们公司全名是吉林重通成飞新材料股份公司,是重庆机电集团的子公司的子公司,是整个叶片回收之后涉及的领域太多了,有化工、建筑等等一些方面的东西,罗列是告诉大家我们具备这个实力、设备后期的处理,施工过程中涉及到的环节我们都能有力地把控和配合。

重通成飞2011年起步阶段面临着风电行业局部地区产能过剩和市场竞争激烈的严峻考验,通过不懈努力,使企业赢得了逆势增长的快速发展,目前跻身风机叶片行业前五强。右边是我们公司五大基地的布局,这幅图的目的是告诉大家我们在三北地区具备完完全全回收叶片的能力。

项目的宏观背景就是是习总书记说的“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计。”2005年,国务院出台了《关于加强发展循环经济的若干意见》 ;2016年,国务院印发了《环境保护“十三五”发展规划通知》 ;2017年,国家发改委等部委联合发布了《循环发展引领行动》纲要,这些政策的出台,都是着力解决日益突出的环境问题。大家可以看出来环保这块要求比较严,环保过程中面临的事情,为了2022年的冬奥会,对于环境的要求越来越严了。热固性复合材料优点突出,应用广泛,产量巨大,截至2017年底,我国热固性复合材料总产量约为2100万吨 。其中,管罐应用占35%,达735万吨。风电叶片应用占25%,达525万吨,这是累计值。

热固性复合材料自然降解非常困难,成为持续性有机污染物,退役后产品会造成巨大的白色污染,我国仅2016年在风电叶片生产中就产生固废材料1.28万吨。退役叶片数量也逐渐增多,2022年将产生5.9万吨退役叶片废料。管罐的废料数量远远大于以上数据。

目前热固性复合材料目前通用的处置方法:堆放、掩埋、回用。我们总结了一下热固性复合材料回用的难点,目前罐管的肢解非常困难,第二个粉碎也非常困难,第三个树脂和纤维处理也比较困难,第四应用方面的困难也比较多。

看一下国际上主流的回收技术,一个是物理能量回收法,一个是化学回收法,物理和能量回收法主要是热量回收,能量回收,美国是化学回收法。

左边是废弃飞机的焚场照片,鉴于热固性复合材料回收处理的复杂性,欧美国家大多采用集中存放等待先进且经济的方式再进行处理;小部分采用上述的化学回收或焚烧发电的方法处理;国内目前按普通固废掩埋方式进行处理。这些处理方式成本高、效率低、对人类与环境的危害极大,给绿色清洁能源带来瑕疵。

第三部分我们进行一下我司在这个领域的一些探讨。我们从2014年历史立项研究热固材料的回收,2015年到2017年是前期的研究,到了2017年以后自己感觉因为做的是经济很差的应用,我们决定在三个方面开始自己的研究,2017年3月份我们活化研究已经基本结题,我们开始了还养机、水泥机等的研究,我们环氧砂浆也成功了,刚开始做了几个示范公司。

目前在国家工信部、财政部开展的2017年工业转型升级(中国制造2025)资金工作申报中,获得国家绿色制造项目资金支持,现在完成了12项发明专利和8项实用新型的申报,已获得7项专利授权。2017年,重通成飞与叶片生产商、主机生产商、风场业主签约共完成了约1300吨废旧叶片的回收处理,并得到了政府部门的大力支持和客户的一致认可。目前有回收资质的都是一些环保公司,对叶片的处理不懂行,我们之前没有资质,今年才拿到固废的资质,至少拿到国家三级环保以上资质的,才能处理固废叶片。

我们把整个风机叶片和罐管的处理有三个方面,第一个是分成小块以后掩埋和焚烧。我们把50几米的支解成一米乘一米的块状态,然后处理成粉末,再进行应用。现在比较热门的,大家讨论的技术主要是位于处理阶段,主要的目的就是想分离树脂和玻纤,比如说日本人提出来的微波降解,还有热塑性提出的降解,没有实实在在到实用阶段,目前还是活化和讲解,不管如何处理,都会产生70%的残留物。解决玻璃钢残留物才是重中之重。

第一个降热。美国的方式,分裂出来是分子的东西,像可燃的甲烷、硫化氢之类的,但是在高压的反应釜中加入催化剂,但是效果不是很好,第二是采用高温高压的催化剂,活化催化剂使中活性交联键发生酯交换反应或拓扑重排生成新的活性交联结构,在一定条件下与其他树脂、固化剂进行再次交联固化,从而产生新的热固性树脂材料。重通成飞已可以利用活化技术萃取出不饱和聚酯总含量50%多元醇和多元酸的齐聚物。不饱和的树脂有经济性,但是经济性非常不好,但是作为一种应用我们还是把它罗列出来。

第二个应用是环氧地坪体系的应用。我们目前做了几种应用,比较高端的环氧模式没有做,我们把三种主要的体系做完了,进行的测试大家看一下右图,右图我们的耐磨性,砂浆的耐磨性和耐压性都有升高,搅拌不是太均匀有波动,绿颜色是有成本降低,我们粉有棕钙和太白粉,我们认为成本有很大的降低。重点提一句,我们用在防静电地坪的添加以后,对防静电有比较好的应用,这个密度低很多,掺杂在防静电地坪里只有0.9,可以很均匀分布在里面,目前这个防静电地坪我们已经拿到了专利。

第二个是砂浆和缓凝图的应用。当时我们在赶进度,我们提取出来的这些玻纤直接泡在强解溶液里面,这个是高微电镜拍出来的东西,目前我们还是要做加速老化的实验,目前作为防裂纤维可以替代普通的防裂钢纤维等,我们目前做的实验比较好。

这个沥青混凝土加入了我们的玻璃纤维,使抗裂性和腐蚀性提高,我们提取出来的玻璃钢废料分散性特别好,大家知道在交通行业想做成一款产品或者是大批量应用,周期至少是3-5年的时间,我们目前也在做个事情。

第四个是传统的应用。比如说人造石、人造道砖、SMC的应用,再生砖遇到大的问题,垃圾回用里面普通的再生砖2毛5分钱,用了这个东西2毛7分钱,其坚韧程度明显优于普通再生砖,使用寿命约为普通再生砖的两倍,卖得不是非常好,还需要产业的支持。

前面说的是五种设备,第一个肢解设备,行业内人均一天2吨,行业内是人均0.8吨每天,我们是可以充分满足大家的欲望。

第二个是破碎设备,在叶片破碎阶段,重通成飞自主设计、研制了专用破碎生产线,每小时可粉碎1.6吨玻璃钢材料,远超日本武田制药与菊水制造所共同研制的玻璃钢粉碎设备0.5吨/小时的处理量,日本整个玻璃钢产品不多,我们主要是靠工艺取胜,我们可以达到3吨左右的处理量。

第三个就是筛分和制粉设备,我们现在纤维筛选设备可以分类分级地筛选出指定长短及直径的纤维束。制粉设备可以将回收粉料制备成3000目以下任何目数的粉料,大大提高了废料可利用性,我们制造的这个粉1000目左右完完全全可以制成工程塑料,这是以前工程塑料应用中有的先例,这个没有写,粉末有很多,我们只是提大概的东西。活化、热解设备,针对一些树脂含量比较高的,不饱和的树脂我们采用这种方式会比较好。

第四阶段讲一下产业化的问题,我司拥有热固性复合材料回用四大阶段的核心技术和专利设备,可以根据不同热固性材料的行业特点提供不同的整体解决方案。我们提供的技术是现场切割、第二筛选和制粉技术,还有叶片回收粉料活化分离技术。

现在是以风电叶片为例给大家举出来的东西,第一个PVC,我们57米的叶片分解出来PVC500公斤左右,可以百分之百分离出PVC来,PVC打磨之后可以再制成PVC,质量不如以前,但是可以用在建筑行业用保温砂浆的隔层,第二个是纤维,可以用在砂浆缓凝图、沥青混凝土,建筑垃圾再生材料,第三个结构胶,第四个就是粉末,刚刚给大家讲的应用。

热固性复合材料的回收处置是全球面临的巨大难题,重通成飞目前的研究成果有把握也有能力完成热固性材料的回收再利用,我的讲解到这里就结束了。

谢谢大家。

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