关於废玻璃钢的处理回收和利用

2024-06-20

关於废玻璃钢的处理回收和利用(精选3篇)

关於废玻璃钢的处理回收和利用 篇1

风机叶片含有纤维增强材料(如玻璃纤维或碳纤维)、塑料聚合物(聚酯或环氧乙烯树脂)、夹心材料(PVC、PET或巴沙木)和聚氨酯涂层。

玻璃鋼又名不飽和聚酯樹脂(up)

特性:不飽和聚酯樹脂具有优良的耐化学腐蚀性能、电性能和力学性能,并且加工工艺简便,主要用于生产玻璃钢(或称玻璃纤维增强塑料,FRP),其制品有冷却塔、卫生设备、建筑材料、化工防腐设备、车船壳体及公共设施等;除此之外,还用于制造非玻纤增强制品,如钮扣、涂料、人造玛瑙。

废玻璃钢粉填充丁腈橡胶的性能.从取向和非取向两个方面探讨了废玻璃钢粉含量对丁腈橡胶性能的影响,比较了废玻璃钢粉和碳酸钙对丁腈橡胶性能的影响.结果表明,玻璃钢粉对于丁腈橡胶具有一定的补强作用,随着玻璃钢粉加入量的增加,电阻率略有下降;由于玻璃短纤维的存在使得胶片取向与非取向方向的性能有所差异.综合性能考虑,使用20份废玻璃钢粉的复合材料具有较高的性能价格比 国外复合材料废弃物回收方法

国外复合材料废弃物的回收方法不尽相同,但总的来说,可以大致分为以下三种方式:化学回收;物理回收;能量回收。不管采用哪一种回收方法,复合材料废弃物必须首先切碎成可用的块状。

1.化学回收

利用化学改性或分解的方法使废弃物成为可以回收利用的其他物质(如燃气、燃油等)。该方法技术难度大,对回收设备要求高,回收费用较高。一般在400℃~500℃以回收热解油为主,在600℃~700℃以回收热解气为主。

复合材料废弃物中的玻纤在热解的高温下力学性能下降,进一步研磨后,可与其他固体副产物研磨粉料一起用作填料。

美国汽车协会和通用公司共同努力,在1988年和1989年进行了数十吨SMC废弃物热解试验,将复合材料废弃物在无氧情况下,加热分解成为热解气和热解油,以及以CaCO3、玻纤为主的固体副产物。在通用A级汽车SMC用料中,其替代量高达CaCO3填料的30%(混合物的12%)时,对加工和力学性能无不良影响。

在叶片产品上的应用试验。ReFiber公司对叶片采用的高温热解回收工艺,其回收的材料主要用作绝缘材料。

2.物理回收

将废弃物粉碎或熔融作为材料的原材料使用。生产成本较低、处理方法简单,但是对废弃物的选择性大、处理量有限度。作为添加物使用时,由于可能会导致材料性能的降低和成本的提高,所以添加数量和应用领域受到限制。

美国GE将GMT制作的废弃汽车保险杠经过粉碎机粉碎后,与GMT新料按20∶80的比例掺混再复合成新的片材,其性能无明显下降。处理玻璃钢废料的最简便方法是填埋和粉碎作填料。例如,把废弃的SMC板材用切断型粗碎机粗碎成50~100毫米,再用细碎机粉碎成能通过4毫米筛孔的科粒,最后用旋转式粉磨机粉磨成直径很小的球状颗粒粉料,这样制成的玻璃钢废料粉料,在制造SMC汽车车身板时可以代替碳酸钙用作填料,并且不会降低车身板的表面光滑性。同样,工程技术人员已经能很方便地回收利用废印刷线路板中的金属材料,但要回收印制电路板的基板-一环氧树脂层压板还存在一定的难度。此外,热塑性树脂玻璃钢的发展速度已经连续多年超过热固性树脂玻璃钢,因此,回收利用热塑性树脂玻璃钢废料也提上了议事日程。

把热固性树脂玻璃钢废料用作热塑性树脂的填料。英国Brunei大学正在研究将热固性树脂废料用作热塑性树脂的填料的可能性。他们先将热固性聚酯树脂玻璃钢或酚醛树脂玻璃钢的废料,粉碎成具有一定的物理尺寸和几何形态的填料,再用表面处理剂处理这些填料。把这样加工成的填料同聚丙烯树脂混合均匀后,用双螺杆挤出机成型为聚丙烯复合材料制品。他们的试验结果表明,使用热固性树脂玻璃钢废料填料的聚丙烯复合材料的微观结构十分均匀,制品的机械强度性能也很好。

环氧树脂层合材料用作聚丙烯的填料。美国Pennsylvania技术大学正在研究把环氧树脂层合材料废料粉碎成填料后用作聚烧。使用这种方法处理玻璃钢废料不但要占用大量的土地,并且还会造成对环境的污染。后来他们成功地把玻璃钢废料粉碎后用作丙烯树脂的增强材料。据介绍,用环氧树脂层合材料废料加工成的填料由60%的玻璃纤维和40%的完全团化的环氧树脂组成。他们在聚丙烯树脂中分别加入30%的废料填料和标准料,并且比较了聚丙烯复合材料的物理性能和强度性能。他们还对3种不同尺寸的环氧树脂层合材料废料填料对聚丙烯复合材料的性能的影响进行了试验。

环状结构热塑性树脂复合材料的回收利用。美国Fordj气车公司正在研究回收利用环状结构热塑性树脂复合材料的可能性。他们先用针织玻璃纤维织物和环状结构热塑性树脂用液体模塑工艺成型为高玻璃纤维含量的复合材料(玻璃纤维含量达58.7%),再将复合材料粉碎,混合后用注塑工艺成型复合材料。对这样成型的复合材料和标准的环状结构热塑性树脂复合材料分别进行物理性能和强度性能试验。标准的环状结构热塑性树脂复合材料是用短玻璃纤维增强的热塑性复合材料。试验结果表明,回收的环状结构热塑性树脂复合材料的物理性能和强度性能,与标准复合材料相近,但最大拉伸强度比标准复合材料低25%。

用层合材料废料生产磨料。波兰的研究人员在研究用回收的层合材料废料生产磨料的可能性,他们对各种层合材料废料,包括用玻璃纤维、纸、棉和云母增强的酚醛树脂,环氧树脂及有机硅树脂层合材料废料进行了研究。试验结果表明,玻璃纤维增强环氧树脂层合材料废料经粉靡和碳化处理后,可以用作磨料。这种磨料具有合适的摩擦系数,并且在350摄氏度以下磨料的摩擦系数对温度的稳定性很好。

大日本油墨化学工业株式会社以BMC制品的废弃物为对象开发了新型人行道铺路材料。把废BMC制品的破碎物作为人行道的下层,再生橡胶作为上层。

3.能量回收

将废弃物通过焚烧等处理,其中的有机物通过燃烧转化为热能或其他能量方式加以应用。该方法生产成本较低、处理方法简单,但是废弃物焚烧过程容易释放出有毒气体,焚烧后的灰分需要填埋,容易对环境造成二次污染。另一个问题是复合材料中有机物的燃点较高,需要用油、煤等引燃和助燃。

国内研究应用状况

国内的研究方向主要是:1.采用物理方法回收利用,在回收填料替代应用技术以及粉碎设备开发等方面开展了较多研究和应用推广。2.对能量回收方法进行应用研究,主要对焚烧炉的方式、排放物的处理技术及装备开展研究。

国内一些研究单位和企业开发了FRP废弃物破碎机,并将复合材料废弃物粉碎后作为填料用于复合材料波形瓦、洗面台等产品中。

北京玻璃钢研究设计院研究了复合材料废弃物作为填料用于SMC材料中。对粉碎设备、回收填料的处理、添加量进行了研究。中材科技风电叶片股份有限公司和北京玻璃钢研究设计院合作研究了焚烧法处理、回收叶片制造过程废弃物。

复合材料废弃物的回收专用设备

1.切割、破碎设备

复合材料废弃物在分捡出金属等异物解体后,首先要进行切割和破碎。该技术主要受废弃物形状的影响,另外,切割玻纤对刀刃的磨损、废弃物中金属等异物和污染状态等也有不同程度的影响。对于风机叶片来说,还需要增加一个步骤,叶片要在现场切割成大块,以便于运输。

2.粉碎设备

复合材料废弃物粉碎再利用时,可采用精制车床切断破坏粗粉碎,再用冲击破坏方式的高速旋转微粉碎机过滤网切碎机微粉碎,然后筛选分开,得到数微米~数十微米的微粉碎物。其他还有用搅拌磨碎方式的球形切碎机、高速冲击破坏方式的喷水切碎机、剪断切碎机或切削方式等粉碎方法。

3.焚烧设备

4.热分解回收设备

将复合材料废弃物切割、破碎成碎片后,投入密封的高温分解反应容器中,以丙烷或热解气加热,进行高温分解。

(1)原料处理和喂料系统

(2)高温分解反应器

根据废弃物的传热性差、树脂热解时的发热量大和树脂高温熔融、滴流、粘壁,以及纤维和填料粘附炉壁和飞扬、不完全燃烧产生炭黑并附着炉壁等特点,专门设计加工,是热解回收的核心部分。

(3)控制系统

监控热解温度、燃烧率、压力、真空和其他过程。

(4)出料系统

回收技术发展趋势

综合处理成为回收利用技术的新方向,主要体现在两方面:

1.在设计和制造的时候,就考虑到废弃物的回收和再利用,比如,采用热塑性复合材料制造叶片、研究采用竹纤维增强复合材料、研究采用生物基胶黏剂替代环氧树脂等;研究新的制造技术,减少制造过程废弃物的排放。

2.综合各种处理技术、实现资源的充分利用。

目前,国外先进的处理技术倾向于利用其他工业基础,综合使用以上方法,充分利用废弃物特点,同时回收能量、物质,最大程度地实现废弃物的回收和利用,如水泥窑炉处理技术等。

水泥窑炉协同处理技术。该方法显著特点是:把玻璃钢废弃物先粉碎为粒径10毫米大小的粉末,吹入水泥窑炉内,作为燃料燃烧,残渣作为水泥原料使用。能把玻璃钢废弃物全部处理完毕。玻璃钢废弃物一部分转化成能源,可以减小部分燃料用量,也就减少了二氧化碳的排放。因窑内温度高,产生的有害气体极少,没有有害气体污染空气的问题。`6?r.;wj水泥窑炉燃烧温度为800℃~1500℃,物料在高温区域的停留时间在一小时左右,实现了难燃烧、难分解的组份的完全处理;复合材料废弃物中有机物转化成能源,无机物转化成原材料,实现了复合材料废弃物的资源化处置。

3.无机隔热反射墙体涂料国内外涂料及涂层技术发展很快,并不断更新换代,无机建筑涂料,特别是无机隔热反射建筑涂料是发展方向之一。目前德国keim矿牌涂料是最具代表性的全无机硅酸盐涂料。该涂料涂刷后能渗入墙体基面0.5~2mm深,与墙体的矿物质基底发生化合作用,能形成一层抗碱防酸的硅石,使涂层与墙体牢固地结合。加上该涂料与墙体同属于矿物基质,有相近的热胀冷缩系数,可避免涂层龟裂与剥落,耐候性好,使用寿命可达10~15年。该涂料防火阻燃、防尘自洁、无菌类及苔藓滋长、无挥发物、无毒环保、久不褪色、适用范围广。

关於废玻璃钢的处理回收和利用 篇2

1工艺简介

1.1天然气处理装置

高尚堡油气处理厂天然气处理装置 (图1) 是1 套以回收液化石油气和轻质油为主的冷凝处理装置, 整套装置采用了正升压工艺, 采用先进的膨胀机制冷加丙烷辅助制冷的混合制冷工艺, 制冷温度最低可达-95 ℃, 属于典型的深冷处理装置[1]。

1.2原油稳定装置

高尚堡油气处理厂原油稳定能力为250×104t/a, 使冀东油田原油的稳定率达到100%。在原油稳定处理中采用不完全精馏法稳定工艺 (图2) , 把原油加热到一定温度, 利用精馏原理, 使汽液两相经过多次平衡分离, 使其中易挥发C1~C5及部分C6以上的轻组分尽可能转移到气相;而难挥发的重组分保留在原油中, 从而使原油在常温常压储存和输送过程中保持稳定, 消除原油的蒸发损耗, 达到了原油安全外输的目的。

2放空气体来源分析

2.1膨胀机密封气

天然气处理装置的制冷膨胀机放空气体主要来自于密封气。由于透平膨胀机在低温状况下工作, 而其轴承、机身处在常温环境之中, 为了减少高压低温气体通过密封的泄漏而降低冷量损失, 防止轴承润滑油冻结造成整个机组失效, 在机组中采用常温的密封气体通入密封中段, 以阻止低温气体向轴承段泄漏, 保证机组的安全。而密封气进入机组后随机组润滑油一起回到油箱, 然后从油箱排放到火炬系统。

2.2重接触塔

重接触塔是衡量天然气处理装置效率高低的关键设备, 其塔顶设计运行压力为0.75 MPa, 部分干气再通过干气压缩机增压外输, 而多余的干气必须进行放空才能控制塔顶压力。塔顶压力控制设计不合理, 不仅造成天然气资源的浪费, 还多次由于系统波动大, 塔顶压力不稳定引起塔底增压泵不上量, 导致机封损坏;同时, 干气减压过程中部分压力能未得到有效利用。

2.3原油缓冲罐

原油稳定装置原油缓冲罐不凝气原设计作为原油加热炉燃料气[2], 因其压力和组分不稳定, 严重影响了加热炉的正常运行;特别冬季整条管线易冻堵, 致使加热炉连续停炉, 影响装置的运行效率, 因此只能将其进行放空处理。

2.4脱丁烷塔

天然气处理装置脱丁烷塔的压力是通过产品回流罐的气相来控制的, 即当回流罐压力过高时, 就要通过自动调节阀放空卸压至火炬系统来保持塔顶压力的平稳。

2.5各系统排污

高尚堡油气处理厂装置排污系统原设计“高压到低压、低压到常压”。在整个装置排污系统中末端总会出现放空气体, 在实际运行中只有将排污罐的放空阀打开, 保持其压力为常压才能使各系统排污顺畅。

3解决措施

1) 将从油箱排放出来的密封气 (压力为0.25MPa) 引到低压外输气系统 (压力为0.10~0.18MPa) 加以利用, 既保障了油箱低压又回收了密封气, 而且改动不大, 原流程保留。当加油或检修需要卸压到零时可通过原流程进行。如图3 所示, 蓝色线为新增管线。

2) 将重接触塔压力由当初设计的运行压力0.75 MPa提升到1.0 MPa, 并增加塔压力自控阀, 维持其运行平稳。同时, 对于用户从调压阀前直接进行外供中压干气, 提升了对于压力能的利用, 在减压过程中进一步回收冷量。经过改造后, 有效地减少放空天然气约为1.2× 104m3/d (℃ , 101.325k Pa) , 并停运了外输干气压缩机 (图4) 。

3) 因不凝气量大、重组分多, 所以具有很高回收价值。为此, 增加了不凝气回收系统, 主要是利用1 台45 k W变频控制的压缩机, 回收其不凝气并增压后输送到天然气处理系统。经过相应改造后, 其系统可回收不凝气约为3000 m3/d, 可回收轻烃1.5 t/d。工艺改造如图5 所示。

4) 在脱丁烷塔放空调节阀后增加了1 条与湿气分离器相连的DN25 管线, 在运行时关闭去火炬放空的流程, 打开去湿气分离器的流程。当脱丁烷塔压力过高时, 可直接放空泄压至天然气处理系统进行回收。如图6 所示, 红色线为新增管线。

5) 将排污罐的气相管线接入原有的45 k W回收气压缩机入口, 同时可以通过调整压缩机频率或进出口连通阀来降低回收气压缩机入口压力的方式, 回收排污罐放空气体, 进入天然气处理装置原料气回收利用[3], 并保证了排污罐压力适合不同压力等级排污的需要。通过相应改造后可以回收放空气体约600 m3/d。其工艺流程如图7 所示, 红色线为新增管线。

4效益分析

冀东油田高尚堡油气处理厂通过相应的工艺流程改造及生产调整, 目前可以回收可燃气体2.3×104m3/d, 实现经济效益近4.6 万元, 同时减少环境污染。

5结论

放空气体燃烧排放不仅反映1 个企业资源利用的水平, 也反映了该企业生产管理水平。通过该厂几年来的努力, 现将放空气体全部进行了回收, 有效地解决了多年来困扰生产运行的重点难题。这不仅节约了能源、增加了企业经济效益, 而且达到了保护环境的目的。

摘要:多年来, 放空气体的燃烧排放问题一直制约着冀东油田高尚堡油气处理厂的生产运行, 这即浪费了能源, 又污染了大气环境。基于分析、查找放空气体产生的原因及其来源, 并根据实际情况采取相应解决措施, 如工艺流程改造、生产方式调整等。通过上述措施的实施, 完全实现了放空气体的回收利用, 目前可以回收可燃气体2.3×104m3/d。不仅节约资源、增加了企业经济效益, 而且达到了保护环境的目的。

关键词:冀东油田,油气处理厂,放空气体,原因,分析,解决措施

参考文献

[1]李士伦.天然气工程[M].北京:石油工业出版社, 2000:354-378.

[2]徐文渊, 蒋长安.天然气利用手册[M].2版.北京:石化出版社, 2006.

关於废玻璃钢的处理回收和利用 篇3

【关键词】工业污水处理;回收利用;方式;作用

随着工业化进程的加快,企业所排放的污水不仅数量大增,而且因水质的不同,给工业污水的处理工作带来了极大的挑战。污水的大量流失不仅造成了水资源的浪费,而且污染了环境。因此,加强对工业污水的处理以及回收利用,不仅是节约水资源、构建资源节约型社会的需要,也是保护环境、构建环境友好型社会的需要,对我国经济的可持续发展具有非常重大的意义。

1.工业污水处理方法

1.1离子交换树脂工业污水处理法

离子交换树脂是一种存在于自然界之中的物质,因其独特的结构造就了其独特的性能,这种性能被利用在工业污水的处理之中发挥了独特的作用。离子交换树脂作为一种交联聚合物质,在其结构中含有具备高分子功能特性的离子交换基团,使其具备了不溶于酸碱溶液以及各种有机溶剂的独特性能。同时,高分子多孔性固体聚合的结构,既不溶解,又不熔融。如此独特的结构特性,使离子树脂处理技术在污水的处理中占据了优势地位,尤其是在处理浓度较低而排放量比较大的污水的时候其优势凸显。离子交换树脂工业污水处理法的作用体现在以下三个方面:第一,把该方法作为化学法的二级处理系统对含汞污水进行处理,能够确保处理过的污水达到规定的排放标准,并且排放之后的废水可以作为冷却水加以回收利用,实现封闭循环,从而确保相关工艺的稳定运行;第二,通过实现封闭循环,对废水进行再利用提高生产能力,节约成本,降低治理费用;第三,离子交换树脂工业污水处理法还有一个独特之处就是能够对废水进行脱色,使处理过的废水清晰透明。失效以后的树脂作为汞废渣进行回收,能够有效防止其对环境的二次污染。

在实践中主要是运用在含汞污水的处理、含铜污水的处理、含钼污水的处理及其他含重金属元素离子的废水的处理之中。第一,对于含汞污水的处理。含汞污水对环境的危害极大,在运用离子交换树脂污水处理方法进行操作的过程中,配合硫酸钠明矾化学凝聚沉淀进行二级处理,可以使处理的废水达到可以排放的标准,其社会效益和经济效益都是十分明显的。第二,对于含铜污水的处理。众多工业企业所排放的废水中通常都含有重金属元素。第三,对于含钼污水的处理。运用离子交换树脂污水处理方法对含钼的污水进行处理在20世纪60年代末期就已经开始了,目前,其仍然是处理含钼污水的重要方法。科研结果表明,利用离子树脂能够对污水中的钼进行吸附从而达到对其进行处理的目的,这是一个离子交换的过程。第四,对于其他含重金属元素离子污水的处理。在含有锌、铀、镉等重金属元素的污水处理过程中,离子交换树脂污水处理方法也得到了广泛的应用。充分发挥离子交换树脂污水处理方法对含金属元素的废水进行处理时回收再利用的功能,不但能够使处理后的废水达到可排放的标准,保护环境,而且能够实现经济效益和社会效益的双重效益,其发展前景是十分广阔的。

1.2反渗透污水处理法

反渗透技术因其独特的优势从仅用于海水的淡化,扩展到苦成水的淡化、食品的加工、饮料的净化以及超纯水的制备等工艺当中,获得了可观的经验效益。其所具备的无相变、流程简便易操作、占地面积小、耗电低、投资省等优点,在工业污水的处理中得到了广泛的应用。目前,因其出水效果好、对污染物去除的效果比较高的优势,已经尝试将其用于污水的深度处理之中,尤其是是对污水中的无机盐有很好的处理效果。传统的深度处理中一般都是将二级处理过的出水在进行混凝、过滤或者活性炭吸附等处理,并没有考虑对无机盐进行处理,因此,运用反渗透技术对需要去除无机盐的污水进行深度处理无疑是非常不错的选择。

1.3膜分离技术污水处理法

膜分离技术应用于污水处理中主要是通过对污水中的不同成分进行分离净化以及浓缩来实现的,膜分离技术与传统分离技术相比较,其优势表现在可以在常温状态下进行操作,能耗比较低而效率比较高,工艺相对简单,投资比较小,在操作的过程中大多是无相变化。现今,将其应用于污水处理领域后已经形成了新的污水处理方法,例如微滤、超滤、纳滤以及电渗析和反渗透等。

1.4厌氧生物技术污水处理法

厌氧生物处理技术运用于污水的处理已经有几十年的历史,经过这几十年的不断研究和进步,现如今有多种厌氧反应器被应用于污水处理领域,尤其是二代和三代反应器在污水处理中发挥着重要的作用。其中20世纪70年代末荷兰开发的升流式污泥床最具代表性,它主要由配水系统、污泥床、三相分离器三部分组成,是一种颗粒型生物反应器,其对污水处理的过程主要是由所产生的气体促使污泥和污水的充分混合,再由三相分离器将颗粒状的污泥、气体以及污水进行分离,气体和处理过的污水排出反应器,污泥则保留在反应器之中。后来研发出的新型颗粒污泥反应器的高径比更大,气体上升的速度更快,污水的流速也更快,颗粒状的污泥处于膨胀的状态,运用其对污水进行处理的速度更快,效率更高。

2.工业污水的回收利用

2.1污水分散回收利用

污水分散回收利用,顾名思义就是在某一个或者某几个企业中设置污水回收利用的系统。因为这种污水处理方式所涉及的企业个数比较少,且不需要建立专门的污水管道就能够实现对自身排放的污水进行处理后再行回收利用的目的,实施的难度比较低,但是对于企业而言所需的投资也是比较多的。采用这种方式进行污水处理的优点是可以根据本企业所排放的污水的水质以及不同的回收利用目的而采用不同的处理工艺,无需兼顾所有水质以及回收利用的目的即可达成对污水进行回收利用的效果,从根本上而言,企业所付出的污水处理的成本是相对比较低的。

2.2污水集中回收利用

污水集中回收利用,顾名思义就是针对某一区域内的所有企业,设立专门的污水处理厂对污水进行统一处理。一般情况下,其处理流程如下:首先,该区域内的企业将污水统一输送到该污水处理厂;其次,根据水质的不同污染程度进行处理,使其达到排放标准;最后,根据不同的需要将处理过的污水分配给各用户。由于不同企业的污水水质存在很大不同,并且不同的企业对能够回收利用的出水的水质也有不同的要求,因此污水處理厂必须采取不同的工艺对其进行处理。同时,污水处理厂对污水的处理效果还要受到自身规模的影响,其所受的限制比较大。不过,采用集中回收利用的方式进行污水处理可以对其进行统一规划、宏观管理,能够提高规模效益。

3.结语

综上所述,根据水质不同以及回收利用的目的不同选用离子交换树脂工业污水处理法、反渗透污水处理法、膜分离技术污水处理法或者厌氧生物技术污水处理法对工业污水进行处理,之后灵活选用污水分散回收利用或者污水集中回收利用的方式对污水进行回收利用,保证工业污水的高效处理以及回收利用,在节约成本,保护环境,促进企业获得经济效益以及环境效益的同时,促进资源节约型以及环境友好型社会的建设。 [科]

【参考文献】

[1]王利亭.工业污水处理方式方法与回收利用途径[J].企业导报,2010,(22):89-90.

[2]刘创华.新时期工业污水处理的再利用探讨[J].绿色科技,2012,(02):67-68.

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