CN101591548A - 玻璃钢热解回收装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种玻璃钢热解回收装置及其方法，该回收装置包括反应釜、加热装置、油气分离装置，其中，该反应釜外侧设有保温层并具有一个主体和一个盖体，反应釜主体与盖体盖合后内部形成密闭的填料室，该主体从底部贯穿设有通热管，该通热管连接反应釜底部和侧壁的通热孔，该侧壁通热孔与该加热装置相连通；该填料室与该油气分离装置通过通气管路连通。其回收方法为：将玻璃钢放置在填料室内，将其加热至300～600℃，玻璃钢在无氧环境下产生油气混合物，之后经油气分离装置分离，得到油层和填料室内的残留物。使用该装置和回收方法能够有效地回收玻璃钢，解决玻璃钢难回收的问题。

Description

玻璃钢热解回收装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种回收装置及其方法，尤其涉及一种玻璃钢热解回收装置及其方法。

背景技术

玻璃钢质地坚硬、耐磨耐腐蚀，在自然状态下性质稳定，被广泛用于制作各种容器、装饰品及工程部件。国内约有中型玻璃钢生产企业近千家，每家企业每年都会产生6000-8000吨玻璃钢废料，由于其坚硬并且不易分解，因而传统做法是采用高温燃烧或者土埋的方式进行处理。然而，火烧处理时会产生强烈的刺激性气味，对周围环境造成严重的污染；土埋处理时需要掘地挖坑，并且玻璃钢土埋后也很难分解，对地下水会有比较严重的污染，同时会占用大量土地资源，而且效果不佳。因此，长期以来，玻璃钢的废料处理问题一直困扰着世界各国。

近年来，欧美各国积极推动玻璃钢废料的回收处理，现在主流的处理方式是，先粉碎后燃烧处理，用于作为水泥原料。

首先，玻璃钢废料的粉碎，即将玻璃钢的废料碎成粉末。把玻璃钢废弃物粉碎为粒径10毫米大小的粉末后，吹入水泥窑炉内，作为燃料燃烧，残渣作为水泥原料使用。这种方法的特点是：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。但前期还是必需进行粉碎处理，然而由于玻璃钢的废料质地太硬，形状各异且体积较大，很难进入粉碎机；并且玻璃钢中含有大量的纤维，纤维长且韧性好，很难达到理想的粉碎效果。同时做为水泥原料也无法完全避免有害气体的产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种回收效果良好的玻璃钢热解回收装置及方法。本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种玻璃钢热解回收装置，包括反应釜、加热装置、油气分离装置，其中，所述反应釜外侧设有保温层并具有一个主体和一个盖体，反应釜主体与盖体盖合后内部形成密闭的填料室，所述填料室从底部贯穿设有通热管，所述通热管连接反应釜底部和侧壁的通热孔，所述侧壁通热孔与所述加热装置相连通；所述填料室与所述油气分离装置通过通气管路连通。

上述的玻璃钢热解回收装置，其中，所述保温层埋设于地平面下，由保温材料铺设而成；所述反应釜容置于保温层之中，加热装置安装于反应釜底部。

上述的玻璃钢热解回收装置，其中，所述填料室分设为密封的材料室和燃料室，所述燃料室位于反应釜底部并通过燃气管与所述加热装置连通，燃气管设有开关来控制燃料室所产生燃气供应至加热装置的流量。

上述的玻璃钢热解回收装置，其中，所述通气管路外侧设有热量回收装置，所述热量回收装置连接于反应釜与油气分离装置之间。

上述的玻璃钢热解回收装置，其中，所述油气分离装置为多个底部相互连通的回收瓶，各个回收瓶内容置有回收液并均由一个顶板密闭，并在所述顶板连接有进气管和出气管，各个回收瓶的进气管口均设置于所述回收液的液面之下并邻近底部位置。

上述的玻璃钢热解回收装置，其中，所述油气分离装置由数个冷凝塔及一个油液分离池组成，第一个泠淋塔顶部连接有出气管，将未完全吸收的油气连接到下一个冷凝塔进气口处，依序设置；并在每个冷凝塔底部开设有出液口，所述出液口通过管路连接至油液分离池。

上述的玻璃钢热解回收装置，其中，还外接有一个液面监控装置，所述液面监控装置包括显示器、信息收集器和数个传感器，所述传感器设置于所述回收瓶或油液回池中，所述显示器、信息收集器与传感器电性连接。

一种使用上述装置回收玻璃钢的方法，其中，回收方法如下：

(1)将玻璃钢放置于填料室内，启动加热装置，将填料室内温度加热至300℃～600℃，玻璃钢在无氧环境下产生油气混合物；

(2)将油气混合物通入密封盛有回收液的油气分离装置，进行油气分离，将得到的液体混合物静置分层；

(3)关闭加热装置，打开油液分离池底部的控制阀，析出油层；打开反应釜，取出填料室内的残留物；

(4)将第(3)步产生的回收油再加入顺丁烯二酸或反丁烯二酸进行再反应，重新生成不饱和聚酯。

上述的玻璃钢热解回收方法，其中，在步骤(2)中还包括热量回收步骤，将反应釜通往油气分离装置的油气混合物经热量回收装置进行处理。

上述的回收玻璃钢的方法，其中，在步骤(2)中还包括燃料供应设备，且该燃料供应设备所使用热源与所述填料室为同一个，该燃料供应设备所产生的燃料供所述热源使用。

由于采用上述结构，本发明具有以下优点：

1、本发明玻璃钢热解回收装置，由于采用反应釜、油气分离装置、加热装置和油液分离池的组合运用，很好地适应了热解法的需要，回收效果好。

2、本发明玻璃钢热解回收装置，由于油气分离装置采用多个相互连通的回收瓶，使油气分离成本适中，且回收彻底。

附图说明

图1是本发明的实施例一的结构示意图；

图2是本发明实施例一中油气分离装置的俯视图；

图3是本发明实施例一中反应釜的俯视图；

图4是本发明的实施例二的结构示意图；

图5是本发明实施例三中反应釜的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例做进一步地说明，以便更好地理解本发明。

实施例一：

一种玻璃钢热解回收装置，如图1、图2、图3所示，包括反应釜1、加热装置5、油气分离装置3；反应釜1包括主体12、盖在主体12上的盖体11，反应釜外部设有由保温材料制成的保温层13，保温层13与反应釜1的釜壁之间形成的空腔保温室，反应釜主体12和盖体11盖合后形成密闭的填料室15，该主体12的底部设有一个通热孔16，侧壁对称的设有三个通热孔16，该主体12从底部贯穿设有主通热管17，主通热管17的下端连接主体12底部的通热孔16，上端连接有三个分通热管18，三个分通热管18的出口端与侧壁的三个通热孔16连接，侧壁上的通热孔16经空腔保温室连通。

加热装置5在本实施中优选为环保型燃气灶具，同时供气装置51可以选用木屑废料可燃气回收装置，具体应用中可根据当地实际情况选择经济环保的燃料。而图中所示实施例中以木屑废料可燃气作为加热装置5的燃料，加热装置5安装于反应釜1底部；点燃后，产生的火焰以及热气流可通过反应釜1底部的通热孔16进入主通热管17，然后再通过分通热管18经通热孔16排出至保温层13与反应釜1的釜壁之间的空腔保温室，空腔保温室顶部接通烟囱14。以此，利用通热管可以使加装置产生的热量充分进入反应釜1内的反应物中，此结构与外侧的保温层13的作用相结合可以节约大量能源。

然后，反应釜1通过通气管道与油气分离装置3连通，反应釜1与油气分离装置3之间的通气管道上包裹有热量回收装置2，该热量回收装置2为循环水冷凝管，包裹在反应釜1与油气分离装置3之间的通气管道上，可以回收反应釜1通往油气分离装置3的高热的油气，以免造成热污染；油气分离装置3包括箱体30、通过顶板密封的回收瓶31、32、33、34、35、36、37、38、39，出油管301，各个回收瓶的顶板上分别设有进气管和出气管，进气管的出口在回收瓶内回收液的液面以下，回收瓶31、32、33、34、35、36、37、38、39通过进气管和出气管依次连通，反应釜1通过通气管道与回收瓶31的进气管相连通，箱体30密封性良好，出油管301水平安装在箱体30的底部且出口伸出箱体30，回收瓶31、32、33、34、35、36、37、38、39以配合箱体30的形状的方式迂回地排列在出油管301上，回收瓶31、32、33、34、35、36、37、38、39的底部设有出液口且均与出油管301连通，出油管301的出口设有控制阀302。

使用上述结构的装置回收玻璃钢时，回收方法如下：

(1)将玻璃钢放置于填料室15内，启动加热装置5，热气流通过底部的通热孔16进入到主通热管17内，给填料室15内的玻璃钢加热，热气流通过主通热管17进入到三个分通热管18，之后进入到反应釜1的空腔保温室内，加强热气流的加热效果将填料室内温度加热至350℃，玻璃钢产生油气混合物；

(2)油气混合物通过管道经过包裹在管道外的循环水冷凝管，循环水冷凝管将油气混合物中的热量回收，防止热污染，之后油气混合物进入放置在密封箱体30内的密封盛水的回收瓶31，回收瓶31内的水使油气分离，未分离的油气混合物继续进入密封盛水的回收瓶32，回收瓶32内的水使油气分离，未分离的油气混合物继续进入密封盛水的回收瓶33，回收瓶33内的水使油气分离，未分离的油气混合物继续进入密封盛水的回收瓶34，回收瓶34内的水使油气分离，未分离的油气混合物继续进入密封盛水的回收瓶35，回收瓶35内的水使油气分离，未分离的油气混合物继续进入密封盛水的回收瓶36，回收瓶36内的水使油气分离，未分离的油气混合物继续进入密封盛水的回收瓶37，回收瓶37内的水使油气分离，未分离的油气混合物继续进入密封盛水的回收瓶38，回收瓶38内的水使油气分离，未分离的油气混合物继续进入密封盛水的回收瓶39，回收瓶39内的水使油气分离；回收瓶内的油水混合物进入出油管301，静置分层。

(3)关闭加热装置5，打开出油管301上的控制阀302，析出油层；打开反应釜1，取出填料室15内的残留物。

(4)将第(3)步产生的回收油再加入顺丁烯二酸或反丁烯二酸进行再反应，重新生成不饱和聚酯，得到的不饱和聚酯分子量会有所提高，但产品性能有较大程度的提高。

实施例二：

一种玻璃钢热解回收装置，如图4所示，其反应釜1、加热装置5与实施例一相同，故不再赘述。主要区别在于：油气分离装置可以由数个冷凝塔31及一个油液分离池32组成，冷凝塔靠近底部的位置设有进气管，顶部设有出气管，各个冷凝塔通过进气管与出气管依次连通，反应釜1通过通气管道与第一个冷凝塔的进气管相连通；每个冷凝塔31底部均开设有出液口，该冷凝塔31出液口通过管路分别连接至油液分离池32。油液分离池32为密封容器，底部设有出液口，出液口处设有控制阀33。

其中实用方法上的主要区别在第(2)步中，具体如下：

(2)油气混合物通过管道经过包裹在管道外的循环水冷凝管，循环水冷凝管将油气混合物中的热量回收，防止热污染，之后油气混合物进入第一个密封盛水的冷凝塔31，冷凝塔31内的喷水器开始喷出水雾，使油气分离，未分离的油气混合物继续进入下一个密封盛水的冷凝塔31，冷凝塔31内的喷水器喷出水雾，使油气分离；回收瓶内的油水混合物通过管道进入油液分离池32，之后静置分层；

实施例三：

一种玻璃钢热解回收装置，其与实施例一的不同之处仅在于反应釜1的结构，如图5所示，反应釜1包括主体12、盖在主体12上的盖体11，反应釜外部设有由保温材料制成的保温层13，保温层13与反应釜1的釜壁之间形成的空腔保温室，主体12又分为材料室151和燃料室152，该燃料室152上端开口，材料室151具有底板，二者之间可利用法兰或其它结合方进行组装，另处，燃料室152外接一根燃气管与该加热装置相连通，燃气管上设有控制阀，以调节燃气的流量；从而实现燃气供应装置与反应釜1共用一个热源，而该热源所需要的燃料由燃气供应装置提供。

图5中所示本发明实施例中，燃料室152中最佳是放置木屑等木质废料，在经缺氧加热(温度可控制为高于材料室151)后，自身会释放可燃气体，而此可燃气体便可作为加热装置5的燃料，当然，使用时也可以再加一个燃气存储罐，用于存储燃料室152产生的可燃气体，方便持续供应加热装置使用。最终，燃料室152中的木屑等木质废料经缺氧加热后，释放完可燃气体后会生成木炭，而该木炭同时也可以作为加热装置5的燃料进行使用，当然也可以将此木炭出售另为它用。这样，本实施中的反应釜1便最大化的应用了环保型燃料，充分利用了加热装置5所产生的热量。

其回收方法与实施例一的不同之处仅在于步骤(1)：

将玻璃钢放置于材料室151内，将刨木屑、秸秆等废料放置在燃料室152内。加热装置5开始工作，热气流通过底部的通热孔16进入到主通热管17内，给材料室151内的玻璃钢和燃料室152内的废料加热，热气流通过主通热管17进入到三个分通热管18，之后进入到反应釜1的空腔保温室内，加强热气流的加热效果，温度加热至490℃，燃料室152内废料在无氧环境下产生可燃气体，打开燃气管上的控制阀，将该可燃气体通入到加热装置5内燃烧，材料室151内的玻璃钢产生油气混合物。

实施例四：

一种玻璃钢热解回收装置，其与实施例一的不同之处仅在于油气分离装置3还连接有一液面监控装置，该液面监控装置包括显示器、信息收集器和数个传感器，该传感器设置于每个回收瓶内，该显示器、信息收集器与传感器电性连接，显示器连接在箱体30的外部。设有上述结构的液面监控装置，能够更方便地监控油气分离装置内的液面，液面高度不足时能够及时补充。

实施例五：

一种玻璃钢热解回收装置，其与实施例一的不同之处仅在于反应釜1的结构，反应釜1包括主体12、盖在主体12上的盖体11，反应釜外部设有由保温材料制成的保温层13，保温层13与反应釜1的釜壁之间形成的空腔保温室，反应釜主体12和盖体11盖合后形成密闭的填料室15，该主体12的底部设有一个通热孔16，侧壁对称的设有三个通热孔16，该主体12从底部贯穿设有主通热管17，主通热管17的下端连接主体12底部的通热孔16，上端连接有三个分通热管18，三个分通热管18的出口端与侧壁的三个通热孔16连接；该填料室15内底部设有一块活动挡板，套在主通热管17的外管壁上。反应釜1内设有上述结构的装置，可以在回收完成后，取下盖体11，将该挡板提起，倒出放置在挡板上的玻璃钢残留物即可。使取料更加方便。

实施例六：

一种玻璃钢热解回收装置，其与实施例一的不同之处仅在于：油气分离装置3中的回收瓶39顶板上还连接有带控制阀的燃气管道，使回收瓶39与所述加热装置5相连通。

其回收方法与实施例四的不同之处仅在于步骤(2)还包括燃料回收步骤，油气分离一段时间后，打开回收瓶39顶板上的燃气管道上的控制阀，将可燃气体通入加热装置5，燃烧完全，之后关闭控制阀。

本发明玻璃钢热解回收装置，反应釜1及保温层13以及油气分离装置3都可埋设在地平面以下，这样保温层便能够更好地起到保温效果，同时也有利于美化厂区的环境。

本发明利用上述装置及方法最终将玻璃钢废料重新生成为不饱和聚酯、玻璃纤维、填料。不饱和聚酯可用于重新反应制造玻璃钢，而玻璃纤维可用以制造玻璃毡，同样也可以作为制造玻璃钢的原料，而填料(主要为玻璃钢制造时添加的滑石粉)经此处理后，可以用做农家肥料，也可以再作为制造玻璃钢的原料。如此，本发明所提供的装置及方法便实现了玻璃钢废料的可再生利用，大大减少对环境的污染。并且，本发明为低温热解工艺，采取了保温措施，同时使用了环保型燃料和节能结构，也减少了能源及资金的投入，确实为玻璃钢废料的回收再利用提供了一个实用、环保、节能的技术方案。

Claims (10)

1、一种玻璃钢热解回收装置，包括反应釜、加热装置、油气分离装置，其特征在于：所述反应釜外侧设有保温层并具有一个主体和一个盖体，反应釜主体与盖体盖合后内部形成密闭的填料室，所述主体从底部贯穿设有通热管，所述通热管连接反应釜底部和侧壁的通热孔，所述侧壁通热孔与所述加热装置相连通；所述填料室与所述油气分离装置通过通气管路连通。

2、根据权利要求1所述的玻璃钢热解回收装置，其特征在于：所述保温层埋设于地平面下，由保温材料铺设而成；所述反应釜容置于保温层之中，加热装置安装于反应釜底部。

3、根据权利要求1所述的玻璃钢热解回收装置，其特征在于：所述填料室分设为密封的材料室和燃料室，所述燃料室通过燃气管与所述加热装置连通，燃气管设有开关来控制燃料室所产生燃气供应至加热装置的流量。

4、根据权利要求1所述的玻璃钢热解回收装置，其特征在于：所述通气管路外侧设有热量回收装置，所述热量回收装置连接于反应釜与油气分离装置之间。

5、根据权利要求1所述的玻璃钢热解回收装置，其特征在于：所述油气分离装置为多个底部相互连通的回收瓶，各个回收瓶内容置有回收液并均由一个顶板密闭，并在所述顶板连接有进气管和出气管，各个回收瓶的进气管口均设置于所述回收液的液面之下并邻近底部位置。

6、根据权利要求1所述的玻璃钢热解回收装置，其特征在于：所述油气分离装置由数个冷凝塔及一个油液分离池组成，第一个泠淋塔顶部连接有出气管，将未完全吸收的油气连接到下一个冷凝塔进气口处，依序设置；并在每个冷凝塔底部开设有出液口，所述出液口通过管路连接至油液分离池。

7、根据权利要求5或6所述的玻璃钢热解回收装置，其特征在于：还外接有一个液面监控装置，所述液面监控装置包括显示器、信息收集器和数个传感器，所述传感器设置于所述油气分离装置中，所述显示器、信息收集器与传感器电性连接。

8、一种玻璃钢热解回收的方法，其特征在于：

(1)将玻璃钢放置于填料室内，启动加热装置，将填料室内温度加热至300℃～600℃，玻璃钢在无氧环境下产生油气混合物；

(2)将油气混合物通入密封盛有回收液的油气分离装置，进行油气分离，将得到的液体混合物静置分层；

(3)关闭加热装置，打开油液分离池底部的控制阀，析出油层；打开反应釜，取出填料室内的残留物；

(4)将第(3)步产生的回收油再加入顺丁烯二酸或反丁烯二酸进行再反应，重新生成不饱和聚酯。

9、根据权利要求8所述的玻璃钢热解回收方法，其特征在于：在步骤(2)中还包括热量回收步骤，将反应釜通往油气分离装置的油气混合物经热量回收装置进行处理。

10、根据权利要求8所述的玻璃钢热解回收的方法，其特征在于：在步骤(2)中还包括燃料供应设备，且该燃料供应设备所使用热源与所述填料室为同一个，该燃料供应设备所产生的燃料供所述热源使用。

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