ES2931514T3 - Instalación y procedimiento para recuperar fibras de carbono o de vidrio a partir de materiales compuestos - Google Patents

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Cristian Tosi
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Abstract

La planta (1) para la recuperación de fibras de carbono o de vidrio a partir de materiales compuestos que comprenden dichas fibras en una matriz polimérica comprende un horno túnel (2) a lo largo del cual se transportan dichos materiales al interior de contenedores (6), en el que dicho horno túnel comprende una zona de pirólisis (3), en la que dichos materiales compuestos se someten a un proceso de pirólisis en atmósfera desprovista de oxígeno, una zona de gasificación (3) en la que dichos materiales se someten a un proceso de gasificación en presencia de oxígeno, y una zona intermedia de separación (5) , situado entre la zona de pirólisis (3) y la zona de gasificación (4), en el que se prevé una pluralidad de segundos dispositivos de inyección (23) para suministrar nitrógeno a dicha zona intermedia (5), de forma que se impida la atmósfera de la pirólisis. zona (2) entrando en contacto con la atmósfera de la zona de gasificación (3). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Instalación y procedimiento para recuperar fibras de carbono o de vidrio a partir de materiales compuestos
La presente invención se refiere a una planta y a un procedimiento para recuperar fibras de carbono o de vidrio a partir de materiales compuestos, estando dichas fibras contenidas en una matriz polimérica.
Los materiales compuestos mencionados anteriormente pueden proceder de deshechos producidos en diferentes etapas del procesado industrial y/o de productos que han llegado al final de su ciclo de vida.
Es conocida la recuperación de las fibras de carbono o de vidrio mediante la realización de un proceso combinado de pirólisis y gasificación en el que el material que se va a tratar se somete primero a pirólisis en una atmósfera sustancialmente desprovista de oxígeno para descomponer la matriz polimérica que incluye las fibras de carbono o de vidrio y, posteriormente, se somete a combustión en una atmósfera que contiene oxígeno para gasificar los deshechos de carbono de la matriz polimérica que quedan al final de la pirólisis.
Asimismo, es conocida la realización de dicho proceso combinado en un horno de túnel en el que, en una primera zona del horno, se realiza la pirólisis del material que se va a tratar y, en una segunda zona del horno, se realiza el proceso de gasificación de los deshechos de carbono.
Los hornos de túnel para realizar el proceso combinado mencionado con anterioridad se describen, por ejemplo, en los documentos US7922871 B2, JP2008285601 A, US2016/0039118 A1 y US20190248045 A1.
Durante el proceso de pirólisis, se generan humos que contienen sustancias combustibles, mientras que los humos generados por el proceso de gasificación contienen cantidades importantes de oxígeno.
Por tanto, es importante evitar que los humos generados en el proceso de pirólisis y los humos generados en el proceso de gasificación se mezclen en el interior del horno porque esto podría provocar combustiones no deseadas en el interior del horno.
En los documentos US7922871 B2, JP2008285601 A y US2016/0039118 A1, las zonas de pirólisis y gasificación no están separadas entre sí, por lo que existe el riesgo de que las atmósferas de las dos zonas se puedan mezclar y provocar combustiones no deseadas en el interior del horno.
En el documento US20190248045 A1, las zonas de pirólisis y gasificación están físicamente separadas por puertas selladas herméticamente. Esto asegura que las atmósferas de las dos zonas no se puedan mezclar, pero hace que el horno resulte muy complicado y costoso de realizar.
Un objetivo de la presente invención es proporcionar una planta y un procedimiento para la recuperación de fibras de carbono o de vidrio a partir de deshechos de materiales compuestos que contienen fibras de carbono o de vidrio encerradas en una matriz polimérica en la que se puede obtener de forma sencilla y económica una separación entre las zonas de pirólisis y de gasificación sin recurrir a medios de separación físicos costosos y complejos entre ambas zonas.
Otro objetivo de la presente invención es proporcionar una planta en la que sea posible comprobar con precisión las condiciones en las que se produce el proceso de pirólisis y el proceso de gasificación, con el fin de optimizar los resultados de los mismos para obtener fibras con un diámetro sustancialmente constante que no han experimentado procesos de degradación.
Los objetivos de la invención se alcanzan con una planta para el tratamiento de materiales compuestos que contienen fibras de carbono o de vidrio de acuerdo con la reivindicación 1 y con un procedimiento para el tratamiento de materiales compuestos que contienen fibras de carbono o de vidrio de acuerdo con la reivindicación 10.
Gracias a la invención, es posible recuperar fibras de carbono o de vidrio a partir de deshechos de material compuesto que contienen dichas fibras incorporadas en una matriz polimérica de una manera sencilla y eficaz, eliminando completamente la matriz polimérica que incluye dichas fibras, de modo que se obtengan fibras con un diámetro sustancialmente constante, que no han experimentado procesos de degradación. Además, la planta según la invención está estructurada para evitar que las atmósferas de la zona de pirólisis y de la zona de gasificación se puedan mezclar sin que sea necesario recurrir a medios físicos de separación entre las dos zonas.
Otras características y ventajas de la presente invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la siguiente descripción de una forma de realización no limitativa de una planta para el tratamiento de materiales compuestos que contienen fibras de carbono o de vidrio en una matriz polimérica, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 es una sección longitudinal de una planta para el tratamiento de materiales compuestos según la invención;
la figura 2 es un detalle ampliado de la figura 1;
la figura 3 es una vista desde arriba de la planta de la figura 1.
Haciendo referencia a las figuras, una planta 1 de tratamiento de materiales compuestos según la invención para recuperar las fibras de carbono o de vidrio contenidas en dichos materiales comprende un horno de túnel 2, en cuyo interior se puede identificar una zona de pirólisis 3, en la que se lleva a cabo un proceso de pirólisis del material que se va a tratar, una zona de gasificación 4, en la que se realiza la gasificación de los residuos de carbono que se encuentran en las fibras de carbono o de vidrio al final del proceso de pirólisis, y una zona de separación intermedia 5, situada entre la zona de pirólisis y la zona de gasificación, cuya función es evitar que las atmósferas de la zona de pirólisis y de la zona de gasificación se puedan mezclar entre sí.
El material que se va a tratar se carga en contenedores 6 perforados o de malla, por ejemplo, en contenedores en forma de cesta, que se introducen en el horno de túnel 2 y se hacen avanzar en el interior del horno de túnel 2, tal como se explicará con mayor detalle a continuación.
El material que se va a tratar, antes de ser cargado en los contenedores 6, se puede someter a desmenuzado, para reducir sus dimensiones, cuando resulte necesario, para hacer posible una carga en los contenedores 6 que aproveche de manera óptima la capacidad de los contenedores.
Los contenedores son transportados a una zona de entrada 7 del horno 2 mediante un primer dispositivo de transporte 8, por ejemplo, un transportador de rodillos. Después de llegar a la zona de entrada 7, los contenedores 6 se enganchan mediante un segundo dispositivo de transporte 9, por ejemplo, un transportador de cadena, provisto de elementos de enganche, que no resultan visibles en las figuras, mediante los que el segundo dispositivo de transporte 9 engancha los contenedores 6 y transporta los contenedores al horno de túnel 2 a través de una puerta de entrada 10.
Los contenedores 6, después de pasar por la puerta de entrada 10, son transportados por el segundo dispositivo transportador 9 a través de la zona de pirólisis 3.
Al final del tratamiento de pirólisis, los contenedores 6 son transportados por el segundo dispositivo de transporte 9 a la zona de gasificación 4, pasando por la zona de separación 5.
Los contenedores 6 pueden avanzar de forma continua, a una velocidad sustancialmente constante, a través de la zona de pirólisis 3 y través de la zona de gasificación 4. Alternativamente, los contenedores 6 pueden avanzar de manera indexada para reducir los transitorios relacionados con la entrada de los contenedores en el horno y la salida de los contenedores del horno. En este caso, el avance indexado se elige en función de los valores del proceso (temperatura, presión y flujos de aire, vapor, humos y nitrógeno) que indican el estado de finalización del proceso y deben permanecer dentro de los límites establecidos. Con este fin, también se puede asegurar que los contenedores permanezcan en la zona de pirólisis 3 y en la zona de gasificación 4 durante la totalidad de la duración del tratamiento respectivo, sin moverse. Esta última opción es preferible dado que evita que la puerta de entrada 10 y la puerta de salida 11 se tengan que abrir frecuentemente, con la consiguiente entrada en cada apertura de atmósfera del ambiente exterior, lo que requiere, en cada apertura de la puerta de entrada 10 y de la puerta de salida 11, restaurar en la zona de pirólisis 3 y en la zona de gasificación 4 la atmósfera que se requiere para el tratamiento, con la consiguiente ralentización de los procesos de pirólisis y gasificación y el aumento de los tiempos de tratamiento.
Tanto la zona de pirólisis 3 como la zona de gasificación 4 se mantienen a una presión ligeramente superior a la del entorno exterior del horno, a fin de limitar la entrada de aire del entorno exterior cuando se abre la puerta de entrada 10 y la puerta de salida 11. Cerca de la puerta de entrada 10, en la zona de pirólisis 3, se proporciona un primer dispositivo de aspiración 14, por ejemplo, una primera campana de aspiración.
Cerca de la puerta de salida 11, en la zona de gasificación, está previsto un segundo dispositivo de aspiración 15, por ejemplo, una segunda campana de aspiración.
La primera campana de aspiración 14 y la segunda campana de aspiración 15 sirven para minimizar un escape al exterior de la atmósfera de la zona de pirólisis 3 y de la zona de gasificación 4 cuando se abren la puerta de entrada 10 y la puerta de salida 11.
En la zona de pirólisis 3, la atmósfera se hace inerte mediante nitrógeno, que se introduce por medio de una pluralidad de primeros dispositivos de inyección 16 distribuidos a lo largo de la zona de pirólisis 3. La atmósfera en la zona de pirólisis 3 se mantiene homogénea mediante una pluralidad de primeros dispositivos de agitación 17, que mantienen constantemente en movimiento el nitrógeno y los gases producidos por el proceso de pirólisis.
La zona de pirólisis 3 se calienta por convección y radiación, preferentemente mediante los humos procedentes de la combustión de los gases y los vapores producidos durante la pirólisis y la gasificación, de modo que se obtenga una temperatura de funcionamiento comprendida entre 450 °C y 600 °C, dependiendo de la naturaleza del material que se va a tratar.
De manera alternativa, la zona de pirólisis 3 se puede calentar mediante quemadores de metano, GLP o diésel, o utilizando resistencias eléctricas.
El tiempo de permanencia del material que se va a tratar en la zona de pirólisis está comprendido entre unos 20 minutos y unos 40 minutos, dependiendo de las condiciones de funcionamiento y del material que se va a tratar.
A la salida de la zona de pirólisis 3, los contenedores 6, antes de entrar en la zona de gasificación 4, transitan por la zona intermedia 5, que actúa como zona de separación entre la zona de pirólisis 3 y la zona de gasificación 4.
En dicha zona intermedia 5, está previsto un tercer dispositivo de aspiración 18, que está dispuesto cerca de la salida 19 de la zona de pirólisis 3, que aspira los vapores de pirólisis producidos en la zona de pirólisis 3 y envía los vapores a un dispositivo poscombustor 20 (figura 3) en el que se queman las sustancias combustibles contenidas en los vapores de pirólisis para producir calor, que se puede utilizar para calentar la zona de pirólisis 3 o la zona de gasificación 4.
En la zona intermedia 5, está previsto además un cuarto dispositivo de aspiración 21 que está dispuesto cerca de la entrada 22 de la zona de gasificación, que aspira los humos producidos en la zona de gasificación 4 y los envía al dispositivo poscombustor 20.
En la zona intermedia 5, también se proporciona una pluralidad de segundos dispositivos de inyección 23, que están dispuestos entre el tercer dispositivo de aspiración 18 y el cuarto dispositivo de aspiración 21. Los segundos dispositivos de inyección 23 se utilizan para suministrar a la zona intermedia 5 un flujo de nitrógeno mediante el que se evita que los vapores de pirólisis producidos en la zona de pirólisis 3 puedan entrar en contacto con los humos producidos en la zona de gasificación 4, con el fin de evitar que las sustancias combustibles contenidas en los vapores de pirólisis se puedan inflamar al contacto con el oxígeno contenido en los humos provenientes de la zona de gasificación 4.
En la zona intermedia 5 y en la salida 19 de la zona de pirólisis 3 y en la entrada 22 de la zona de gasificación 4, están previstos unos sensores de temperatura, para detectar posibles aumentos de temperatura provocados por la aparición de fenómenos de combustión y permitir la regulación del flujo de nitrógeno procedente de los segundos dispositivos de inyección 23 para detener dichos fenómenos de combustión.
Además, dentro de la zona intermedia 5 también están previstos unos sensores de presión para el control de la dirección de los flujos de los vapores de pirólisis y de los humos de gasificación.
Aguas abajo de la zona intermedia 5, en el sentido de avance de los contenedores 6, está dispuesta la zona de gasificación 4, en la que el material que se va a tratar que, tras el proceso de pirólisis consiste mayoritariamente en fibras de carbono o de vidrio, se somete a la acción de oxígeno para eliminar por gasificación los residuos de carbono procedentes del proceso de pirólisis y que quedan en la superficie de las fibras de carbono o de vidrio.
La zona de gasificación 4, al igual que la zona de pirólisis 3, se calienta mediante resistencias eléctricas o mediante quemadores, o utilizando los humos de combustión producidos en la zona de gasificación.
La temperatura se mantiene en un rango comprendido entre aproximadamente 450 °C y 600 °C y el material que se va a tratarse mantiene en la zona de gasificación durante un tiempo comprendido entre alrededor de 10 minutos y alrededor de 20 minutos.
Para asegurar la gasificación de las partículas de carbono, se inyecta aire en la zona de gasificación mediante una pluralidad de terceros dispositivos de inyección 24 distribuidos en la zona de gasificación 4. La cantidad de aire inyectado está comprendida entre aproximadamente 0,8 y 1,4 kg de aire por cada kilogramo de material que se va a tratar, dependiendo del tipo de material y del procedimiento de carga.
La atmósfera en la zona de gasificación 4 se mantiene homogénea mediante una pluralidad de segundos dispositivos de agitación 25, que mantienen constantemente en movimiento el aire y los humos producidos por el proceso de gasificación.
Los humos generados por el proceso de gasificación se aspiran, tal como se ha indicado con anterioridad, por el cuarto dispositivo de aspiración 21 y se envían al dispositivo postquemador 20 en el que dichos humos se tratan térmicamente, tal y como lo requiere la normativa vigente.
Los humos antes mencionados presentan un alto contenido energético y, por lo tanto, se pueden utilizar para calentar el horno de túnel 2, o para producir energía eléctrica o térmica.
Al final del proceso de gasificación, los contenedores 6 son transportados por medio del segundo dispositivo transportador 9 a una zona de enfriamiento 26, en la que la temperatura de las fibras de carbono o vidrio obtenidas se lleva a menos de 350 °C, antes de llevar los contenedores 6 fuera del horno de túnel 2 a través de la puerta de salida 11, en una zona de salida 27 del horno 2.
En dicha zona de salida 27, los contenedores 6 con las fibras de carbono o de vidrio se transfieren desde el segundo dispositivo transportador 9 a un tercer dispositivo transportador 12, por ejemplo, un transportador de rodillos, que transporta los contenedores 6 a través de un dispositivo de lavado y secado 13, en el que las fibras de carbono o de vidrio liberadas por la matriz polimérica se someten a un proceso de lavado para eliminar posibles residuos de material de carbono y, posteriormente, se someten a un secado para obtener fibras de carbono o de vidrio desprovistas de impurezas que puedan ser perjudiciales para un uso posterior de las fibras
Las fibras de carbono o de vidrio obtenidas se pueden reutilizar como fibras cortas con longitudes variables desde 100 micras hasta 10 cm, así como para la confección de piezas de tela.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Planta (1) para la recuperación de fibras de carbono o de vidrio a partir de materiales compuestos que comprenden dichas fibras en una matriz polimérica, que comprende un horno de túnel (2) a lo largo del cual dichos materiales son transportados dentro de unos contenedores (6), en la que dicho horno de túnel comprende una zona de pirólisis (3), en la que dichos materiales compuestos se someten a un proceso de pirólisis en una atmósfera desprovista de oxígeno, y una zona de gasificación (3) en la que dichos materiales se someten a un proceso de gasificación en presencia de oxígeno, caracterizada por que comprende asimismo una zona de separación intermedia (5) situada entre la zona de pirólisis (3) y la zona de gasificación (4), estando, en dicha zona intermedia (5), prevista una pluralidad de segundos dispositivos de inyección (23) para suministrar un flujo de nitrógeno a dicha zona intermedia (5), de manera que se impida que la atmósfera de la zona de pirólisis (3) entre en contacto con la atmósfera de la zona de gasificación (4).
2. Planta (1) según la reivindicación 1, que comprende asimismo una pluralidad de primeros dispositivos de inyección (16) dispuestos para suministrar nitrógeno a dicha zona de pirólisis (2) y/o una pluralidad de primeros dispositivos de agitación (17) dispuestos para homogeneizar la atmósfera en dicha zona de pirólisis (3).
3. Planta (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en la que, en dicha zona de pirólisis (2), está dispuesto un primer dispositivo de aspiración (14), cerca de una puerta de entrada (10) del horno de túnel (2), y/o está dispuesta una pluralidad de terceros dispositivos de inyección (24) para suministrar aire a dicha zona de gasificación (4).
4. Planta (1) según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende asimismo una pluralidad de segundos dispositivos de agitación (25) dispuestos para homogeneizar la atmósfera en dicha zona de gasificación (4).
5. Planta (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en la que en dicha zona de gasificación (3), está dispuesto un segundo dispositivo de aspiración (16), cerca de una puerta de salida (11) del horno de túnel (2).
6. Planta (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en la que en dicha zona intermedia (5), está previsto un tercer dispositivo de aspiración (18) dispuesto cerca de una salida (19) de dicha zona de pirólisis (3) y está previsto un cuarto dispositivo de aspiración (21) dispuesto cerca de una entrada (22) de dicha zona de gasificación, en la que dicho tercer dispositivo de aspiración (18) y dicho cuarto dispositivo de aspiración (21) alimentan un dispositivo poscombustor (20).
7. Planta (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en la que aguas abajo de dicha zona de gasificación (4), en la dirección de transporte de los contenedores (6), está prevista una zona de enfriamiento (26) para dichas fibras de carbono o de vidrio obtenidas a partir de dichos materiales compuestos al final de dicho proceso de pirólisis y de dicho proceso de gasificación.
8. Planta (1) según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende asimismo un dispositivo de lavado y secado (13) para dichas fibras de carbono o de vidrio.
9. Planta (1) según la reivindicación 8, que comprende asimismo un primer dispositivo transportador (8) para trasladar dichos contenedores (6) a una zona de entrada (7) del horno de túnel (2), un segundo dispositivo transportador (9) que recibe los contenedores (6) procedentes del primer dispositivo transportador (8) y transporta los contenedores (6) dentro del horno de túnel (2), a través de las zonas de pirólisis (3) y de las zonas de gasificación (4) hasta que los contenedores (6) son llevados fuera del horno de túnel (2) en una zona de salida (27), y un tercer dispositivo transportador (12) que recibe los contenedores (6) procedentes del segundo dispositivo transportador (9) y transporta dichos contenedores a través de dicho dispositivo de lavado y secado (13).
10. Procedimiento para la recuperación de fibras de carbono o vidrio a partir de materiales compuestos que comprenden dichas fibras en una matriz polimérica, que comprende las siguientes etapas:
- someter dichos materiales compuestos a un tratamiento de pirólisis en una zona de pirólisis (3) de un horno de túnel (2) en una atmósfera desprovista de oxígeno;
- someter dichos materiales compuestos a un tratamiento de gasificación en una zona de gasificación (4) de dicho horno de túnel (2), en presencia de oxígeno,
caracterizado por que comprende asimismo la inyección de un flujo de nitrógeno a una zona de separación intermedia (5) situada entre dicha zona de pirólisis (3) y dicha zona de gasificación (4) para impedir que la atmósfera de la zona de pirólisis y la atmósfera de la zona de gasificación entren en contacto entre sí.
11. Procedimiento según la reivindicación 10, que comprende asimismo aspirar, en dicha zona intermedia (5), el vapor producido por el proceso de pirólisis cerca de una salida (19) de dicha zona de pirólisis (3) y aspirar los humos producidos por el proceso de gasificación cerca de una entrada (22) de la zona de gasificación (4) y/o someter a lavado y secado las fibras de carbono o de vidrio obtenidas al final de los procesos de pirólisis y gasificación.
12. Procedimiento según la reivindicación 10 u 11, en el que dicho proceso de pirólisis se lleva a cabo a una temperatura comprendida entre 450 °C y 600 °C durante un tiempo comprendido entre 20 minutos y 40 minutos.
13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 10 a 12, en el que dicho proceso de gasificación se lleva a cabo a una temperatura comprendida entre 450 °C y 600 °C durante un tiempo comprendido entre 10 minutos y 20 minutos.
14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 10 a 13, en el que dichas fibras de carbono o de vidrio obtenidas al final de dichos procesos de pirólisis y gasificación se enfrían a una temperatura inferior a 350 °C antes de ser extraídas de dicho horno de túnel (2).
15. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho proceso de gasificación se lleva a cabo mediante el suministro a dicha zona de gasificación (3) de una cantidad de aire comprendida entre 0,8 kg y 1,4 kg por cada kilogramo de material que se va a tratar.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114260296A (zh) * 2021-12-15 2022-04-01 西安西热锅炉环保工程有限公司 一种基于燃煤电厂的风电叶片资源化处置的系统及方法
CN117600194B (zh) * 2023-11-22 2024-05-03 江苏江拓力杨新材料科技有限公司 一种用于碳纤维材料加工的尾料回收装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITRM20020217A1 (it) * 2002-04-19 2003-10-20 Enea Ente Nuove Tec Procedimento per il recupero delle fibre di carbonio e/o di vetro da compositi delle stesse in matrici polimeriche, e mezzi per la sua attua
US7150627B2 (en) * 2005-04-30 2006-12-19 Siddhartha Gaur Transported material heating with controlled atmosphere
DE102007026748A1 (de) * 2006-12-23 2008-06-26 Gesellschaft für Technologie und Innovation Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen thermischen Zerlegung von stark kohlenstoffhaltigen Reststoffen und Strukturen
JP2008285601A (ja) 2007-05-18 2008-11-27 Hideto Itatsu 炭素繊維の再生処理方法
GB0800940D0 (en) 2008-01-18 2008-02-27 Milled Carbon Ltd Recycling carbon fibre
HUE029838T2 (en) 2013-03-28 2017-04-28 Elg Carbon Fibre Int Gmbh Pyrolysis apparatus for recovering carbon fibers from carbon fiber-containing plastics and recovered carbon fibers
LT2783824T (lt) * 2013-03-28 2016-10-25 Elg Carbon Fibre International Gmbh Anglies pluošto išgavimo būdas iš plastikų, kurių sudėtyje yra anglies pluošto
ES2584071B1 (es) 2016-04-15 2017-06-30 Reciclalia, S.L. Instalación para reciclado de materiales compuestos con refuerzo de fibra de carbono y/o fibra de vidrio y procedimiento para reciclado en dicha instalación

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