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CWPC2018发布会:吉林重通成飞新材料股份有限公司风电叶片热固性复合材料循环利用项目介绍

上传日期:2018-04-13  播放次数:433
观视频介绍
  第四届中国国际风电复合材料高峰论坛(CWPC2018)于2018年3月30日上午在江苏省阜宁县天鹅湖大酒店隆重召开,来自海内外的200多个企业、600多余位风电行业、复材行业的精英参加了本届盛会。上午的开幕式结束之后,高峰论坛分别设置了新材料、新技术专场,设计运维优化专场,新产品发布会专场,技术工艺创新专场,产业链对话专场等多个专场,将呈现大量精彩内容。
 
  作为今年高峰论坛首次出现的新品发布会,一经曝光就引起很多人的关注,吉林重通成飞新材料股份有限公司召开了风电叶片热固性复合材料循环利用项目介绍发布会,技术总监钟虎平将项目情况为大家做了详细的介绍。



技术总监钟虎平
 
  钟虎平:尊敬的各位专家,业界同仁下午好,今天非常容幸有机会在这里向大家介绍我们重通成飞在风电叶片热固性复合材料循环利用方面的研究,也恳请业界的大牛给予多一点关注。
 
  一、公司简介
 
  重庆机电控股(集团)公司控股一家H股上市公司,参股一家A股上市公司;是中国西部最大的装备制造企业,中国500强企业。重庆通用工业(集团)有限责任公司是我国制冷和风机行业重点骨干企业,中国工业企业500强、中国机械500强,“重通”品牌荣获中华人民共和国商务部颁发的“最具市场竞争力品牌”称号,是一家百年老店,最早是在上海—民营,后来国营,今年有一个百年庆典。
 
  吉林重通成飞新材料股份公司系重庆通用工业(集团)有限责任公司控股子公司,成立于2011年,注册资金1.6亿元,是国内风机叶片主流配套企业。是吉林省高新技术企业,是省级企业技术中心,是中国可再生能源行业协会常务理事单位,是ISO9001质量体系认证企业、TüV认证企业。
 
  2011年重通成飞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。
 
  成立史:2007年5月重通集团的风电事业部就已经成立;2008年2月实现850KW叶片批量生产;2009年7月重庆茶园基地建成投产;2009年12月天津基地投产首套2MW叶片下线;2010年12月签订大安晨飞收购协议;2011年9月完成股权转让,重通成飞成立;2012年5月鄂尔多斯基地投产;2013年6月锡林浩特基地建成投产;2014年9月完成股改设立股份公司 武威基地投产;2016年5月重庆珞璜基地投产;2016年6月江苏如东基地建成投产………
 
  最终形成五大基地,五大基地位于国家规划的主要千万千瓦级风电基地核心区域,风轮叶片运输距离均在经济运输半径以内,运输费用占有绝对优势。
 
  二、项目背景
 
  宏观政策背景,我想这一点我不用赘述,19大以来,习大大已经提了很多概念,建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计。必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,坚持节约资源和保护环境的基本国策。
 
  热固性复合材料的应用特点: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。
 
  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。
 
  热固性复合材料目前通用的处置方法:堆放、掩埋、回用。通过研究,我们认为热固性复合材料回用的难点在肢解、粉碎、处理、应用。
 
  目前主流的热固性材料回收技术:物理和能量回收法,化学回收法热解和溶剂,但是热解温度很高,成本和能耗也高,也会产生一些污染气体,回收利用率低。
 
  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。但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,总的来说热固性复合材料的处置依旧是世界难题,不是说不能处置,主要是因为他的高成本,低效率,经济是我们考量的问题,不能带来二次污染也是我们要考量的问题。
 
  三、项目技术探讨

  1、项目回溯
 
  2014年立项;2015年12月切割、破碎、筛选、制粉设备确定,活化研究开始;2016年在武威建成破碎制粉生产线;2017年1月SMC、BMC、格栅、管道进行应用试制:2017年3月地坪、砂浆、沥青研发开始活化研究结题;2017年9月签订叶片处理合同便携切割设备样机完成;2017年10月环氧砂浆性能测试完成;2018年完成江苏公司车间环氧地坪工程;同时在国家工信部、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。
 
  在整个项目的开发过程中,我们注重专利申报和保护,其中完成了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置,并得到了政府部门大力支持和客户一致的认可。
 
  处置工艺路线:肢解阶段、破碎阶段、处理阶段、应用阶段。肢解阶段要求我们设备便捷高效,且废物得到有效的控制。
 
  破碎阶段,纤维的强度要下降50%甚至更高,如果在前端采用溶解法处理,即便得到纤维,也不能进行市场推广,叶片是大型设备,成本高,我们整个技术路线是物理破碎和化学结合,破碎完后物料可以分离,不仅仅只是滤镜控制,还有用密度的方式,这样我们可以得到分开材料,纤维、PVC,包括一些金属等等。
 
  热解有一些缺陷在里面,大量工程应用,主要是成本,还有环境污染,他对环境也是很苛刻的。掩埋和焚烧不适于绿色处理方式。
 
  热固性复合材料回用最复杂的技术位于处理阶段,也是受关注最多的阶段,以分离树脂与玻纤为主要目的,目前业界最时尚的微波降解和细菌降解尽管有很高的热度,但尚处在研发阶段,最主流的分离处理技术是活化及热解,无论何种技术处理会产生高达70%的玻璃纤维残留物,如何处置70%的玻璃纤维残留物是这个产业实现绿色的关键!
 
  热裂解的基本概念:切块或破粹后的玻璃钢在无氧、高温、高压的反应釜中催化剂作用下熔解为纤维(约70%)和树脂原油(约30%)。纤维可回收做增强材料,树脂原油催化降解为低分子化合物和低级可燃烷烃,同时产生大量的污染气体,低分子化合物通过精馏、提纯等工艺分离出各种性能的化学原料,可燃烷烃可作为燃烧能量回收。
 
  活化的基本概念:活化催化剂使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。
 
  应用:
 
  1)、活化后的粉料可以作为填料加入人造石、人行道砖及SMC中,可部分替代树脂的功能,使这些新型材料具备更高的强度和耐磨度。
 
  2)、环氧地坪:环氧地坪以其色彩鲜艳多变、易于造型、析尘少、功能全面广泛应用于各行各业中。活化后的叶片回用材料粉末作为粉末加入环氧地坪,其耐压和耐磨指标都会得到显著的改善。特别是在专业性较强的防静电环氧地坪领域,由于回用活化粉料的加入极大的改善地坪材料的导电性、施工便利性,延长了产品的使用寿命。
 
  3)、砂浆和混凝土:水泥路面或抹面砂浆涂敷后会出现不同程度的开裂现象。风电叶片回用纤维能作为防裂纤维,可以替代传统的防裂钢纤维和PP纤维及传统的抗碱玻璃纤维有效地抑制路面及抹面砂浆的开裂现象。
 
  物理破碎方式采集出来的短纤,耐解性得到了极大的改善,可以用到水泥机去。
 
  4)、沥青混凝土:风电叶片回用纤维可以替代沥青混凝土中的纤维稳定剂,采用风电叶片回用纤维相较使用传统的玻璃纤维具有更高的性价比,有优良的抗车辙能力、温度稳定性、抗裂性能、耐久性能,其寿命比传统沥青混凝土增加40%左右。
 
  5)、建筑垃圾再生料:建筑垃圾再生骨料和再生环保砖掺入重通成飞叶片回用纤维,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。
 
  叶片肢解阶段设备:包括绳锯切割机、专用叶片切割锯两种,具有易操作、适应性强、轻便和效率高等优点。目前的工作效率是5人组10吨/天,人均2吨/天。远超行业内人均 0.8吨/天的处理量。
 
  重通成飞研制的破碎生产线,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。
 
  重通成飞开发的纤维筛选设备已经完成设计选型阶段。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。
 
  重通成飞开发的制粉设备已经完成设计选型阶段,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。制粉技术对后面的活化非常重要,一方面是降解成有机燃料,另一方面我们通过一定的活化方式,去活化它表面,是一种非常经济的方式。
 
  重通成飞与某高校共同开发的活化及热解环保型设备具有无二噁英、烟气量减半、固化重金属、占地面积小等特点。
 
  四、应用及产业化
 
  我们能做什么?重通成飞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。我们拥有叶片回收粉料活化分离技术、最经济的现场切割技术、最经济的筛选和制粉技术,我们也拥有高强SMC产品制备技术、高强人造石产品制备技术、高强人行道砖产品制备技术、高强建筑垃圾回用骨料及再生砖制备技术、环氧自流平地坪涂料制备技术、防裂砂浆及混凝土制备技术等。
 
  五、叶片行业应用场景:砂浆和混凝土、沥青混凝土、建筑垃圾再生料、树脂、地坪、人造石、人行道砖等。
 
  热固性复合材料的回收处置是全球面临的巨大难题,重通成飞将大力开展以风电叶片为主的热固性复合材料循环综合利用技术攻关,致力于解决整个热固性复合材料的循环利用难题。联合科研院校与行业内资深技术团队开拓新型建筑、地坪材料等应用,实现产业化发展,打造核心竞争力,成为热固性复合材料循环综合利用国内引领者。项目的成功实施将构建完整的绿色循环经济体系,具备利国利民的社会效益,对人类和世界环境都将做出巨大的贡献。
 
  我们研究的方向已经是这个样子的热固性复合材料的处理办法,业界还有提一些引入,在光热和辐射的条件下可以能耗低一些去分解掉,但这个很难,希望大家把叶片的“生前事”多做一些研究,我们现在研究的是叶片的“身后事”。



现场嘉宾提问
 
  钟总介绍会后项目吸引许多在场嘉宾,大家就自己感兴趣的话题进行了提问,钟总也进行了一一细致解答。

(内容来自现场速记,未经本人审核)
 
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