[0001] 本发明涉及一种玻璃钢回收技术，尤其是指一种实现玻璃钢材料回收的玻璃钢分解回收方法及回收设备。

[0002] 玻璃钢以其设计灵活、易成型，轻质高强、耐腐蚀等优点，广泛应用于建材、交通、矿山、化工等行业，但它不易降解、风化、回收。随着产量的不断增加、玻璃钢废弃物数量剧增，据查证河北枣强地区生产加工过程中产生的边角余料和废品废弃物就达6000---8000吨/年，传统的掩埋、焚烧方法占用大量土地，造成二次环境污染，而且处理费用高，处理量有限，远不能满足玻璃钢废弃物数量剧增的要求，玻璃钢废弃物已成为社会问题，严重影响玻璃钢在建材、汽车等行业的进一步应用及发展。

[0003] 近年来，欧美各国对玻璃钢废弃物的处理非常重视，主要采用燃烧回收热量的方法，不进行材料的回收，而且在燃烧过程中会产生有害气体造成二次污染；也有单位进行热解回收处理，热解是指玻璃钢在高温下转化成气态、经冷凝形成不同结构的有机化合物的油状物，热解中剩余物玻璃纤维、填料(玻璃钢制造中的添加物)经处理后可再利用，而油状物可以作为燃料油或进一步加工成制作玻璃钢用的化工原料。处理装置是借鉴普通塑料薄膜废弃物的处理装置，其热解反应器为普通反应釜式，需要分批处理，每次处理结束后需打开釜盖进料，这样一来就造成了有害气体的排放，而且装置要有一套煤加热设备，煤的燃烧又增加污染及碳排放。

[0004] 现有的玻璃钢回收设备中，还有一种连续进料装置，采用燃料气加热，杜绝了以上装置的缺点，但是常压热解温度高，安全性差，能耗使用高，加热系统制作复杂，投入大。有的装置后期热解产生的气体采用水直接吸收热量冷凝成油状物，造成水和热解气体直接接触，产生水的二次污染。

[0062] 本发明提出一种玻璃钢分解回收方法，所述回收方法包括高温热处理及烟气混合物回收处理，其中高温热处理是在真空条件下采用电热方式将待处理的玻璃钢废料高温分解为固体和烟气混合物，对高温热处理后的固体残留物进行回收；而烟气混合物回收处理是将高温热处理过程中产生的烟气混合物处理成能够回收的化学原油和燃料气。

[0063] 较佳地，该烟气混合物回收处理包括催化重整处理和冷却液化处理，催化重整处理是对高温热解后产生的烟气混合物进行催化重整，利用催化重整反应减少不凝气体或小分子不可液化气体的含量；而冷却液化处理是将催化重整处理后获得的烟气混合物进行冷却形成油状物并收集该油状物。

[0064] 作为上述回收方法的一种应用实例，本发明还提出一种玻璃钢分解回收设备，所述回收设备依序包括热处理装置、除尘催化重整装置及冷却液化回收装置，所述热处理装置是在真空条件下将待处理的玻璃钢废料进行高温分解，分解后的固体残留物被冷却后取出回收；分解后的烟气混合物经除尘催化重整装置除尘、催化处理后，再由冷却液化回收装置处理为化学原油，实现材料的回收利用。

[0065] 本发明是在真空条件下采用电热方式对玻璃钢废弃物进行高温热解回收处理，玻璃钢在高温下转化成气态、经冷凝形成不同结构的有机化合物的油状物，热解中剩余物玻璃纤维、填料(玻璃钢制造中的添加物)经处理后可再利用，而油状物可以作为燃料油或进一步加工成制作玻璃钢用的化工原料。本发明热解温度相对较低，安全性好，能耗低，而且可以降低污染及碳排放。

[0066] 前述高温热处理步骤中，优选还包括在进料准备步骤以及固体出料冷却步骤，该方法是利用三个相对独立并能开闭连通的空间依序进行所述进料准备、高温热处理以及固体出料冷却步骤，且其中用于高温热处理的空间包括独立并密封的电加热室，所述固体出料冷却步骤是采用气冷的方式对高温分解完毕后的固体残留物进行冷却，冷却完毕后取出，回收玻璃纤维、填料。进一步地，前述各空间均装设有真空泵，且用于进料准备步骤以及固体出料冷却步骤的二空间装设有气体注入装置，在当前作业空间与下一作业空间之间压力一致后再进行送入或移出动作。

[0067] 进一步地，冷却液化处步骤中较佳是包括对所述烟气混合物进行两次以上的冷却收集处理，第一次冷却收集处理时，收集经非接触式水冷形成的油状物，并对未及时被冷却成油状物的气体继续进行第二次非接触式水冷，以形成油状物并收集起来。优选地，冷却液化处步骤中还包括将剩余不凝气体通过回收气水封作为燃料气存入气柜用于燃烧供热发电，用作高温热处理步骤中使用的动力，回收气水封为安全装置，防止燃料气倒灌。

[0068] 利用上述方法，本发明在冷却时采用非接触式水冷技术，烟气混合物和冷却水不接触，达到在冷却液化的同时无废水产生的目的，从而有效地解决了现有技术中用水作为回收液处理烟气混合物所带来的二次污染的缺陷。

[0069] 对于本发明的回收设备，其高温分解室内较佳是设有可以密闭或开启的加热室，加热室由耐高温的金属框架构成，内侧四面设有耐腐蚀的电热带，并通过绝缘瓷头固定在框架上组成电加热区，在四周电加热带的下方平铺耐高温的辐射板，形成辐射式电加热区，电热带发出的热量经过辐射板向中心需要处理的玻璃钢料辐射传递热量，快速升温，进行高温分解玻璃钢料，外侧设有保温材料组成的隔热衬，加热室底部设有炉床，所述炉床由耐高温金属材料制成。

[0070] 较佳地，热处理装置的炉体采用两段式组合结构，其是在对应高温分解室的中间位置处设有可分离式的结合部，该结合部设有耐高温的密封圈，并通过螺丝连接固定密封，以便检修维护时能够分别向两端移动打开。

[0071] 下面配合附图及具体实施例对本发明的方法作进一步的详细说明。

[0072] 如图1所示，其为本发明的玻璃钢分解回收方法的一具体实施例的示意图。本实施例中，该回收方法包括以下步骤：

[0073] 进料：将玻璃钢废料装入上料框，并用运输车运送至进料准备空间等待，待进料准备空间与高温分解空间之间的第一道升降隔热门打开后通过传送装置将装满玻璃钢的料框推进高温分解空间的加热室内；

[0074] 真空热解：在真空条件下采用电热方式将待处理的玻璃钢废料高温分解为固体和烟气混合物；

[0075] 固体出料冷却：采用气冷的方式对高温热解完毕后的固体残留物进行冷却，冷却完毕后取出，回收玻璃纤维、填料；

[0076] 除尘、催化重整，对高温热处理步骤中分解后获得的烟气混合物进行除尘处理，去除灰尘杂质颗粒；随后对经除尘处理后的烟气混合物进行催化重整，利用催化重整反应减少不凝气体或小分子不可液化气体的含量；在回收固体渣料的过程中产生的烟气混合物也可进一步经此步骤除尘、催化重整，以利更完全的回收；

[0077] 冷却液化：将催化重整处理后获得的烟气混合物进行冷却形成油状物并收集该油状物；本实施例中包括对烟气混合物进行两次以上的冷却收集处理：第一次冷却收集处理时，收集经非接触式水冷形成的油状物；然后，对未及时冷却成油状物的烟气混合物继续进行第二次非接触式水冷，以进一步形成油状物并收集化学油作为化工原料；

[0078] 最后，将剩余不凝气体通过回收气水封作为燃料气储存至燃烧气气柜，用于燃烧供热发电，其中的全部或部分可以用作高温热处理步骤中使用的动力，回收气水封为安全装置，防止燃料气倒灌。

[0079] 本实施例中，是利用三个相对独立并能开闭连通的空间依序进行进料准备、高温热处理以及固体出料冷却步骤的，各空间均装设有真空泵，用于进料准备步骤以及固体出料冷却步骤的二空间装设有气体注入装置，在当前作业空间与下一作业空间(或外界)之间压力一致后再进行下一步的送入或移出作业。

[0080] 而且，根据上述描述，本领域的技术人员可以了解，本发明中可以通过加大水冷面积、降低气体流速、加大水循环流量及/或降低水温来使得冷却液化回收更加完全。

[0081] 通过上述步骤描述可知，运输车上料框内装满玻璃钢废料后，进入到进料准备室等待，打开第一道升降隔热门(准备室与高温分解室之间)通过传送装置将装满玻璃钢的料框推进高温分解室，内有加热辐射装置对其进行高温分解，分解产生的烟气混合物通过真空泵抽向除尘催化重整装置、冷却液化回收装置，并经过快速冷却为化学原油，分解完毕，固体残留物被牵引至固体冷却室，进行气冷，冷却完毕取出。

[0082] 本发明利用上述方法将玻璃钢废料重新分解为不饱和聚脂原料、玻璃纤维、填料。不饱和聚脂原料和玻璃纤维可用于重新制作玻璃钢，填料(主要是玻璃钢制作时添加的滑石粉)可用于做农业肥料，可以平衡土地的酸碱性，也可用于再作为制作玻璃钢的原料。这样就实现了玻璃钢废料的可再生利用，大大减少了对环境的污染。而且，本发明的玻璃钢高温分解回收方法在真空条件下采用电热方式将玻璃钢废料高温分解，能够以更低的温度实现玻璃钢废料的分解，而且避免了因燃料燃烧产生的污染，既节约了能源，又保护了环境，克服了现有技术的缺陷。

[0083] 下面配合附图及具体实施例对本发明的回收设备作进一步的详细说明，同时结合前述方法，以利本领域技术人员能够更准确地理解对应的技术方案。

[0084] 如图2、图3、图4所示，其分别为本发明的玻璃钢分解回收设备的一具体实施例中的热处理装置、进料装置及冷却液化回收装置的结构示意图。

[0085] 本发明中，该玻璃钢分解回收设备包括热处理装置、固体渣料回收装置和烟气混合物回收装置，热处理装置是在真空条件下采用电热方式将待处理的玻璃钢废料进行热解，热解后的固体残留物被固体渣料回收装置冷却后取出回收；热解后产生的烟气混合物利用烟气混合物回收装置处理后，获得化学原油和燃料气，实现材料的回收利用。

[0086] 结合图2至图2C所示，本发明的具体实施例中，热处理装置是由耐高温金属材料制成，其包括前端的进料准备室14、中间的高温分解室15及末端的固体出料冷却室16，固体出料冷却室16即可作为固体渣料回收装置。进料准备室14与高温分解室15间设有第一升降隔热门3，高温分解室15与固体出料冷却室16间设有第二升降隔热门22，高温分解室15内设有辐射式电加热装置，并通过真空泵19与除尘催化重整装置34相连；玻璃钢废料通过传送装置在进料准备室14、高温分解室15及固体出料冷却室16间移送。

[0087] 如图3所示，进料装置包括运输车12和料框13，运输车12由金属框架构成，框架上部安装有金属滚轮机构122，滚轮机构上承载该玻璃钢料框13，框架下部安装多个万向车轮121。

[0088] 本实施例中，热处理装置的炉体2被分隔为进料准备室14、高温分解室15和固体出料冷却室16，三个工作室组成一个工作整体，炉体外壁为双层结构，进料准备室14前端的炉体的进口门1与固体出料冷却室16后端的炉体的出口门31均为弓形双层门，门与炉体中间设有耐高温的密封圈9，用于进、出口门的密封。工作时启动循环泵71(结合图2A所示)，向三个工作室夹层内注入循环的去离子水，形成水冷却循环系统7，使各工作室的外壁保持一个安全温度。

[0089] 较佳地，热处理装置的炉体为两段式组合结构，如图2A所示，其是在高温分解室15中间设有可分离式的结合部4，该结合部设有耐高温的密封圈5，并通过螺丝连接固定密封，以便检修维护时能够分别向两端移动打开。

[0090] 进料准备室14是作为进入高温分解室15前的缓冲空间，用于保证高温分解室15内的烟气混合物不会外泄到热处理装置外的操作环境中，其底部设有滚轮推动装置10，通过电机101连接丝杆102而带动滚轮103将装有玻璃钢的料框推进至高温分解室15。进料准备室14上部安装有真空泵18、真空压力表24，在与高温分解室15真空度保持一致时，才能打开中间的第一升降隔热门3，并将料框13推进至高温分解室15。

[0091] 高温分解室15内设有独立密封的加热室17，加热室17由耐高温的金属框架构成，高温分解室15两端设有升降隔热门3和22，以作为与两端的进料准备室14、固体出料冷却室16之间的分隔；各升降隔热门包括门体、门体顶部的气动提升装置，门体安装在导轨内，门体内侧由保温材料组成保温层，整个门的升降是通过行程开关控制。

[0092] 辐射式电加热装置171是在加热室17内侧四面设置耐腐蚀的电热带，并将耐蚀电热带通过绝缘瓷头固定在框架172上形成加热区，框架172外侧则由保温材料包覆形成保温层173(隔热衬)，以便保持高温分解室15内的温度，从而节约能源；加热室17底部的炉床11由耐高温金属材料制成，且炉床11顶部设有滚轮装置110，其工作水平面的高度与其它二个工作室内滚轮机构的水平工作面高度一致；炉床11的下部由多个通管111支撑，各通管111穿过加热室17的保温层173及高温分解室15的外壁，并焊接在该外壁上，不仅能够支撑炉床11，还可用于外部线路经其穿设入加热室17内；各通管111中较佳是设有耐高温密封圈，以避免加热室17内的烟气混合物外逸。

[0093] 高温分解室15上部安装有真空泵19，不间断地将高温分解过程中产生的烟气通过气体回收管路21抽向催化重整除尘装置34。

[0094] 如图2所示，高温分解室15两端的第一升降隔热门3及第二升降隔热门22分别包括门体及门体上方的气动提升装置，门体由耐高温的金属材料制成，且门体的内侧面或外侧面装有由保温材料组成的保温层，门体左右两侧边较佳是装设于导轨内(图中未示出)，以利提高操作稳定性，各门的升降动作是由行程开关控制。至于行程开关的具体设置位置及动作方式，由于其为相关领域的常用知识，此处不再详述。

[0095] 固体出料冷却室16上部装有气冷装置8，该气冷装置8包括设于固体出料冷却室16外的电机和设于固体出料冷却室16内部的叶轮，通过电机带动叶轮旋转，使内部气体流动和固体出料冷却室夹层内的循环去离子水形成热交换，从而达到气冷效果，且电机速度由变频器控制。固体出料冷却室16内底部设置有滚轮牵引装置32，以将高温分解室15内的料框牵引拉出，具体请参见后续内容。

[0096] 由上述内容可知，本实施例的传送装置包括加热室17内底部炉床11上部所设的滚轮装置110、进料准备室14的滚轮推动装置10及固体出料冷却室16内设置的滚轮牵引装置32，其中，滚轮推动装置10与滚轮牵引装置32的结构、工作方式类似，以滚轮推动装置10为例，结合图5A至图5B所示，滚轮推动装置10包括电机101、丝杆102和滚轮机构，通过该电机设于该滚轮推动装置10的尾端，其输出端连接该丝杠102，滚轮机构包括轨道104和设于轨道内的多个滚轮103，电机101连接丝杆102而带动滚轮机构将装有玻璃钢废料的料框从进料准备室14推进至高温分解室15，根据前述描述及附图本领域技术人员已可了解更具体的设置方式和结构，此处不再详述；滚轮牵引装置32的结构与此类似，对称设置，通过设于该滚轮牵引装置32前端的电机连接丝杆而带动对应的滚轮机构将装有玻璃钢废料的料框13从高温分解室15拉出牵引至固体出料冷却室16；加热室17内底部炉床11所设的滚轮装置110未设驱动装置，其可以借由滚轮推动装置10的推动和滚轮牵引装置32的牵引进出该高温分解室15，较佳地，加热室17的滚轮装置110、进料准备室14的滚轮推动装置10及固体出料冷却室16内的滚轮牵引装置32的水平工作面的高度一致，以利操作的便利性。

[0097] 除了以上主要结构，本实施例的高温分解室15上装有两个温度传感器26、28，以实时监控高温分解室15的内部温度；各工作室上部装有压力表24、25、33，便于保持各个工作室压力一致，方便打开提升隔热门3和22及前端门(进口1)与末端门(出口门31)。

[0098] 进料准备室14和固体出料冷却室16上部分别装有手动气体注入阀门23、29。通过打开手动气体注入阀门23，可以向进料准备室14内注入气体，使其与外界压力保持一致，此时便可打开进口门1；通过打开手动气体注入阀门29，可以向固体出料冷却室16内注入气体，使其室内压力与外界空气压力一样，此时便可打开出口门31。

[0099] 此外，高温分解室15上部装有氩气或氮气注入装置27，且该氩气或氮气注入装置27是通过一电磁阀271连通至高温分解室15。较佳地，该电磁阀271还旁路装有手动阀门
272。一旦高温分解室15出现泄漏，导致热处理装置内部燃烧达到一预设的高温和危险压力，系统将自动打开电磁阀271，朝炉体内注入大量氩气或氮气进行覆盖，如果电磁阀271出现故障，只需及时打开手动阀门272，朝高温分解室15内注入大量氩气或氮气进行覆盖，从而提高整个热处理装置的安全性。

[0100] 结合上述描述可知，本实施例的热处理装置的具体工作过程如下：

[0101] 打开进料准备室的进口门1，将运输车12上的料框13推进进料准备室14，关闭进口门1；然后打开真空泵18和19，通过压力表24和25观察进料准备室14和高温分解室15的真空度是否一致，如一致再打开升降隔热门3，将进料准备室14内的料框13通过物料传送装置10推进高温分解室15；

[0102] 待料框13完全进入高温分解室15后，关闭升降隔热门3，随之启动高温分解室15内的电加热装置171，在真空状态下给物料(玻璃钢废料)进行辐射加热；

[0103] 待物料在高温分解室内部分解完毕，启动固体出料冷却室16上部真空泵20，通过压力表25、33观察保持高温分解室15和固体出料冷却室16的真空度一致，再打开第二升降隔热门22，通过滚轮牵引装置32将料框13拉出至固体出料冷却室16，随即关闭升降隔热门22；

[0104] 启动固体出料冷却室16内的气冷装置8，同时通过手动气体注入阀29注入气体至固体出料冷却室16，将分解后的固体残留物快速冷却，并通过温度传感器30观察冷却温度，冷却完毕，打开固体出料冷却室的出口门31，将料框13拉至运输车12上并卸料运至存放处。

[0105] 下面结合图4对烟气混合物回收装置的结构进行说明。

[0106] 本实施例的烟气混合物回收装置包括除尘催化重整装置34以及冷却液化回收装置35，在高温分解室15热解产生的烟气混合物被导引至除尘催化重整装置除尘并催化重整处理后，再由冷却液化回收装置处理为化学原油。

[0107] 除尘催化重整装置34优选包含除尘段342和催化段341，并设有烟气混合物进出口、便于除尘段342、催化段341更新的维护孔343及底部用于排出杂质的去除尘口344，除尘段由几组并联的除尘器组成，其目的为油气经除尘段后最大限度的去除灰尘杂质颗粒，从而获得干净的气体，杂质由去除尘口定期除去；催化段341由催化剂及其骨架组成，烟气混合物经催化剂催化重整反应减少不凝气体或小分子不可液化气体的含量，最大限度的回收化学原料。来自高温分解室15的烟气混合物(油气)由烟气混合物进口分别经除尘段342、催化段341处理后从烟气混合物出口进入冷却液化回收装置35。

[0108] 冷却液化回收装置35包括两级冷却回收装置、气泵351、水封356及气柜357，其中，气泵351设于冷却回收装置下游端，用于将除尘催化重整装置34送出的烟气混合物抽吸至冷凝器中，每级冷却回收装置包括冷凝器352、353和集油槽354、355；经除尘催化重整装置34获得的烟气混合物在气泵351的带动下由第一冷凝器352进口进入并受冷凝器夹套中的水冷却而形成油状物进入第一集油槽354，未及时冷却成油状物的烟气混合物继续进入第二冷凝器353进口，再由其夹套中的水冷却形成油状物并进入第二集油槽355，剩余不凝气体经气泵351出口进入回收气水封356，排入气柜357作为燃料气用。

[0109] 如图6所示，第一、第二冷凝器352、353夹套内冷却水进出口形成闭路循环使用，带出的热量可由凉水塔处理，整个循环由一台水泵即可完成，此处不再赘述。油状物(即为化学原料)进入集油槽354、355后，可从集油槽的放油口放出。剩余不凝气体经回收气水封，将气体排入气柜，可作为燃料气燃烧供热发电，可解决本回收设备用部分动力。

[0110] 本实施例的冷却液化回收装置处理过程中烟气混合物(油气)和冷却水不接触，达到在冷却液化的同时无废水产生，克服了现有技术中某些装置用水作为回收液处理油气产生二次污染的缺陷。

[0111] 虽然本发明已以具体实施例揭示，但其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，均可在本发明的前述内容描述的基础上，依照具体的需要对各技术特征进行恰当的组合，因此，在不脱离本发明的构思和范围的前提下所作出的等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，皆应仍属本专利涵盖的范畴。