一种基于蒸汽分离多层复合材料的设备及方法与流程

本发明涉及多层复合材料回收领域，具体涉及一种基于蒸汽分离多层复合材料的设备及方法。

背景技术：

1、多层复合材料是由三层及以上的材料压合而成，而两层非黏性材料之间一般有一层黏性材料起连接作用，以保证多层复合材料的整体性。多层复合材料中的大部分材料通常都具有较高的回收利用价值，且其部分材料若不妥善处理会对环境造成污染，所以当多层复合材料性能不满足使用要求时，须对其开展回收工作。

2、多层复合材料回收的关键点在于黏性材料粘连性的降低或破坏，由于黏性材料的粘连性较大，人工手动无法实现多层复合材料的分离。现有的回收技术主要有机械处理法、热处理法和化学溶剂法，其中机械处理法的设备多、占地面积大，材料回收率及纯度较低，且不能有效回收材料中的重金属；热处理法所需温度较高、能耗高、成本高还会产生有毒废气；化学溶剂法涉及到化学药剂的使用，且不仅限于有机溶剂，会产生大量的废气和废液，其二次处置难度较大，不利于绿色发展。

技术实现思路

1、本发明意在提供一种基于蒸汽分离多层复合材料的设备及方法，以将多层复合材料中的黏性材料粘连性进行快速降低破坏后对复合材料进行回收，同时达到节能、环保的效果。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种基于蒸汽分离多层复合材料的设备，包括：

4、前处理单元、蒸汽供给单元、直接式热分离单元、冷却水循环单元；

5、所述前处理单元用于拆除多层复合材料的引出端及边框，得到多层复合材料层压件，并将多层复合材料层压件转移至直接式热分离单元中；

6、所述蒸汽供给单元包括蒸汽发生器，蒸汽发生器用于将锅炉余热作为热源，加热蒸汽发生器中的水，产生蒸汽并输送至反应装置中；

7、所述直接式热分离单元包括反应装置和分离装置，所述反应装置用于多层复合材料层压件与蒸汽直接接触反应，对多层复合材料层压件中黏性材料的粘连性进行破坏；所述分离装置对粘连性破坏的黏性材料进行分层剥离；

8、所述冷却水循环单元包括蒸汽冷凝器，蒸汽冷凝器对反应装置排气口排出的蒸汽进行冷凝，得到液态水，并利用泵将其输送至蒸汽发生器中进行循环。

9、本方案的原理及优点是：实际应用时，前处理单元用于拆除多层复合材料的引出端及边框，避免无关材料的干扰，减小黏性材料粘连性破坏难度及多层复合材料的回收难度，仅将多层复合材料层压件转移至直接式热分离单元中；蒸汽供给单元的蒸汽发生器将锅炉余热作为热源加热蒸汽发生器中的水，产生蒸汽并输送至反应装置中，直接式热分离单元中反应装置用于多层复合材料层压件与蒸汽直接接触反应，对多层复合材料层压件中黏性材料的粘连性进行破坏；通过蒸汽的温度软化黏性材料层，以锅炉余热作为热源，无需燃料燃烧装置，高效节能；且产生蒸汽的温度低于各材料的分解温度，全过程无废气、废液的产生，环保减排，助力碳中和；分离装置对粘连性破坏的黏性材料进行分层剥离，分层剥离得到的黏性材料层及其它有机材料能够就近用作锅炉的燃料，节省二次运输等成本；整个分离过程清洁节能，不存在化学反应，不产生废水和废气，无需设置废水或废气处理装置；冷却水循环单元包括蒸汽冷凝器，蒸汽冷凝器对反应装置排气口排出的蒸汽进行冷凝，得到液态水，并利用泵将其输送至蒸汽发生器中进行循环；本申请能够处理多类型的多层复合材料，处理能力强、操作简单、安全可靠。

10、优选的，作为一种改进，所述蒸汽为饱和蒸汽，饱和蒸汽的压力值为0.07mpa～1.568mpa。

11、技术效果：利用饱和蒸汽分子之间的絮乱热运动共同作用实现黏性材料层的粘结性快速降低，饱和蒸汽具有较高的传热效率和热容量，使得热量传递速度加快，能够实现多层复合材料的快速分离。

12、优选的，作为一种改进，所述饱和蒸汽为过滤并软化后的清水或纯净水。

13、技术效果：能避免水垢的产生，影响蒸汽发生器的热效率和使用寿命。

14、优选的，作为一种改进，所述反应装置水平方向一端设有进料口，另一端设有出料口，进料口和出料口均设有保温措施；反应装置的进料口和出料口底部分别设有进气口和排水口，反应装置的出料口顶部设有排气口。

15、技术效果：通过上述设置，便于蒸汽从反应装置底部进入，使得多层复合材料与蒸汽充分接触反应。

16、优选的，作为一种改进，所述反应装置内设有视觉识别系统。

17、技术效果：通过视觉识别系统便于对反应装置内进行实时监控。

18、优选的，作为一种改进，所述分离装置包括机械抓手和吸盘，对粘连性破坏的黏性材料进行分层剥离的顺序自上而下，将多层复合材料层压件中质量相对较大的材料层置于最下层。

19、技术效果：通过上述设置，便于固定多层复合材料层压件，同时利于多层复合材料层压件各材料层的热膨胀，达到分离各材料层目的。

20、优选的，作为一种改进，所述锅炉余热包括水泥窑余热锅炉、有色金属冶炼余热锅炉、电厂余热锅炉。

21、技术效果：便于充分利用锅炉余热，避免资源浪费。

22、优选的，作为一种改进，所述多层复合材料层压件转移的方式为：采用镂空的链条输送机进行输送。

23、技术效果：一是让多层复合材料与饱和蒸汽充分接触反应，加速粘连性的降低；二是便于观察多层复合材料层压件的热膨胀，且省去翻转设备。

24、另一方面，本申请还包括一种基于蒸汽分离多层复合材料的方法，包括：

25、s1，前处理单元拆除多层复合材料的引出端及边框，得到多层复合材料层压件，并将多层复合材料层压件转移至直接式热分离单元中；

26、s2，蒸汽供给单元将锅炉余热作为热源，加热蒸汽发生器中的水，产生蒸汽并输送至反应装置中；

27、s3，多层复合材料层压件与蒸汽在反应装置中直接接触反应，对多层复合材料层压件中黏性材料的粘连性进行破坏；

28、s4，分离装置对粘连性破坏的黏性材料进行分层剥离；

29、s5，冷却水循环单元中的蒸汽冷凝器对反应装置排气口排出的蒸汽进行冷凝，得到液态水，并利用泵将其输送至蒸汽发生器中进行循环。

技术特征：

1.一种基于蒸汽分离多层复合材料的设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于蒸汽分离多层复合材料的设备，其特征在于：所述蒸汽为饱和蒸汽，饱和蒸汽的压力值为0.07mpa～1.568mpa。

3.根据权利要求2所述的一种基于蒸汽分离多层复合材料的设备，其特征在于：所述饱和蒸汽为过滤并软化后的清水或纯净水。

4.根据权利要求1所述的一种基于蒸汽分离多层复合材料的设备，其特征在于：所述反应装置水平方向一端设有进料口，另一端设有出料口，进料口和出料口均设有保温措施；反应装置的进料口和出料口底部分别设有进气口和排水口，反应装置的出料口顶部设有排气口。

5.根据权利要求1所述的一种基于蒸汽分离多层复合材料的设备，其特征在于：所述反应装置内设有视觉识别系统。

6.根据权利要求1所述的一种基于蒸汽分离多层复合材料的设备，其特征在于：所述分离装置包括机械抓手和吸盘，对粘连性破坏的黏性材料进行分层剥离的顺序自上而下，将多层复合材料层压件中质量相对较大的材料层置于最下层。

7.根据权利要求1所述的一种基于蒸汽分离多层复合材料的设备，其特征在于：所述锅炉余热包括水泥窑余热锅炉、有色金属冶炼余热锅炉、电厂余热锅炉。

8.根据权利要求1所述的一种基于蒸汽分离多层复合材料的设备，其特征在于：所述多层复合材料层压件转移的方式为：采用镂空的链条输送机进行输送。

9.一种基于蒸汽分离多层复合材料的方法，其特征在于，包括：

技术总结本发明涉及多层复合材料回收领域，公开了一种基于蒸汽分离多层复合材料的设备及方法。一种基于蒸汽分离多层复合材料的设备包括：前处理单元拆除多层复合材料的引出端及边框，将多层复合材料层压件转移至直接式热分离单元中；蒸汽供给单元用锅炉余热加热蒸汽发生器中的水，产生蒸汽并输送至反应装置中；直接式热分离单元中多层复合材料层压件与蒸汽直接接触反应，并对粘连性破坏的黏性材料进行分层剥离；冷却水循环单元中蒸汽冷凝器对反应装置排气口排出的蒸汽进行冷凝得到液态水，并利用泵将其输送至蒸汽发生器中进行循环。本申请能够将多层复合材料中的黏性材料粘连性进行快速降低破坏后对复合材料进行回收，同时达到节能、环保的效果。技术研发人员：李林,杨俊,李紫龙,张英婷,李龙,刘志华,高然,于鉴兰,张林受保护的技术使用者：重庆远达烟气治理特许经营有限公司科技分公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10