玻璃钢设备处置及替代研究.pdf
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1、32【材料与设备】Oct.Chlor-Alkali Industry20232023年10 月No.10Vol.59第10 期第59 卷业碱氯玻璃钢设备处置及替代研究马生伟*,何学玲,徐保卫(陕西北元化工集团股份有限公司,陕西榆林7 19319)【关键词废旧玻璃钢;处置方法;焚烧;钢衬里设备【摘要】介绍了国内外对废旧玻璃钢设备的处置方法,试验研究了玻璃钢在熔盐炉及回转窑中的焚烧情况,分析了玻璃钢设备用钢衬里设备替代的可行性。玻璃钢在回转窑内燃烧后并不产生对水泥有害的物质,可在水泥回转窑内对废旧玻璃钢进行无害化焚烧处理;玻璃钢设备的经济性优于钢衬里设备,建议涉及酸系统的常压设备仍使用玻璃钢设备。
2、中图分类号 TQ114.15文献标志码 B文章编号10 0 8-133X(2 0 2 3)10-0 0 32-0 3Disposal and replacement of fiber-reinforced plastic equipmentMA Shengwei,HE Xueling,XU Baowei(Shaanxi Beiyuan Chemical Group Co.,Ltd.,Yulin 719319,China)Key words:waste fiber-reinforced plastic;disposal method;incineration;steel lined equipm
3、entAbstract:The disposal methods of waste fiber-reinforced plastic(FRP)e q u i p me n t a t h o me a n dabroad were introduced.The incineration of FRP in a molten salt furnace and in a rotary kiln was studiedthrough experiments.The feasibility of replacing FRP equipment with steel lined equipment wa
4、sanalyzed.The incineration of FRP in rotary kiln did not produce harmful substances to cement so wasteFRP could be disposed by harmlessly incineration in cement rotary kiln.The economy of FRP equipmentwas better than that of steel lined equipment.It was recommended that atmospheric pressure equipmen
5、tinvolving acid should still use FRP equipment.陕西北元化工集团有限公司(以下简称“北元化工”)烧碱产能8 8 万a,聚氯乙烯产能110 万Va,目前在用玻璃钢设备共159台,主要介质为盐酸、盐水、硫酸、次氯酸钠等。由于玻璃钢设备、管道构成材料一般均含有无机纤维材料(玻璃纤维),极难在自然条件下降解,因此处置废旧玻璃钢设备成为企业的一个难题。1国内外废旧玻璃钢的处置方法废弃玻璃钢产品,传统的处理方法是掩埋与燃烧。掩埋的缺点是占用大量土地,并污染地下水;燃烧的缺点是产生的有害气体污染环境。近年来的研究已证实,不饱和聚酯的主要原料苯乙烯为环境激素。其化
6、学结构稳定,又不能生物降解,具有很高的环境滞留性,成为持续性有机污染物;无论在空气、水,还是在土壤中,都能强烈地吸附于颗粒上,借助于水生、陆生食物链不断富集,对生态环境造成危害。人类若食用被污染的动、植物,将产生严重的后果,主要表现在以下方面:引起男性生殖能力下降,男子女性化程度加剧,引起女性生殖系统癌变1.1国外处理方法(1)作为水泥原料。该方法是把玻璃钢废弃物先粉碎为粒径10 mm的粉末,吹人水泥窑炉内,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掉。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。因窑内温度高,产生的有害气体极
7、少,没有有害气体污染空气的问题。*【作者简介】马生伟(198 4一),男,工程师,现于陕西北元化工集团股份有限公司生产技术部,从事设备管理12 余年。收稿日期 2 0 2 3-0 1-0 533马生伟等:玻璃钢设备处置及替代研究第10 期材料与设备(2)作为高炉炼铁还原剂使用。把玻璃钢废弃物粉碎成粒度为1 10 mm的粉末,吹人高炉,利用废弃物的碳与氧反应生成一氧化碳,把氧化铁粉还原为铁。其特点与第(1)种方法基本相同。(3)物理回收。将玻璃钢废弃物粉碎成粒度不同的粉末,作为填料使用。这种方法生产成本最低,处理方法简单,但在制造微粉时,粉碎成本相对较高,作为微粉添加到BMC、S M C 或其他
8、玻璃钢产品中,往往随着添加量的增加,降低新制品的强度。(4)化学回收法。这种方法是把粉碎后的微粉溶解于乙二醇,在2 30 2 45的高温下,在碱催化剂的作用下,使树脂分解,分离出玻璃纤维,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质量有所提高,产品性能有较大程度的提高。该方法的优点是:废弃玻璃钢在2 30 2 45可由乙二醇类分解;一般合成树脂设备都可进行废弃玻璃钢分解,不需要增加设备投资;分解物不需要精制,直接可作为合成原料,再合成不饱和聚酸树脂1.2国内处理方法我国的玻璃钢工业经过40 多年的发展,特别是20世纪8 0 年代以后发展非常迅速,但产量的8
9、 0%是由乡镇企业生产的,多为人工手糊产品,机械化、自动化程度低;加之许多玻璃钢生产厂家采用劣质原材料,粗制滥造,产品寿命大大低于国外同类产品。目前国内处理主要是就地掩埋或机械破碎燃烧,对环境造成很大的污染。废弃玻璃钢的回收利用,已成为玻璃钢工业呕待解决的问题2废旧玻璃钢处理方法的研究玻璃钢的主要化学成分为二氧化硅、氧化铝、氧化硼、氧化镁、氧化钠等。将废旧玻璃钢破碎,用火进行燃烧,控制不同温度,观察玻璃钢材料的变化,能否燃烧为灰分或颗粒物。如果玻璃钢材料能燃烧为灰分或颗粒物,则将废旧玻璃钢在回转窑或熔盐炉中掺烧,研究其可行性及对工艺、质量的影响2.1玻璃钢在熔盐炉中的焚烧试验熔盐炉是通过燃烧煤
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