风电叶片废料催化热解回收增塑剂及生命周期评估研究

《Journal of Environmental Management》：Catalytic pyrolysis of wind turbine blades waste for plasticizers recovery and its life cycle assessment

本文创新性地采用Y型沸石催化剂对风电叶片废料（WTB）进行催化热解，成功将有毒苯乙烯转化为轻烃并回收高价值增塑剂（如苯1,1'-(1,3-丙二基)双化合物达93.35%）和玻璃纤维（GFs）。通过生命周期评估（LCA）揭示单级反应器工艺的环境负担，为绿色回收技术优化提供重要依据。

　　

重点内容

产物收率与分布

在风电叶片废料（WTB）催化热解处理结束后，成功回收到三种组分：液体、气体和固体残渣。尽管这些组分的分布随反应温度变化未发生改变，但其收率出现细微波动（如表3所示）。液体和残渣收率通过重量平衡计算，而气相收率通过差值法确定。在回收产物中，固体残渣部分（玻璃纤维和焦粉）始终占据主导地位，收率范围为74.2–75.4 wt%，这主要归因于样品中高含量的无机玻璃纤维（约73 wt%）。相比之下，液体产物收率相对较低（13–14.2 wt%），而气体产物收率介于10.4–12.8 wt%之间。值得注意的是，随着温度从550°C升至650°C，气体收率增加而液体收率略微下降，这可能是由于高温促进了二次裂解反应，将大分子液体产物转化为小分子气体。

结论

本研究中，科研人员深入探索了催化热解技术在热裂解苯乙烯、从风电叶片废料（WTB）玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂（UPR）复合材料中提取增塑剂和短玻璃纤维方面的潜力，并对该技术路径进行了全生命周期评估（LCA）。热化学转化过程在小型热解系统上完成，采用Y型沸石催化剂，温度区间为550至650°C。短玻璃纤维通过筛分、水洗和氧化等后处理步骤成功从固体残渣中释放出来。