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公開番号2025107138
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-17
出願番号2024184464
出願日2024-10-18
発明の名称炭素繊維およびガラス繊維の回収装置および方法
出願人ドゥサンエナービリティーカンパニーリミテッド
代理人弁理士法人RYUKA国際特許事務所
主分類B29B 17/02 20060101AFI20250710BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】使用済みの廃ブレードから炭素繊維またはガラス繊維を回収できる装置および方法を提供する。
【解決手段】本発明は廃複合素材供給ユニットと、反応ユニットと、熱供給ユニットと、改質ユニットと、分離ユニットとを含み、1つの工程で廃複合素材を破砕、圧延、一次熱分解、二次熱分解し、炭素繊維とガラス繊維との分離が行われることが可能である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
廃複合素材を破砕する破砕モジュールと、破砕された廃複合素材を貯蔵する貯蔵モジュールとを備える廃複合素材供給ユニットと、
前記廃複合素材供給ユニットから供給された廃複合素材を加熱する反応ユニットと、
前記反応ユニットに熱を提供する熱供給ユニットと、
前記反応ユニットから排出される熱分解ガスを気体とオイルとに分離する改質ユニットと、
前記反応ユニットの結果物を第１物質と第２物質とに分離する分離部と、第１物質が収容される第１チャンバと、第２物質が収容される第２チャンバとを備える分離ユニットと、を含むことを特徴とする炭素繊維およびガラス繊維の回収装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記反応ユニットは、１つの熱分解反応器を備え、
前記熱分解反応器は、回分式熱分解反応器であり、
前記熱分解反応器で一次熱分解と二次熱分解とが順次に行われることを特徴とする請求項１に記載の炭素繊維およびガラス繊維の回収装置。
【請求項３】
前記反応ユニットは、少なくとも２つの熱分解反応器を備えることを特徴とする請求項１に記載の炭素繊維およびガラス繊維の回収装置。
【請求項４】
複数の前記熱分解反応器は、回分式熱分解反応器であることを特徴とする請求項３に記載の炭素繊維およびガラス繊維の回収装置。
【請求項５】
複数の前記熱分解反応器は、連続式熱分解反応器であることを特徴とする請求項３に記載の炭素繊維およびガラス繊維の回収装置。
【請求項６】
前記改質ユニットは、触媒塔と、熱交換器と、分離タンクとを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の炭素繊維およびガラス繊維の回収装置。
【請求項７】
前記分離ユニットは、
前記第１物質を不織布化（ｃａｒｄｉｎｇ）する第１カーディングモジュール、および前記第１物質を粒子化する第１ペレッティングモジュールと、
前記第２物質を不織布化（ｃａｒｄｉｎｇ）する第２カーディングモジュール、および前記第２物質を粒子化する第２ペレッティングモジュールとをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の炭素繊維およびガラス繊維の回収装置。
【請求項８】
前記分離ユニットは、
前記第１物質および第２物質の長さをそれぞれ検知して、第１物質および第２物質の長さが５ｍｍ以下の場合、それぞれ第１ペレッティングモジュールおよび第２ペレッティングモジュールに流入させることを特徴とする請求項７に記載の炭素繊維およびガラス繊維の回収装置。
【請求項９】
反応器内に廃複合素材を供給する廃複合素材供給ステップと、
前記廃複合素材を一次加熱する第１加熱ステップと、
一次加熱された前記廃複合素材を二次加熱する第２加熱ステップと、
前記第１加熱ステップから排出された熱分解ガスからオイルを抽出するオイル抽出ステップと、
前記第２加熱ステップの結果物を第１物質および第２物質に分離する分離ステップと、を含むことを特徴とする炭素繊維およびガラス繊維の回収方法。
【請求項１０】
前記第１加熱ステップおよび前記第２加熱ステップは、１つの熱分解反応器で順次に行われることを特徴とする請求項９に記載の炭素繊維およびガラス繊維の回収方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭素繊維およびガラス繊維の回収装置および方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
風力発電とは、風の運動エネルギーでブレードを回転させて機械的エネルギーに変換させ、機械的エネルギーを電気エネルギーに変換させる発電方法である。主に化石燃料を使用していた既存の発電方法の代案としてその活用が増加している。
【０００３】
風力発電機は、発電機の回転軸に複数のブレードが装着される。より多くの電気エネルギーを生産するために、ブレードは長くて広く製作される。ブレードの大きさが大きくなるほど、ブレードの重量は増加する。しかし、ブレードはエネルギー効率のために最大限に軽く製作されなければならない。また、ブレードは持続的に風と衝突するので、ブレードの強度を向上させて耐久性も確保しなければならない。このような問題を解決するために、ブレードの素材として炭素繊維強化プラスチックまたはガラス繊維強化プラスチックを使用している。炭素繊維およびガラス繊維が含まれた複合素材は軽いながらもその強度が高くて、ブレード以外にも、自動車分野、航空分野などの多様な分野で活用されている。
【０００４】
しかし、風力発電機のブレードが破損したりその寿命が尽きた後は、廃ブレードの処理が問題になる。一般的に、炭素繊維強化プラスチックまたはガラス繊維強化プラスチックなどの複合素材はリサイクルが難しくて埋め立てられる場合が大部分であった。しかし、増加する複合素材廃棄物を継続して埋め立てることは不可能であり、埋め立て以外の処理方法またはリサイクル可能な方法の必要性が持続的に浮上している。
【０００５】
そこで、使用済みの廃ブレードから炭素繊維またはガラス繊維を回収できる装置および方法の開発が必要である。また、廃ブレード以外にも、自動車産業、航空産業などで排出される廃複合素材中の炭素繊維、ガラス繊維を回収できる装置および方法の開発が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
韓国登録特許第１０－１８１０２８４号（名称：廃炭素繊維強化プラスチックから炭素繊維を分離する方法）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、単一工程で廃複合素材から炭素繊維およびガラス繊維をそれぞれ回収できる炭素繊維およびガラス繊維の回収方法を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明は、廃複合素材から炭素繊維およびガラス繊維の回収過程で燃料ガスおよび燃料油を回収できる炭素繊維およびガラス繊維の回収方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態に係る炭素繊維およびガラス繊維の回収装置は、廃複合素材供給ユニットと、反応ユニットと、熱供給ユニットと、改質ユニットと、分離ユニットとを含む。廃複合素材供給ユニットは、廃複合素材を破砕する破砕モジュールと、破砕された廃複合素材を貯蔵する貯蔵モジュールとを備えることができる。反応ユニットは、廃複合素材供給ユニットから供給された廃複合素材を加熱することができる。熱供給ユニットは、反応ユニットに熱を提供することができる。改質ユニットは、反応ユニットから排出される熱分解ガスを気体とオイルとに分離することができる。分離ユニットは、反応ユニットの結果物を第１物質と第２物質とに分離する分離部と、第１物質が収容される第１チャンバと、第２物質が収容される第２チャンバとを備えることができる。
【００１０】
本発明の一実施形態に係る炭素繊維およびガラス繊維の回収装置において、反応ユニットは、１つの熱分解反応器を備えることができる。熱分解反応器は、回分式熱分解反応器であってもよい。熱分解反応器で一次熱分解と二次熱分解とが順次に行われてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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