碳纤维-环氧树脂复合材料废料热解和溶剂解回收工艺的隐含能量评估

摘要整理

碳纤维增强复合材料（CFRP）在航空航天、摩托车、体育器材和高性能车辆等领域应用日益广泛，其生命周期末期回收利用受到越来越多关注。本研究采用生命周期评估（LCA）方法，对CFRP废料流的隐含能量（EE）进行了系统分析。重点研究了两种可行的CFRP回收工艺——热解和溶剂解——的隐含能量特征及其不同工艺变体。在纤维回收过程中，热解工艺计算考虑了系统内产生的合成气和油品的能量回收，主要采用电炉和天然气作为热源。溶剂解工艺评估了多种溶剂方案，包括：（a）去离子水、（b）水和氢氧化钾、（c）丙酮和水、（d）水与乙酸和氢氧化钾的混合溶液。研究还对比分析了不同工艺代次间的能量降低趋势。通过定量计算和对比讨论，阐明了各工艺方案下CFRP回收的隐含能量特征，为复合材料废料的绿色回收提供了数据支撑。

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