一种超大幅宽碳纤维高温炉废气预处理装置及方法与流程

专利2025-12-21  6


本发明属于碳纤维废气处理领域,涉及一种超大幅宽碳纤维高温炉废气预处理装置及方法。


背景技术:

1、随着近几年碳纤维行业的蓬勃发展,碳纤维应用领域和国内碳纤维产量也在逐年攀升,国内碳纤维厂家也在陆续建设年产万吨规模以上的生产基地,为进一步降低单位制造成本,碳化线的单线产能也在不断提升。碳纤维碳化是一个在惰性气体保护下发生热分解、热缩聚的过程,随着碳纤维单线产能的提升,碳化过程的废气处理难度和要求也越来越大。以干喷湿纺t700级聚丙烯腈基碳纤维生产过程为例,高温炉碳化过程失重率在30%左右,叠加混入的惰性保护气体,高温碳化过程需要处理的废气量巨大,尤其是4米幅宽的t700-24k的碳化生产线,高温碳化炉的废气量更大。现有的高温炉的排废位置通常设置在炉头,纤维带入的湿气混同碳化过程产生的碎毛团都会由此排废口排出,如果排废不畅,就会越堵越多。当高温炉运行工况不良时,极易在排废管道内积聚大量湿毛团,严重影响高温炉废气排除效果,进而影响高性能碳纤维的生产过程和产品性能的稳定性。

2、针对上述问题,现有技术中通常采用燃烧处理法、吸附处理法、催化处理法和回收利用法等处理碳纤维高温炉废气,但对于超大幅宽碳化线的高温炉废气处理均具有一定的局限性。中国专利cn218155585u公开了一种碳纤维用高温碳化炉废气排放燃烧装置,可有效控制碳纤维在高温碳化过程中的马弗内高温废气排出量,并高效处理废气排出,进而实现碳纤维性能的保持。但该方法适用于2米及以下幅宽低废气量碳化线的废气处理,超大幅宽碳化线上该方法不能彻底处理废气且及极易因废气量大而导致管壁“烧红”产生安全隐患。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种超大幅宽碳纤维高温炉废气预处理装置及方法。本发明通过该预处理装置,可将超大幅宽高温炉的废气进行燃烧预处理后通过管道接入废气焚烧系统进行再处理,提高超大幅宽碳纤维高温炉长周期运行的稳定性。

2、实现本发明目的的技术方案如下:

3、一种超大幅宽碳纤维高温炉废气预处理装置,包括腔体41、挡门43、气动阀门46和压差仪47,所述的腔体41设有进出口且进出口错位设置,腔体上设有助燃开口42,助燃开口42外部设置挡门43,挡门43上设有移动把手44和固定螺栓45,所述的气动阀门46和压差仪47设置在腔体41的出口连接管道上。

4、进一步地,腔体和挡门材质为310s耐热型不锈钢,厚度为5mm。

5、进一步地,腔体的尺寸为长600mm*宽400mm*高400mm,助燃开口的尺寸为长200mm*宽150mm。

6、进一步地,固定螺栓的个数为4个。

7、进一步地,气动阀门的开度与压差计联锁,压差为-80pa~-120pa。

8、本发明所述的超大幅宽碳纤维是指幅宽≥4米的碳纤维。

9、一种超大幅宽碳纤维高温炉废气的处理方法,具体如下:

10、高温炉产生的废气通过排废管道经废气预处理装置的腔体进口通入腔体内进行燃烧处理,通过手动调节移动把手和固定螺栓的位置从而调控助燃开口的尺寸,进而控制空气进气量,同时联同压差计自动调整气动阀门的开度综合调控高温炉废气的预处理程度,经燃烧处理后的废气经腔体出口连接管道通入废气处理系统再处理。

11、本发明所述的废气处理系统为现有的碳纤维生产的废气处理系统,包括但不限于焚烧处理系统、吸附处理系统和催化处理系统中的一种以上。

12、与现有技术相比,本发明具有以下优点:

13、(1)本发明通过对高温炉废气预处理装置中的腔体的进出口进行错位设置,防止了管壁沉积物掉入高温炉炉头。助燃开口、挡门以及移动把手和固定螺栓的设置,可通过手动调节移动把手和固定螺栓的位置从而调控助燃开口的尺寸,进而控制空气进气量从而控制废气的预处理程度,并通过压差计自动调整气动阀门的开度综合调控高温炉废气的预处理程度。

14、(2)本发明的超大幅宽碳纤维高温炉废气在预处理装置的腔体中燃烧预处理后经管道接入废气焚烧系统,有利于提升超大幅宽碳纤维生产线在单一废气处理系统下的废气处理效率,进而降低废气排放物中hcn、nh3和co等的浓度,而且高温炉废气经预处理装置进行燃烧预处理后,废气中的湿气和毛团不易堵塞排废管道,更好地提升了超大幅宽碳纤维高温炉长周期运行的稳定性。



技术特征:

1.一种超大幅宽碳纤维高温炉废气预处理装置,其特征在于,包括腔体(41)、挡门(43)、气动阀门(46)和压差仪(47),所述的腔体(41)设有进出口且进出口错位设置,腔体(41)上设有助燃开口,助燃开口(42)外部设置挡门(43),挡门(43)上设有移动把手(44)和固定螺栓(45),所述的气动阀门(46)和压差仪(47)设置在腔体(41)的出口连接管道上。

2.根据权利要求1所述的超大幅宽碳纤维高温炉废气预处理装置,其特征在于,腔体和挡门材质为310s耐热型不锈钢,厚度为5mm。

3.根据权利要求1所述的超大幅宽碳纤维高温炉废气预处理装置,其特征在于,腔体的尺寸为长600mm*宽400mm*高400mm,助燃开口的尺寸为长200mm*宽150mm。

4.根据权利要求1所述的超大幅宽碳纤维高温炉废气预处理装置,其特征在于,固定螺栓的个数为4个。

5.根据权利要求1所述的超大幅宽碳纤维高温炉废气预处理装置,其特征在于,气动阀门的开度与压差计联锁,压差为-80pa~-120pa。

6.根据权利要求1所述的超大幅宽碳纤维高温炉废气预处理装置,其特征在于,超大幅宽碳纤维为幅宽≥4米的碳纤维。

7.一种超大幅宽碳纤维高温炉废气的处理方法,其特征在于,具体如下:

8.根据权利要求7所述的处理方法,其特征在于,废气处理系统为焚烧处理系统、吸附处理系统和催化处理系统中的一种以上。


技术总结
本发明公开了一种超大幅宽碳纤维高温炉废气预处理装置及方法。所述的超大幅宽碳纤维高温炉废气预处理装置包括腔体、挡门、气动阀门和压差仪,腔体设有进出口且进出口错位设置,腔体上设有助燃开口,助燃开口外部设置挡门,挡门上设有移动把手和固定螺栓,气动阀门和压差仪设置在腔体的出口连接管道上。本发明先将超大幅宽碳纤维高温炉废气在预处理装置的腔体中燃烧后再接入废气处理系统再处理,提升了超大幅宽碳纤维生产线在单一废气处理系统下的废气处理效率,进而降低废气排放物中氰化氢和氮氧化物等的浓度,而且高温炉废气经预处理装置进行燃烧预处理后,废气中的湿气和毛团不易堵塞排废管道,提升了超大幅宽碳纤维高温炉长周期运行的稳定性。

技术研发人员:连峰,刘高君,张家好,胡宝宝,王学荣,何先寿
受保护的技术使用者:中复神鹰碳纤维西宁有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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