[实用新型]一种碳纤维生产用废气处理管道装置

说明书

本实用新型涉及一种碳纤维生产用废气处理管道装置，通过四通阀连接在低温碳化炉的废气排放口，一端留有法兰盲板，废气排放口在低温碳化炉体对称设置；废气排放管Ⅰ为竖管，下端与废气排放口四通阀相连，上端与三通阀相连，在低温碳化炉体对称设置；在废气主管道部分燃烧后的废气进入废气排放管Ⅲ，废气排放管Ⅲ一端连接废气主管道，一端与四通管相连；焚烧炉连接管一端与焚烧系统相连，一端通过四通管与废气排放管Ⅲ相连，四通管的另外两端留有盲板。本申请的积极效果是：在废气主管道中让一部分废气先进行燃烧，并可实现在线清理；在进入焚烧系统前完成对一部分废气的焚烧处理，降低了焚烧系统的处理压力。

技术领域

本实用新型属碳纤维制备技术领域，适用于碳纤维生产碳化过程中废气处理。

背景技术

聚丙烯腈基碳纤维是一种人造合成纤维，是由丙烯腈和衣康酸或其他共聚单体经聚合、纺丝、预氧化以及碳化等一系列工艺处理后得到的纤维状聚合物。聚丙烯腈基碳纤维具有高比强度、高比模量、耐高温、耐化学腐蚀、耐疲劳、耐热、抗冲击、抗辐射、易导电、传热和比重小等一系列优异性能，属于典型的高性能纤维。在碳纤维生产过程中，聚丙烯腈原丝通过氧化炉和碳化炉进行高温热处理，热处理过程中发生大量的化学反应并生产副产物，特别是低温碳化阶段，纤维在400-800℃的处理下失重达到40％左右，产生大量的废气和焦油，及时有效地排出低温碳化的废气是低温碳化炉设计及保证产品质量稳定和运行稳定的关键所在。

低温碳化炉的设计一般在反应较为剧烈的温度段设有多组废气排放口，低温碳化产生的废气通过废气管道连通至废气焚烧炉进行焚烧达到排放标准后通过烟囱高空排入大气。低温碳化废气排放的主要动力来源于焚烧炉的负压抽力，废气中因为存在相当大量的高分子量副产物，温度稍低就会凝聚成焦油粘附在废气管道上，虽然在废气管道设计上都会采取电伴热的方式为管道保温以防止焦油凝结，但在实际生产过程中，随着运行时间的延长，废气管道的排废效果会越来越差，最后导致低温碳化炉烟气无法排出，只能停机进行管道清理，往往一次清理需要12-18小时，而正常负荷下，一般运行7-15天就需要对管道进行一次清理，每次停机清理都会给企业造成较大的经济损失。同时，在碳纤维碳化装置成套设计中，废气焚烧系统的处理能力与设计运行负荷有一个匹配，一旦为了提高设备运行效率，稍稍提高负荷，就会造成焚烧系统超温，形成增产瓶颈。

碳纤维制备过程中的废气处理作为领域内的一个热点课题，关于废气焚烧系统的相关研究较多，但对于废气管道装置的改造却鲜有报道。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决碳纤维生产过程中废气管道的焦油凝结问题以及解决生产线提高运行负荷后焚烧系统的匹配问题，提供一种新型的废气处理管道装置；本申请可以有效提高碳纤维生产线的运行周期，可实现在线清理，提高装置的运行效率，解决现有设备运行负荷与焚烧系统的匹配问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种碳纤维生产用废气处理管道装置，为了解决碳纤维生产过程中废气管道的焦油凝结问题以及解决生产线提高运行负荷后焚烧系统的匹配问题，需要废气在送入焚烧炉前，在废气管道中直接进行一定程度的燃烧处理。

一种碳纤维生产用废气处理管道装置，其包含废气排放口，四通阀，废气排放管Ⅰ，三通阀，废气排放管Ⅱ，废气主管道，废气排放管Ⅲ，四通管，焚烧炉连接管，废气主管道保温内衬和燃烧器；

一种碳纤维生产用废气处理管道装置通过四通阀连接在低温碳化炉的废气排放口，一端留有法兰盲板，用于在线清理废气排放口，废气排放口在低温碳化炉体对称设置，一般2-4组。

废气排放管Ⅰ为竖管，下端与废气排放口四通阀相连，上端与三通阀相连，材质为310S，在低温碳化炉体对称设置，一般2-4组。

三通阀连接废气排放管Ⅰ的上端和废气排放管Ⅱ(横管)的一端。