CN102363093A - 一种pan原丝炭化过程中的废气处理装置 - Google Patents
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Abstract
一种PAN原丝炭化过程中的废气处理装置。吸收瓶内有吸收液。吸收瓶进气管路一端与炭化炉的排废管路连接，另一端浸入吸收瓶内的吸收液中。缓冲瓶位于吸收瓶和真空泵之间。吸收瓶排气管路和真空泵进气管路的一端均与缓冲瓶密封连接；吸收瓶排气管路的另一端与吸收瓶密封连接。吸收瓶排气管路位于吸收瓶内的吸收液液面以上。真空泵进气管路的另一端与真空泵的进气管路连通。真空泵排气管路的一端与真空泵的排气管路连接；真空泵排气管路的另一端与排废系统的进气管路连通。本发明将生产中产生的废气能被及时抽排到吸收瓶中，与吸收液发生化学反应，有害成份得到及时有效的处理后，从排废系统排出。本发明具有结构简单合理、成本低廉的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种PAN原丝炭化过程中的废气处理装置。
背景技术
PAN基碳纤维因其高比强度、高比模量、耐热、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变等优异特性而被作为一种增强材料广泛应用于航空航天、国防建设等领域，是航空航天、国防建设必须的战略物资。但PAN基碳纤维炭化生产过程中产生大量的有害废气，废气中不仅含有纤维毛、焦油、一氧化碳等，还含有剧毒物质HCN，其浓度可达到600tog/m3，HCN曾作为一种毒剂在化学战中使用，它的毒性是可想而知的。因此，聚丙烯腈炭纤维工艺废气如不加以治理，将严重污染环境并危害生产工人的身体健康。
国内外对聚丙烯腈炭纤维工艺废气一般采用燃烧法，燃烧法又分为直接燃烧法和催化燃烧法，其中直接燃烧法被广泛采用，即在焚烧炉中将废气经过900℃高温燃烧，达到环保标准后排放至大气中。目前利用这种方法的设备大都比较复杂还需要耗费燃料，运行成本较高。
发明内容
为克服现有处理装置存在的设备比较复杂，成本较高的问题，本发明提出了一种PAN原丝炭化过程中的废气处理装置。
本发明包括真空泵、吸收瓶、缓冲瓶以及各组件的连通管路，其中，
吸收瓶内装有吸收液。吸收瓶进气管路的一端与炭化炉的排废管路连接，吸收瓶进气管路的另一端与吸收瓶密封连接，并使吸收瓶进气管路浸入吸收瓶内的吸收液中。
缓冲瓶位于吸收瓶和真空泵之间，并且吸收瓶排气管路和真空泵进气管路的一端分别插入缓冲瓶内并密封；吸收瓶排气管路的另一端亦与吸收瓶密封连接。吸收瓶排气管路位于吸收瓶内的吸收液液面以上。真空泵进气管路的另一端与真空泵的进气管路连通。
真空泵排气管路的一端与真空泵的排气管路连接；真空泵排气管路的另一端与排废系统的进气管路连通。
所述的吸收液是将分析纯的固体氢氧化钠和去离子水按重量比为3∶97的比例配置而成。
本发明中的废气处理装置包括真空泵、吸收瓶、缓冲瓶以及各组件联接管路。从PAN基炭纤维的炭化过程中产生大量的废气，通过进气管路进入吸收瓶，与吸收瓶中的吸收液发生化学反应后，进入缓冲瓶后经过缓冲通过真空泵，然后从车间排废系统直接排出。其中废气反应吸收发生在吸收瓶，与吸收液发生化学反应。缓冲瓶主要是防止水汽从吸收瓶进入真空泵损坏真空泵。另外炭化过程中要求保证炭化炉内氧含量低于1ppm，因而外界空气不能进入炭化炉内，但运行过程中炉内气压仅比外界气压大20～30Pa，不足以提供废气外排的动力，本装置中真空泵主要是为废气输送提供动力。
由于本发明采用真空泵，极限真空为6×10-2Pa，所以炭化过程中的产生废气可以及时排除，防止了废气冷凝产生的焦油对纤维性能的影响，保证了PAN基碳纤维生产的顺利进行，对最终碳纤维的性能有很重要的影响。
由于本发明采用了缓冲瓶，所以生产过程中气体所带的水在缓冲瓶中凝结，避免了被处理气体中水分对真空泵的破坏，保证了生产的连续进行。
由于本发明所采取的技术方案，使生产中产生的废气能被及时抽排到吸收瓶中，与吸收液发生化学反应，有害成份得到及时有效的处理后，从排废系统排出。本发明具有结构简单合理、成本低廉的特点。
附图说明
附图1是本发明废气处理装置总体示意图。
其中：
1.炭化炉 2.吸收瓶进气管路 3.吸收瓶 4.吸收液
5.吸收瓶排气管路 6.缓冲瓶 7.真空泵进气管路 8.真空泵
9.真空泵排气管路 10.排废系统
具体实施方式
本实施例是一种用于PAN原丝炭化过程中的废气处理的装置，包括真空泵8、吸收瓶3、缓冲瓶6以及各组件的连接管路。
如图1所示，首先将吸收瓶进气管路2的一端与炭化炉1的排废管路连通，将吸收瓶进气管路2的另一端通过吸收瓶3的瓶口橡胶塞的孔洞与吸收瓶3密封连通，并使吸收瓶进气管路2浸入吸收瓶3内的吸收液中。缓冲瓶6位于吸收瓶3和真空泵8之间，并且吸收瓶排气管路5和真空泵进气管路7的一端分别通过缓冲瓶6瓶口橡胶塞上的孔洞插入缓冲瓶6内，并且吸收瓶排气管路5和真空泵进气管路7与橡胶塞连接处、橡胶塞与瓶口连接处均用密封胶密封，以防止废气外泄。吸收瓶排气管路5的另一端亦通过吸收瓶3的瓶口橡胶塞的孔洞与吸收瓶3密封连通；吸收瓶排气管路5位于吸收瓶3内的吸收液液面以上。真空泵进气管路7的另一端与真空泵8的进气管路联接。真空泵排气管路9的一端与真空泵8的排气管路连通；真空泵排气管路9的另一端与车间的排废系统10的进气管路连通。
吸收瓶3采用广口玻璃瓶，规格20L，瓶内装有17L吸收液，瓶口用橡胶塞封住，橡胶塞上钻有两个直径15mm的孔，吸收瓶进气管路2和吸收瓶排气管路5分别通过橡胶塞上的孔洞插入吸收瓶2内，其中吸收瓶进气管路2须浸入吸收液内，吸收瓶排气管路5不能浸入液体内，管路与橡胶塞连接处和橡胶塞与瓶口连接处用密封胶密封防止使用过程中废气外泄。
缓冲瓶6亦采用广口玻璃瓶，规格20L，瓶口亦用橡胶塞封住。橡胶塞上钻有两个直径15mm的孔，吸收瓶排气管路5和真空泵进气管路7分别通过橡胶塞上的孔洞插入缓冲瓶6内，管路与橡胶塞连接处和橡胶塞与瓶口连接处用密封胶密封防止废气外泄。缓冲瓶6在废气处理装置运行前要清洗干净。
真空泵8选用2XZ-0.5真空泵，抽气速率0.5，极限真空为6×10-2Pa。真空泵进气管路7与真空泵8的进气管路联接。真空泵排气管路9连通真空泵8的排气管路和排废系统10的进气管路。
本实施例中的管路之间连接通过管箍相连，用密封胶密封。吸收瓶进气管路2、吸收瓶排气管路5、真空泵进气管路7和真空泵排气管路9均采用氟橡胶管。
本实施例中吸收液4选用氢氧化钠溶液。所述的氢氧化钠溶液是将分析纯的固体氢氧化钠和去离子水按重量比为3∶97的比例配置而成。
本实施例在工作时，须先向吸收瓶内加入配好的吸收液，然后开启真空泵，PAN基炭纤维的炭化过程中产生大量的废气，在真空泵的抽提下通过吸收瓶进气管路2进入吸收瓶3，与吸收瓶3中的吸收液发生化学反应后，进入缓冲瓶6后经过缓冲通过真空泵然后从排废系统直接排出，从而实现了炭化过程中废气的排放和处理。
Claims (2)
1.一种PAN原丝炭化过程中的废气处理装置，其特征在于，包括真空泵、吸收瓶、缓冲瓶以及各组件的连通管路，其中，吸收瓶内装有吸收液；吸收瓶进气管路的一端与炭化炉的排废管路连接，吸收瓶进气管路的另一端与吸收瓶密封连接，并使吸收瓶进气管路浸入吸收瓶内的吸收液中；缓冲瓶位于吸收瓶和真空泵之间，并且吸收瓶排气管路和真空泵进气管路的一端分别插入缓冲瓶内并密封；吸收瓶排气管路的另一端亦与吸收瓶密封连接；吸收瓶排气管路位于吸收瓶内的吸收液液面以上；真空泵进气管路的另一端与真空泵的进气管路连通；真空泵排气管路的一端与真空泵的排气管路连接；真空泵排气管路的另一端与排废系统的进气管路连通。
2.如权利要求1所述一种PAN原丝炭化过程中的废气处理装置，其特征在于，所述的吸收液是将分析纯的固体氢氧化钠和去离子水按重量比为3∶97的比例配置而成。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104740940A (zh) * | 2015-02-28 | 2015-07-01 | 安徽省坤璞塑料机械有限公司 | 环保高效再生塑料造粒机双重四层过滤式烟气处理装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2157820Y (zh) * | 1992-11-08 | 1994-03-02 | 中华人民共和国辽宁进出口商品检验局 | 定氮废气处理装置 |
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2011
- 2011-06-23 CN CN2011101701607A patent/CN102363093A/zh active Pending
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| CN2157820Y (zh) * | 1992-11-08 | 1994-03-02 | 中华人民共和国辽宁进出口商品检验局 | 定氮废气处理装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN104740940A (zh) * | 2015-02-28 | 2015-07-01 | 安徽省坤璞塑料机械有限公司 | 环保高效再生塑料造粒机双重四层过滤式烟气处理装置 |
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