CN113680153A - 一种碳纤维除雾器及其制作工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碳纤维除雾器及其制作工艺，本发明涉及除雾器技术领域，包括内网笼和外网笼，内网笼和外网笼之间填充有纤维层，纤维层为碳纤维，通过先选择直径在7～20微米之间不同的碳纤维长丝，将其裁切成7～12毫米长度的碳纤维短丝，将碳纤维短丝分散至团状棉絮状；然后将碳纤维棉填充进内外网笼之间，将碳纤维棉经铺网、搓坯、捣毡、缩绒、挤毡、烘干和高温定型操作制成毛毡，再将做成的毛毡布包裹到内网笼上面，并保证包裹预紧力，最后再套入或包裹上外网笼，具备了使用碳纤维替代玻璃纤维，由于碳元素的化学性质极为稳定，在普遍有机溶剂、酸、碱中均不溶不胀，耐蚀性出类拔萃，因此碳纤维对含有氢氟酸工况的适应性将大大增强的效果。

Description

一种碳纤维除雾器及其制作工艺
技术领域
本发明涉及除雾器技术领域，具体为一种碳纤维除雾器及其制作工艺。
背景技术
纤维除雾器是国际上广泛采用的一种有效除雾设备，它是由单个或多个除雾元件所组成，纤维除雾器多安装于硫酸干吸塔内达到去除酸雾的目的，在实际应用中，硫酸干吸工段所使用的纤维除雾器材质绝大多数为玻璃纤维材质，在遇到氢氟酸工况时，细小的玻璃纤维就很容易与氢氟酸发生化学反应而发生膨胀和侵蚀现象，轻则造成除雾器效率降低造成烟气排放不达标，重则使纤维层内部产生“空洞”使气体短路并最终导致系统停车，因此烟气制酸行业迫切地需要一种能耐氢氟酸的纤维除雾器产品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种碳纤维除雾器及其制作工艺，具备了使用碳纤维替代玻璃纤维，由于碳元素的化学性质极为稳定，在普遍有机溶剂、酸、碱中均不溶不胀，耐蚀性出类拔萃，因此碳纤维对含有氢氟酸工况的适应性将大大增强的效果，解决了在遇到氢氟酸工况时，细小的玻璃纤维就很容易与氢氟酸发生化学反应而发生膨胀和侵蚀现象，轻则造成除雾器效率降低造成烟气排放不达标，重则使纤维层内部产生“空洞”使气体短路并最终导致系统停车，因此迫切地需要一种能耐氢氟酸的纤维除雾器产品的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种碳纤维除雾器，包括内网笼和外网笼，所述内网笼和所述外网笼之间填充有纤维层，所述纤维层为碳纤维。
本发明提供如下制作工艺，一种碳纤维除雾器的制作工艺，包括以下步骤：
S1：选择直径在7～20微米之间不同的碳纤维长丝，将其裁切成7～12毫米长度的碳纤维短丝；
S2：将碳纤维短丝经过梳理分散至团状棉絮状；
S3：然后将碳纤维棉填充进内网笼和外网笼之间。
可选的，所述步骤S3中将碳纤维棉经铺网、搓坯、捣毡、缩绒、挤毡、烘干和高温定型等一系列操作制成毛毡，再以缠绕的方式将做成的毛毡布包裹到内网笼上面，并保证包裹预紧力，选取对应的毛毡厚度和缠绕圈数以达到规定的除雾层厚度，最后再套入或包裹上外网笼。
可选的，所述步骤S3中，根据预期的填充密度称取合适重量的碳纤维棉，再用液压机将其填装到内网笼和外网笼之间。
可选的，所述毛毡厚度为5～10毫米。
可选的，所述高温定型过程中，加热温度480℃，加热时间为2小时。
可选的，所述液压机压力为10500帕，并且垂直压制碳纤维棉。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
一、本发明通过使用碳纤维替代玻璃纤维，由于碳元素的化学性质极为稳定，在普遍有机溶剂、酸、碱中均不溶不胀，耐蚀性出类拔萃，因此碳纤维对含有氢氟酸工况的适应性将大大增强，解决了玻璃纤维用于烟气制酸工况时易出现腐蚀、穿孔的现象。
二、本发明通过使用碳纤维替代玻璃纤维，碳纤维自身的抗拉强度较高，故可以将碳纤维做得更细，与玻璃纤维相比碳纤维降雾器将更有利于布朗运动的产生并能获得较优的除雾效果，故可适用于更加苛刻的酸雾工况。
三、本发明通过使用碳纤维替代玻璃纤维，碳纤维具有重量轻特点，其比重只有玻璃纤维的60%，故同样体积的碳纤维其总重量将更轻，这就大大降低了除雾器及塔体的重量，故塔体和土建的综合成本可减少10%以上。
四、本发明通过使用碳纤维替代玻璃纤维，碳纤维具有耐高温的特性，相比玻璃纤维只能耐250℃以下的温度，碳纤维的使用温度则可达到600℃，这对于某些极端高温工况及开车事故而言其产品的适应性将大大增强，故其应用领域也更广泛。
五、本发明通过使用碳纤维替代玻璃纤维，碳纤维具有较高的强度和弹性模量，同样的液体重力负荷下，碳纤维除雾器的刚度将更大，更不易造成网笼的机械变形和纤维层下层和坍塌的现象。
附图说明
图1为本发明第一种实施方式结构的主视图；
图2为本发明结构的局部侧视剖视图；
图3为本发明结构图1中A处结构的放大图；
图4为本发明结构的侧视图；
图5为本发明第二种实施方式结构的主视图。
图中：1、外网笼；2、纤维层；3、内网笼。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一、请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种碳纤维除雾器，包括内网笼3和外网笼1，内网笼3和外网笼1之间填充有纤维层2，不仅可以除去气流中的大颗粒雾粒,而且对于除去亚微粒也非常有效，具有一定的自洁能力，可实现零维护，纤维层2为碳纤维，通过使用碳纤维替代玻璃纤维，由于碳元素的化学性质极为稳定，在普遍有机溶剂、酸、碱中均不溶不胀，耐蚀性出类拔萃，因此碳纤维对含有氢氟酸工况的适应性将大大增强，解决了玻璃纤维用于烟气制酸工况时易出现腐蚀、穿孔的现象；碳纤维自身的抗拉强度较高，故可以将碳纤维做得更细，与玻璃纤维相比碳纤维降雾器将更有利于布朗运动的产生并能获得较优的除雾效果，故可适用于更加苛刻的酸雾工况；碳纤维具有重量轻特点，其比重只有玻璃纤维的60%，故同样体积的碳纤维其总重量将更轻，这就大大降低了除雾器及塔体的重量，故塔体和土建的综合成本可减少10%以上；通过使用碳纤维替代玻璃纤维，碳纤维具有耐高温的特性，相比玻璃纤维只能耐250℃以下的温度，碳纤维的使用温度则可达到600℃，这对于某些极端高温工况及开车事故而言其产品的适应性将大大增强，故其应用领域也更广泛；碳纤维具有较高的强度和弹性模量，同样的液体重力负荷下，碳纤维除雾器的刚度将更大，更不易造成网笼的机械变形和纤维层下层和坍塌的现象。
请参阅图1至图5，本发明提供一种制作工艺：一种碳纤维除雾器的制作工艺，包括以下步骤：
S1：选择直径在7微米之间不同的碳纤维长丝，将其裁切成7毫米长度的碳纤维短丝；
S2：将碳纤维短丝经过梳理分散至团状棉絮状；
S3：然后将碳纤维棉填充进内网笼和外网笼之间。
实施例二、请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种碳纤维除雾器，包括内网笼3和外网笼1，内网笼3和外网笼1之间填充有纤维层2，纤维层2为碳纤维。
请参阅图1至图5，本发明提供一种制作工艺：一种碳纤维除雾器的制作工艺，包括以下步骤：
S1：选择直径在13微米之间不同的碳纤维长丝，将其裁切成10毫米长度的碳纤维短丝；
S2：将碳纤维短丝经过梳理分散至团状棉絮状；
S3：然后将碳纤维棉填充进内网笼和外网笼之间。
实施例三、请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种碳纤维除雾器，包括内网笼3和外网笼1，内网笼3和外网笼1之间填充有纤维层2，纤维层2为碳纤维。
请参阅图1至图5，本发明提供一种制作工艺：一种碳纤维除雾器的制作工艺，包括以下步骤：
S1：选择直径在20微米之间不同的碳纤维长丝，将其裁切成12毫米长度的碳纤维短丝；
S2：将碳纤维短丝经过梳理分散至团状棉絮状；
S3：然后将碳纤维棉填充进内网笼和外网笼之间。
实施例四、请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种碳纤维除雾器，包括内网笼3和外网笼1，内网笼3和外网笼1之间填充有纤维层2，纤维层2为碳纤维。
请参阅图1至图5，本发明提供一种制作工艺：一种碳纤维除雾器的制作工艺，包括以下步骤：
S1：选择直径在10微米之间不同的碳纤维长丝，将其裁切成9毫米长度的碳纤维短丝；
S2：将碳纤维短丝经过梳理分散至团状棉絮状；
S3：然后将碳纤维棉填充进内网笼和外网笼之间。
进一步的，步骤S3中将碳纤维棉经铺网、搓坯、捣毡、缩绒、挤毡、烘干和高温定型等一系列操作制成毛毡，再以缠绕的方式将做成的毛毡布包裹到内网笼上面，并保证包裹预紧力，选取对应的毛毡厚度和缠绕圈数以达到规定的除雾层厚度，最后再套入或包裹上外网笼，使不同部位处的碳纤维的密度相对均匀。
进一步的，步骤S3中，根据预期的填充密度称取合适重量的碳纤维棉，再用液压机将其填装到内网笼和外网笼之间，在填装时通过调整液压机的压力值来获得不同的填充密度，提高设备的适用性。
进一步的，毛毡厚度为5毫米，防止毛毡厚度过大导致气体阻力增大，提高设备使用时的稳定性。
进一步的，毛毡厚度为7毫米。
进一步的，毛毡厚度为10毫米。
进一步的，高温定型过程中，加热温度480℃，加热时间为2小时，通过对碳纤维进行高温定型，能够消除纤维间的应力，方便后续处理。
进一步的，液压机压力为10500帕，并且垂直压制碳纤维棉，通过垂直压制碳纤维棉，能够使碳纤维密度更为均匀，介质之间更为严实，提高设备工作效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种碳纤维除雾器，包括内网笼（3）和外网笼（1），其特征在于：所述内网笼（3）和所述外网笼（1）之间填充有纤维层（2），所述纤维层（2）为碳纤维。
2.一种根据权利要求1所述的碳纤维除雾器的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：选择直径在7～20微米之间不同的碳纤维长丝，将其裁切成7～12毫米长度的碳纤维短丝；
S2：将碳纤维短丝经过梳理分散至团状棉絮状；
S3：然后将碳纤维棉填充进内网笼和外网笼之间。
3.根据权利要求2所述的碳纤维除雾器的制作工艺，其特征在于：所述步骤S3中将碳纤维棉经铺网、搓坯、捣毡、缩绒、挤毡、烘干和高温定型等一系列操作制成毛毡，再以缠绕的方式将做成的毛毡布包裹到内网笼上面，并保证包裹预紧力，选取对应的毛毡厚度和缠绕圈数以达到规定的除雾层厚度，最后再套入或包裹上外网笼。
4.根据权利要求2所述的碳纤维除雾器的制作工艺，其特征在于：所述步骤S3中，根据预期的填充密度称取合适重量的碳纤维棉，再用液压机将其填装到内网笼和外网笼之间。
5.根据权利要求3所述的碳纤维除雾器的制作工艺，其特征在于：所述毛毡厚度为5～10毫米。
6.根据权利要求3所述的碳纤维除雾器的制作工艺，其特征在于：所述高温定型过程中，加热温度480℃，加热时间为2小时。
7.根据权利要求4所述的碳纤维除雾器的制作工艺，其特征在于：所述液压机压力为10500帕，并且垂直压制碳纤维棉。
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