CN114561721A - 一种干燥系统、纤维状材料的干燥方法和碳纤维生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及纤维状材料生产技术领域，具体而言，涉及一种干燥系统、纤维状材料的干燥方法和碳纤维生产系统。干燥系统包括立式干燥装置，设置在立式干燥装置上方的集气装置，以及与集气装置相连接的废气处理装置；立式干燥装置包括壳体以及至少部分设置在壳体内的传送装置；传送装置包括至少四个传动辊，其中至少两个传动辊设置在壳体外部；壳体还连接有至少一个热风循环装置；每个热风循环装置包括加热器和循环风机。通过设置立式干燥装置可增加待干燥的纤维状材料的干燥行程，提高了干燥效果，节省了占地面积。通过设置集气装置和废气处理装置能够有效地将废气吸出，避免其污染纤维状材料，还利于保护环境。

Description

一种干燥系统、纤维状材料的干燥方法和碳纤维生产系统

技术领域

本发明涉及纤维状材料生产技术领域，具体而言，涉及一种干燥系统、纤维状材料的干燥方法和碳纤维生产系统。

背景技术

碳纤维是一种丝状的碳素材料，其具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、传热和热膨胀系数小等优异性能。碳纤维复合材料既可作为结构材料承载负荷，又可作为功能材料发挥作用。因此，近年来碳纤维的应用发展十分迅速，在航空航天、汽车、能源、建筑、运动器材等众多领域均得到了广泛的应用。

在碳纤维或其他纤维状材料的生产过程中，增加上丝量和提高整线运行速度是提高产能的重要手段。生产碳纤维或其他纤维状材料时，丝束在经电解、水洗、浸胶后，需要对丝束进行干燥。目前，生产碳纤维或其他纤维状材料过程中的立式干燥装置大多采用卧式干燥炉。

但是，卧式干燥炉占地面积大，且采用卧式干燥炉进行干燥存在炉内烟气大、炉口水汽大(水汽容易蓄积在进出口，从而极易滴到纤维上，对产品的质量造成严重影响)、干燥效果不好、丝束分不开等问题，最终会影响产品的外观质量和性能指标。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种干燥系统，通过设置立式干燥装置，即为立式结构，能够增加待干燥的纤维状材料的干燥行程，提高了干燥效果，并且还节省了占地面积。同时，通过设置集气装置和废气处理装置对废气进行收集和净化处理，能够有效地将废气吸出，避免其污染纤维状材料，而且还有利于保护环境。

本发明的第二目的在于提供一种纤维状材料的干燥方法，该方法具有干燥效果好、干燥效率高、不会影响产品品质等优点。

本发明的第三目的在于提供一种碳纤维生产系统。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供了一种干燥系统，包括立式干燥装置，设置在所述立式干燥装置上方的集气装置，以及与所述集气装置相连接的废气处理装置；

所述立式干燥装置包括壳体以及至少部分设置在所述壳体内的传送装置；

所述传送装置包括至少四个传动辊，用于传送待干燥的纤维状材料，其中至少两个所述传动辊设置在所述壳体外部；

所述壳体还连接有至少一个热风循环装置；每个所述热风循环装置包括加热器和循环风机。

在上述技术方案中，进一步地，在所述壳体内部设置有至少两个所述传动辊；优选地，至少两个所述传动辊设置在所述壳体内部的顶端；

优选地，所述壳体内设置有至少三个所述传动辊，且至少三个所述传动辊不在同一平面上。

在上述技术方案中，进一步地，所述热风循环装置设置有至少两个，且在所述壳体的两侧分别设置有至少一个所述热风循环装置；

优选地，所述循环风机的一端通过循环管路与所述壳体内部相连通，所述循环风机的另一端与所述加热器的一端相连接，所述加热器的另一端通过循环管路与所述壳体内部相连通。

更优选地，所述循环管路上设置有阀门，且所述阀门设置在所述加热器和所述壳体之间。

在上述技术方案中，进一步地，所述干燥系统还包括底座，所述底座设置在所述立式干燥装置的底端并与所述立式干燥装置相连接；

优选地，设置在所述壳体外部的至少两个所述传动辊分别设置在所述底座的两侧。

在上述技术方案中，进一步地，所述集气装置和所述废气处理装置之间还设置有过滤装置。

优选地，所述集气装置通过废气管路与所述废气处理装置相连通，且所述过滤装置设置在所述废气管路内。

优选地，所述过滤装置包括保温夹套过滤器；

优选地，所述保温夹套过滤器为双层结构且在双层之间形成有夹层，在所述夹层内设置有允许蒸汽通过的通路。

在上述技术方案中，进一步地，所述壳体上设置有至少一个室门；

优选地，每个所述室门上设置有锁紧装置。

在上述技术方案中，进一步地，所述废气处理装置的一侧还设置有天然气入口；

优选地，所述废气处理装置上还设置有温度测量装置和压力测量装置；

优选地，所述废气处理装置的另一侧还设置有净化气体出口；

优选地，所述干燥系统还包括烟囱，所述烟囱与所述净化气体出口相连接；

优选地，所述废气处理装置和所述烟囱之间还设置有排风风机。

本发明还提供了一种纤维状材料的干燥方法，使用如上所述的干燥系统，包括如下步骤：

待干燥的纤维状材料通过传送装置进入立式干燥装置的壳体内，使纤维状材料进行干燥；

其中，所述干燥过程中所产生的废气依次输送至所述集气装置和所述废气处理装置内，经所述废气处理装置经过净化处理后再排出。

在上述技术方案中，进一步地，所述净化处理包括焚烧处理；

优选地，所述焚烧处理所用的燃料为天然气；

优选地，所述焚烧处理的温度为800～900℃，压力为4～6bar。

本发明还提供了一种碳纤维生产系统，包括如上所述的干燥系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明所提供的干燥系统，通过设置立式干燥装置，可以增加干燥路径，增加对待干燥的纤维状材料进行干燥的有效长度，提高了干燥效果；还减少了占地面积。设置集气装置对废气进行收集，并输送至废气处理装置对废气进行净化处理，能够避免废气污染待干燥的纤维状材料；而且通过对废气进行净化处理，使其转化为符合排放标准的气体，有利于保护环境。

(2)本发明所提供的干燥系统，通过设置至少两个热风循环装置，采用双循环管路进行热风加热，能够减少水汽在炉口蓄积，避免水汽滴在浸胶的纤维状材料上，保证了纤维状材料上浆的效果和均一性，从而提高了产品的质量。

(3)本发明所提供的干燥系统，通过设置过滤装置，能够防止毛丝进入所述废气处理装置内。并且，当过滤装置采用保温夹套过滤器时，能够有效防止毛丝在所述过滤装置内的过滤网处和树脂凝结，从而便于后期清理。

(4)本发明所提供的干燥系统，通过设置排风风机，有利于瞬时(快速)排出烟气，从而防止烟气污染纤维状材料，从而提高了产品的质量。

(5)本发明所提供的干燥方法，具有干燥效果好，干燥效率高，不会影响产品品质等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的干燥系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。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。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供了一种干燥系统，如图1所示，所述干燥系统包括立式干燥装置，设置在所述立式干燥装置上方并与所述立式干燥装置相连通的集气装置，以及，与所述集气装置相连接且相连通的废气处理装置。

其中，所述立式干燥装置用于干燥待干燥的纤维状材料。该纤维状材料可以包括任意的、常规的呈纤维状的材料或纤维材料，包括但不限于碳纤维材料(及其前驱体材料)、高强度高模量纤维(及其前驱体材料)、石棉、玻璃纤维、聚酯纤维和聚芳酰胺纤维中的至少一种。

所述集气装置用于收集干燥过程中所产生的废气(烟气)和毛丝。

所述废气处理装置用于对所述集气装置所收集的蒸发后有机物浆剂进行净化处理，使其转化为符合排放标准的气体。

如图1所示，所述立式干燥装置包括壳体以及至少部分设置在所述壳体内的传送装置。

所述传送装置用于传送待干燥的纤维状材料。

所述传送装置包括至少四个传动辊，所述传动辊用于传送待干燥的纤维状材料，其中，至少两个所述传动辊设置在所述壳体外部。

换言之，所述传动辊用于使所述待干燥的纤维状材料进出所述壳体。

具体地，设置在所述壳体外部的至少两个所述传动辊可以设置在所述壳体外部的两侧，也可以设置在所述壳体外部的底端。

如图1所示，所述壳体还连接有至少一个热风循环装置；每个所述热风循环装置包括加热器和循环风机。

所述热风循环装置用于提供热风(热空气)，以对待干燥的纤维状材料进行干燥。

现有技术中的立式干燥装置往往为卧式，由于卧式立式干燥装置受占地面积和检维修的制约，干燥路径一般较短，因此往往存在干燥不彻底、干燥效果不好的问题。对此，本发明通过设置立式干燥装置，由于减少了占地面积的制约，因此可以增加干燥路径，增加对待干燥的纤维状材料进行干燥的有效长度，提高了干燥效果。

在本发明一些具体的实施例中，所述壳体的形状为长方体，且所述壳体在沿平行于地面方向上的长度小于垂直于地面方向上的长度。

在本发明一些具体的实施例中，所述壳体的形状为长方体，且所述壳体在平行于地面方向上的长度可采用任意的、常规的长度，也可根据占地面积而设定；所述壳体在垂直于地面方向上的长度(即长方体的高，高度)为10～20m(还可以选择11m、12m、13m、14m、15m、16m、17m、18m或19m)。

优选地，所述壳体的形状为长方体，且所述壳体在垂直于地面方向上的长度(即长方体的高，高度)为11m，这样干燥所述待干燥的纤维状材料的有效长度可达22m，甚至更多。

另一方面，本发明通过设置立式干燥装置，还大大减少了占地面积。

同时，本发明通过设置集气装置对废气进行收集，并输送至废气处理装置对废气进行净化处理，能够避免废气污染待干燥的纤维状材料；而且通过对废气进行净化处理，使其转化为符合排放标准的气体，有利于保护环境。

在本发明一些具体的实施例中，所述干燥系统作为一种碳纤维生产用非接触式干燥系统。该干燥系统能够有效解决对浸胶后纤维状材料(包括碳纤维及其前驱体材料)干燥时所产生的水汽大、水易滴到纤维状材料上从而影响产品质量的问题。同时，还能够避免废气直排造成的对环境的影响。

优选地，在所述壳体内部设置有至少两个(还可以选择3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个)所述传动辊。

优选地，至少两个所述传动辊设置在所述壳体内部的顶端。

在本发明一些具体的实施例中，设置在所述壳体内部的至少两个所述传动辊在同一平面上。

优选地，所述壳体内设置有至少三个所述传动辊，且至少三个所述传动辊不在同一平面上。在本发明一些具体的实施例中，所述壳体内所设置的至少三个所述传动辊和所述壳体外部设置的至少两个所述传动辊的连接线的形状为M形。这样设置能够进一步增加干燥路径，从而进一步提高干燥效果和干燥效率。

优选地，所述热风循环装置设置有至少两个，且在所述壳体的两侧分别设置有至少一个所述热风循环装置。

设置至少两个热风循环装置，采用双循环管路进行热风加热，这样设置能够减少水汽在炉口蓄积，避免水汽滴在浸胶的纤维状材料上，保证了纤维状材料上浆的效果和均一性。解决了现有技术中存在的进出口水汽对待干燥的纤维状材料质量的影响的问题。

优选地，所述循环风机的一端通过循环管路与所述壳体内部相连通，所述循环风机的另一端与所述加热器的一端相连接，所述加热器的另一端通过循环管路与所述壳体内部相连通。

本发明通过在所述壳体的两侧分别设置有至少一个所述热风循环装置，即一共设置至少两个热风循环装置，能够形成热空气双循环管路。即，以所述壳体的中线(位置居中的线)进行划分可分为左侧干燥室和右侧干燥室。在左侧干燥室和右侧干燥室分别进行热风循环，可提高干燥效率。

更优选地，所述循环管路上设置有阀门，且所述阀门设置在所述加热器和所述壳体之间。所述阀门用于调节进气流量。

在本发明一些具体的实施例中，在所述壳体上，与所述循环风机相连接的一端设置有出风口(图1中未示出)，与所述加热器相连接的一端设置有进风口(图1中未示出)。

采用双回路控制(即形成热空气双循环管路)，一路热风经一加热器进入左侧干燥室，通过一循环风机对浸胶纤维进行加热干燥；另一路热风经另一加热器进入右侧干燥室，并通过另一循环风机对浸胶纤维进行加热干燥。由于待干燥的纤维状材料在立式干燥装置内往复运行，循环热风对同方向的纤维状材料进行加热，可有利于减少毛丝的产生，并利于纤维状材料的干燥效果。

优选地，如图1所示，所述干燥系统还包括底座，所述底座设置在所述立式干燥装置的底端并与所述立式干燥装置相连接。

在本发明一些具体的实施例中，所述底座为框架结构。

优选地，如图1所示，设置在所述壳体外部的至少两个所述传动辊分别设置在所述底座的两侧。

优选地，如图1所示，所述集气装置和所述废气处理装置之间还设置有过滤装置。

所述过滤装置用于防止毛丝进入所述废气处理装置内。

优选地，如图1所示，所述集气装置通过废气管路与所述废气处理装置相连通，且所述过滤装置设置在所述废气管路内。

在本发明一些具体的实施例中，所述过滤装置设置在所述废气管路内靠近所述集气装置的一端。

在本发明一些具体的实施例中，所述过滤装置与所述废气管路为可拆卸式连接。这样利于对所述过滤装置在线更换。

优选地，所述过滤装置包括保温夹套过滤器。

优选地，所述保温夹套过滤器为双层结构且在双层之间形成有夹层，在所述夹层内设置有允许蒸汽通过的通路。

在本发明一些具体的实施例中，如图1所示，所述保温夹套过滤器上设置有蒸汽入口和蒸汽出口。

在本发明一些具体的实施例中，所述保温夹套过滤器中设置有伴热装置，通过采用蒸汽伴热的方式对所述过滤装置进行加热，能够有效防止毛丝在所述过滤装置内的过滤网处和树脂凝结，这样利于对所述过滤装置进行后期的清理工作，从而避免了毛丝粘结在所述过滤装置内的过滤网上导致的不利于清理的问题。

在本发明一些具体的实施例中，浸胶后的纤维状材料在经循环热风干燥时，产生的烟气会被集气装置吸入废气管路内，经保温夹套过滤器后进入废气处理装置进行净化处理(焚烧处理)。优选地，保温夹套过滤器设置在废气管路内靠近集气装置的一端，保温夹套过滤器采用双层结构，保温夹套过滤器上设置有一个进口和一个出口，保温夹套过滤器内通入蒸汽，防止烟气在此处发生冷凝而结焦。优选地，所述蒸汽主要由余热锅炉提供。所述余热锅炉设置在处理高低温碳化炉废气的直燃式焚烧炉后面。优选地，所述废气管路内设置有法兰口，便于对保温夹套过滤器进行更换。由于保温夹套过滤器带有保温功能，更便于后期对保温夹套过滤器的清理。

优选地，如图1所示，所述壳体上设置有至少一个室门。

通过设置所述室门，可打开所述立式干燥装置的壳体，进入所述壳体的内部进行清理。

优选地，如图1所示，每个所述室门上设置有至少一个锁紧装置。更优选地，所述锁紧装置设置有至少一个，还可以选择2个、3个或4个。

在本发明一些具体的实施例中，所述室门的顶端和底端分别设置有锁紧装置。

所述锁紧装置用于在干燥程序正常运行时，对所述立式干燥装置进行锁紧。

在本发明一些具体的实施例中，所述锁紧装置主要是利用气动装置，通过气缸推动多杆机构压紧，实现对所述立式干燥装置的壳体的锁定。

在本发明一些具体的实施例中，所述立式干燥装置上设置有立柱和横梁，且在所述立式干燥装置的壳体外设置有往复的梯子，便于后期对装置干燥室内的检查和清理。

在本发明一些具体的实施例中，所述壳体上的一个侧面在沿垂直于地面方向上分为三层，每层各设置有一个对开的室门(双开门)，每个所述室门上设置有两个锁紧装置。

优选地，如图1所示，所述废气处理装置的一侧还设置有天然气入口。

优选地，如图1所示，所述废气处理装置上还设置有温度测量装置和压力测量装置。

收集的烟气经过滤装置后，进入废气处理装置进行净化处理(焚烧处理)，主要是对收集蒸发后的有机物浆剂进行净化处理(焚烧处理)，使其满足废气排放要求。

其中，所述温度测量装置用于测定净化处理过程中的温度，所述压力测量装置用于测定净化处理过程中的压力。

在本发明一些具体的实施例中，所述废气处理装置的一侧设置有点火枪，用于点火以进行焚烧处理；优选地，所述焚烧处理所用的助燃气体为空气，所述焚烧处理所用的燃料为天然气。

优选地，如图1所示，所述废气处理装置的另一侧还设置有净化气体出口。

优选地，如图1所示，所述干燥系统还包括烟囱，所述烟囱与所述净化气体出口相连接。

优选地，如图1所示，所述废气处理装置和所述烟囱之间还设置有排风风机。

在本发明一些具体的实施例中，所述集气装置主要通过所述排风风机对废气进行收集。并且，设置所述排风风机有利于瞬时(快速)排出烟气，从而防止烟气污染纤维状材料，从而提高了产品的质量。

此外，所述排风风机还可将经过净化处理后的洁净气体通过烟囱排入大气中。

在本发明一些具体的实施例中，所述排风风机采用变频控制。

综上所述，本发明所提供的干燥系统具有占地空间小，干燥效果好，易于检修和清理，上浆效果好、均一性好、上浆量稳定，保护环境，不易污染纤维状材料、可提高纤维状材料的综合性能等优点。

本发明还提供了一种纤维状材料的干燥方法，使用如上所述的干燥系统，包括如下步骤：

待干燥的纤维状材料通过传送装置进入立式干燥装置的壳体内，使纤维状材料进行干燥；

其中，所述干燥过程中所产生的废气依次输送至所述集气装置和所述废气处理装置内，经所述废气处理装置经过净化处理后再排出。

该方法具有干燥效果好，干燥效率高，不会影响产品品质等优点。

优选地，所述净化处理包括焚烧处理。

优选地，所述焚烧处理所用的燃料为天然气。

优选地，所述焚烧处理的温度为800～900℃，包括但不限于810℃、820℃、830℃、840℃、850℃、860℃、870℃、880℃、890℃中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值；所述焚烧处理的压力为4～6bar，还可以选择5bar。

采用上述温度和压力有利于减少新污染物的产生，以避免二次污染。

本发明还提供了一种碳纤维生产系统，包括如上所述的干燥系统。

在本发明一些具体的实施例中，所述干燥系统在用于制备(生产)碳纤维时，所述干燥系统用于上浆工序后、收丝工序前。优选地，在所述收丝工序之后，还包括热辊定型，然后卷绕成轴、包装入库的步骤。

其中，所述干燥系统用于对上浆后的碳纤维进行干燥处理。

实施例1

本实施例提供了一种碳纤维生产用非接触式干燥系统，如图1所示，该干燥系统包括底座，设置在所述底座顶端且与所述底座相连接的立式干燥装置，设置在所述立式干燥装置上方的集气装置，以及与所述集气装置相连接的废气处理装置。

所述立式干燥装置包括壳体以及至少部分设置在所述壳体内的传送装置；所述传送装置包括四个传动辊，用于传送待干燥的纤维状材料，其中至少两个所述传动辊设置在所述壳体外部且分别设置在所述底座的两侧。在所述壳体内部设置有两个所述传动辊，这两个传动辊在同一平面上，设置在所述壳体内部的顶端；且这两个传动辊形成的平面平行于地面。

所述壳体上设置有一个室门，且室门上设置有两个锁紧装置。

所述壳体还连接有两个热风循环装置，且这两个热风循环装置分别设置在所述壳体的两侧，每个所述热风循环装置均包括加热器和循环风机。每个所述循环风机的一端通过循环管路与所述壳体内部相连通，所述循环风机的另一端与所述加热器的一端相连接，所述加热器的另一端通过循环管路与所述壳体内部相连通。所述循环管路上还设置有阀门，且所述阀门设置在所述加热器和所述壳体之间。

所述集气装置通过废气管路与所述废气处理装置相连通，且所述废气管路内还设置有过滤装置，过滤装置采用保温夹套过滤器(为双层结构且在双层之间形成有夹层，且在夹层内设置有允许蒸汽通过的通路)。

所述废气处理装置的一侧设置有天然气入口，另一侧设置有净化气体出口。所述废气处理装置靠近所述天然气入口的一侧还设置有点火枪(用于点火以进行焚烧处理)。所述干燥系统还包括烟囱，所述烟囱与所述净化气体出口相连接。所述废气处理装置和所述烟囱之间还设置有排风风机。并且，所述废气处理装置上还设置有温度测量装置和压力测量装置。

本实施例还提供了一种碳纤维材料(即得到碳纤维产品之前的前驱体材料)的干燥方法，该干燥工序是在上浆工序之后，收丝工序之前。该干燥方法使用如上所述的干燥系统，该干燥方法具体包括如下步骤：

浸胶后的碳纤维材料通过传送装置(传动辊)进入立式干燥装置的壳体内，在循环热风(热空气)的作用下，使碳纤维材料进行干燥。

干燥过程中通过锁紧装置对室门进行锁紧。

干燥过程中所产生的废气(烟气)会被集气装置吸入废气管路内，经保温夹套过滤器后进入废气处理装置进行焚烧处理。废气处理装置的一侧设置有点火枪，用于点火以进行焚烧处理。焚烧处理所用的助燃气体为空气，所述焚烧处理所用的燃料为天然气。焚烧处理的温度为860℃，压力为4bar。

保温夹套过滤器设置在废气管路内靠近集气装置的一端，保温夹套过滤器采用双层结构，保温夹套过滤器上设置有一个进口和一个出口，保温夹套过滤器内通入蒸汽，防止烟气在此处发生冷凝而结焦。所述蒸汽主要由余热锅炉提供。所述余热锅炉设置在处理高低温碳化炉废气的直燃式焚烧炉后面。所述废气管路内设置有法兰口，便于对保温夹套过滤器进行更换。由于保温夹套过滤器带有保温功能，更便于后期对保温夹套过滤器的清理。

其中，集气装置通过排风风机(采用变频控制)对废气进行收集，同时，排风风机将经过净化处理后的洁净气体通过烟囱排入大气中。

对比例1

本对比例所提供的碳纤维生产用干燥系统为卧式干燥炉。

本对比例所提供的碳纤维材料的干燥方法为现有技术中采用上述卧式干燥炉进行干燥的常规方法。

实验例

观察并记录上述干燥过程中进出口的水汽量，并对干燥后丝束的状态进行观察和记录，结果如下：

实施例1中：从现场丝束的运行状态来看，实施例1的干燥系统(干燥装置)的进出口无水汽产生，丝束经过实施例1的干燥系统进行干燥后，碳纤维材料表面无毛丝产生，运行平稳，干燥效果好，碳纤维材料表面无色差且无褶皱现象。

对比例1中：从现场丝束的运行状态来看，对比例1的卧式干燥炉的进口有大量水汽，丝束经过对比例1的卧式干燥炉进行干燥后，碳纤维材料表面有轻微毛丝产生，干燥效果一般，微潮，且碳纤维材料表面有轻微色差。

然后分别对实施例1和对比例1所干燥后的碳纤维材料进行收丝和卷绕成型(收丝和卷绕成型过程中所采用的装置和方法及其具体参数均相同)。收丝完成后，在卷绕机段，根据卷绕机锭位的大、中、小号各取样3轴碳纤维，共计9轴12K碳纤维进行检测。具体对实施例1和对比例1收丝和卷绕成型后的碳纤维的外观、上浆量、线密度、毛丝量、丝宽等相关指标进行检测，结果分别如下表1和表2所示。

表1实施例1收丝和卷绕成型后所得的碳纤维的性能检测结果

组别	外观	上浆量(％)	线密度(g/km)	毛丝量mg(50m)	丝宽mm
						第1轴	无色差	1.02	801	5.79	7.94
第2轴	无色差	0.99	799	7.19	7.98
						第3轴	无色差	0.96	796	6.36	8.11
第4轴	无色差	1.03	799	6.23	7.42
						第5轴	无色差	1.00	804	6.72	8.04
第6轴	无色差	1.06	799	8.97	7.93
						第7轴	无色差	1.07	803	6.71	8.30
第8轴	无色差	1.03	791	8.61	7.88
						第9轴	无色差	1.05	796	9.10	8.12

从表1可以看出，浸胶后的碳纤维材料经实施例1提供的干燥系统进行干燥后，由于进口无水汽、丝束往复行程长、干燥效果好、烟气排出顺畅等原因，因此最终所得的碳纤维的各项指标数据较优，且各项指标数据更平稳。

表2对比例1收丝和卷绕成型后所得的碳纤维的性能检测结果

从表2可以看出，浸胶后的碳纤维材料经卧式干燥炉进行干燥时，由于卧式干燥炉进口蓄积较多了水汽，偶尔有水滴滴在运行的碳纤维材料表面，影响了碳纤维材料的上浆效果。同时，由于烟气排出顺畅的原因，集气装置内偶尔有树脂滴在纤维表面，影响了产品的质量。因此，对比例1所得的产品表面个别有轻微色差，且干燥效果一般，上浆量、线密度等数据波动较大。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些替换和修改。

Claims (10)

1.一种干燥系统，其特征在于，包括立式干燥装置，设置在所述立式干燥装置上方的集气装置，以及与所述集气装置相连接的废气处理装置；

所述立式干燥装置包括壳体以及至少部分设置在所述壳体内的传送装置；

所述传送装置包括至少四个传动辊，用于传送待干燥的纤维状材料，其中至少两个所述传动辊设置在所述壳体外部；

所述壳体还连接有至少一个热风循环装置；每个所述热风循环装置包括加热器和循环风机。

2.根据权利要求1所述的干燥系统，其特征在于，在所述壳体内部设置有至少两个所述传动辊；优选地，至少两个所述传动辊设置在所述壳体内部的顶端；

优选地，所述壳体内设置有至少三个所述传动辊，且至少三个所述传动辊不在同一平面上。

3.根据权利要求1所述的干燥系统，其特征在于，所述热风循环装置设置有至少两个，且在所述壳体的两侧分别设置有至少一个所述热风循环装置；

优选地，所述循环风机的一端通过循环管路与所述壳体内部相连通，所述循环风机的另一端与所述加热器的一端相连接，所述加热器的另一端通过循环管路与所述壳体内部相连通；更优选地，所述循环管路上设置有阀门，且所述阀门设置在所述加热器和所述壳体之间。

4.根据权利要求1所述的干燥系统，其特征在于，所述干燥系统还包括底座，所述底座设置在所述立式干燥装置的底端并与所述立式干燥装置相连接；

优选地，设置在所述壳体外部的至少两个所述传动辊分别设置在所述底座的两侧。

5.根据权利要求1所述的干燥系统，其特征在于，所述集气装置和所述废气处理装置之间还设置有过滤装置；

优选地，所述集气装置通过废气管路与所述废气处理装置相连通，且所述过滤装置设置在所述废气管路内；

优选地，所述过滤装置包括保温夹套过滤器；

优选地，所述保温夹套过滤器为双层结构且在双层之间形成有夹层，在所述夹层内设置有允许蒸汽通过的通路。

6.根据权利要求1所述的干燥系统，其特征在于，所述壳体上设置有至少一个室门；

优选地，每个所述室门上设置有锁紧装置。

7.根据权利要求1～6任一项所述的干燥系统，其特征在于，所述废气处理装置的一侧还设置有天然气入口；

优选地，所述废气处理装置上还设置有温度测量装置和压力测量装置；

优选地，所述废气处理装置的另一侧还设置有净化气体出口；

优选地，所述干燥系统还包括烟囱，所述烟囱与所述净化气体出口相连接；

优选地，所述废气处理装置和所述烟囱之间还设置有排风风机。

8.一种纤维状材料的干燥方法，使用权利要求1～7任一项所述的干燥系统，其特征在于，包括如下步骤：

待干燥的纤维状材料通过传送装置进入立式干燥装置的壳体内，使纤维状材料进行干燥；

其中，所述干燥过程中所产生的废气依次输送至所述集气装置和所述废气处理装置内，经所述废气处理装置经过净化处理后再排出。

9.根据权利要求8所述的纤维状材料的干燥方法，其特征在于，所述净化处理包括焚烧处理；

优选地，所述焚烧处理所用的燃料为天然气；

优选地，所述焚烧处理的温度为800～900℃，压力为4～6bar。

10.一种碳纤维生产系统，包括如权利要求1～7任一项所述的干燥系统。

Images