CN114832564A - 碳纤维废气焚烧后高温含硅粉尘清理装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于大丝束碳纤维废气焚烧后除尘技术领域，具体为碳纤维废气焚烧后高温含硅粉尘清理装置，包括：除尘机体和除尘机构；其中，所述除尘机体包括沉降室、设置于所述沉降室内的爆气管、安装于所述沉降室上用于排风的排废风机和连接于所述排废风机排风侧的排废管线；所述除尘机构连接于所述排废管线上，所述除尘机构包括连接于所述排废管线上的进风管。本发明同原有的人工清理相比，节省人力，安全可靠，不需人员进入锅炉内部进行即可清理，避免了危险隐患，保证了员工的人身健康，同时停车后即可进行清理，避开了需把温度降到40度以下方可进行检修清理，节省了清理时间，为提前开车提供了保证，节省了能源的浪费，提高了产量，降低了生产成本。

Description

碳纤维废气焚烧后高温含硅粉尘清理装置

技术领域

本发明涉及大丝束碳纤维废气焚烧后除尘技术领域，具体为碳纤维废气焚烧后高温含硅粉尘清理装置。

背景技术

碳纤维碳化是生产PAN基碳纤维的一个重要过程，在碳化过程中发生热解和缩聚反应，产生大量的副产物废气和焦油。这些反应产生了NH3、HCN、SO2、氮氧化物等悬浮颗粒物的气体，直接排放造成大气污染，需对排放气体进行通过直燃式焚烧炉进行分解，燃烧后产生的粉尘在锅炉的沉降室沉降，长时间生产，粉尘越来越多，挂在换热管处壁及沉降室导致换热不好，需停车清理。

目前大丝束碳纤维在生产过程中，直燃烧式焚烧炉运行温度950度，锅炉内温度500-700度，停车后由排废风机抽焚烧炉内热气，经36小时后锅炉内温度由700度降为40度后，停主排废风机，经化验合格，穿好劳动保护用品，方可进入锅炉内对沉降室内的硅粉进行清理，清理出来的硅粉装入塑料袋中，进行称重，运送至指定位置存放。清理需6人操作，6小时才能清理合格，费时费力，影响生产线的开车时间。

本专利提供了碳纤维废气焚烧后高温含硅粉尘清理装置，可以很好的解决了上述难题停车后不需降温即可实现清理，不需人进入锅炉进行清理，减少了停车时间，对工业生产有重大指导意义。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：

碳纤维废气焚烧后高温含硅粉尘清理装置，包括：除尘机体和除尘机构；其中，所述除尘机体包括沉降室、设置于所述沉降室内的爆气管、安装于所述沉降室上用于排风的排废风机和连接于所述排废风机排风侧的排废管线；所述除尘机构连接于所述排废管线上，所述除尘机构包括连接于所述排废管线上的进风管、设置于所述进风管上的控制阀一、连接于所述进风管另一端的除尘器、固定于所述除尘器内的隔板、安装于所述隔板上的滤芯、设置于所述除尘器底部的排固口、连接于所述除尘器顶部的反吹风管、连接于所述反吹风管另一端的气体稳压罐和连接于所述除尘器侧位于所述隔板上方的出风管；所述反吹风管和出风管上分别设有控制阀二，且所述除尘机构以所述进风管和出风管串连在断开的所述排废管线之间。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述排废管线上连接有多组对应所述沉降室设置的排废风机。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述滤芯的开口位于所述隔板上侧。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述进风管位于所述滤芯底部的下方侧，且所述出风管位于所述滤芯顶部的上方侧。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述排固口的底部设有通断阀。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述反吹风管包括有与所述滤芯开口对应的多组。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述除尘器上还设有压力检测表，且所述压力检测表信号连接所述气体稳压罐。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本发明针对的是大丝束碳纤维碳化废气焚烧后硅粉的自动清理，同原有的人工清理相比，节省人力，安全可靠，不需人员进入锅炉内部进行即可清理，避免了危险隐患，保证了员工的人身健康，同时停车后即可进行清理，避开了需把温度降到40度以下方可进行检修清理，节省了清理时间，为提前开车提供了保证，节省了能源的浪费，提高了产量，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明一个实施例的粉尘清理装置过滤示意图；

图2为本发明一个实施例的粉尘清理装置清理示意图；

图3为本发明一个实施例的除尘机体示意图。

附图标记：

100、除尘机体；110、沉降室；120、爆气管；130、排废风机；140、排废管线；

200、除尘机构；210、进风管；220、控制阀一；230、除尘器；240、隔板；250、滤芯；260、排固口；261、通断阀；270、反吹风管；280、气体稳压罐；290、出风管；291、控制阀二。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的碳纤维废气焚烧后高温含硅粉尘清理装置。

结合图1-3所示，本发明提供的碳纤维废气焚烧后高温含硅粉尘清理装置，包括：除尘机体100和除尘机构200；

其中，所述除尘机体100包括沉降室110、设置于沉降室110内的爆气管120、安装于沉降室110上用于排风的排废风机130和连接于排废风机130排风侧的排废管线140。

具体的，通过将多个所述沉降室110连接在除尘机构200上，可以采用一组除尘机构200对多个除尘机体100进行除尘处理，每个锅炉连接对应的沉降室110，利用爆气管120在停车后把沉降室110内沉降的硅粉吹浮在空中，而后再利用排废风机130沿着排废管线140排入除尘机构200进行过滤。

其中，所述除尘机构200连接于排废管线140上，除尘机构200包括连接于排废管线140上的进风管210、设置于进风管210上的控制阀一220、连接于进风管210另一端的除尘器230、固定于除尘器230内的隔板240、安装于隔板240上的滤芯250、设置于除尘器230底部的排固口260、连接于除尘器230顶部的反吹风管270、连接于反吹风管270另一端的气体稳压罐280和连接于除尘器230侧位于隔板240上方的出风管290，反吹风管270和出风管290上分别设有控制阀二291，且除尘机构200以进风管210和出风管290串连在断开的排废管线140之间，其连接方式就是将原有管道断开，进气侧与进风管210连接，另一段原有管道与出风管290连接，将除尘机构200接在排废管线140上使用即可，并且气体稳压罐280的进口接入压缩空气，出口接到反吹风管270，当滤芯250表面滤饼达到一定厚度通过压力检测表监测过滤压差达到设定值后，进行反吹风清理作业。

具体的，所述滤芯250的开口位于隔板240上侧，使得过滤后的气体在很惨过滤芯250后向上流动出风管290排出，另外进风管210位于滤芯250底部的下方侧，且出风管290位于滤芯250顶部的上方侧便于废气中的粉尘全面的接触滤芯250，保证过滤效果。

进一步的，所述排固口260的底部设有通断阀261，在反吹风清理滤芯250时打开，可以使得滤芯250上脱落下来的固体颗粒物从排固口260排出，另外反吹风管270包括有与滤芯250开口对应的多组，可以使得气体针对性的进入滤芯250内，对其外的滤饼进行冲击清理。

另一方面，所述除尘器230上还设有压力检测表，且压力检测表信号连接气体稳压罐280，通过压力检测表可以检测除尘器230内的压力状态，当压力超出预设值后说明滤芯250外侧的滤饼造成的阻碍已达到预期，需要进行清理，而后再信号控制气体稳压罐280反吹风，与此同时关闭进风管210和出风管290，打开排固口260。

需要说明的是，所述反吹风管270采用多根气体分配管和气体加速管组成，保证反吹的均匀性，锅炉内粉尘经焚烧后温度在500-700度间，保证滤芯250耐温要求，隔板240与滤芯250之间通过相同材质的耐高温耐温可达800℃软密封垫实现密封。

本申请采用高强度无机复合材料的滤芯250，滤芯250耐高温达800℃，耐强酸强碱等化学腐蚀，过滤效率高，滤后气体粉尘浓度可小于5mg/m3，远低于国家排放标准，过滤精度高，1微米过滤效率>99.9％，滤芯250为纤维状，抗热震性好，滤芯250寿命长，可连续使用大于5年，滤芯250气孔率为85-95％，初始阻力小，系统在线时间长，主体为一种以无机物及二氧化硅为主要原料进行焙烧制成，它的强度、过滤效率、耐温等性能上优于普通的陶瓷滤芯，由于滤芯250内部为纤维状，它比其它陶瓷滤芯轻，且不会因为温度变化引起破裂，且有一定的韧性，排除机械损坏的情况下不会破损，其本身重量较轻，且表面附上粉尘后，重量也较轻，故使用中不会因为重量而破损。

本发明的除尘装置简单实用，利用原排废风机，在入口并联除尘机构200，当生产线停车时切入除尘机构200进行除尘，避免了人工进入锅炉内部进行清灰，能够快速清理锅炉内的积灰，节省人力，避开了锅炉内温度高、粉尘大的作业环境，缩短了清理时间，大大提高了大丝束碳纤维碳化的产量，有着广泛和重要的实际意义.

本发明不仅适用于25K、48K、50K大丝束，也适用于50K～100K之间的各种碳纤维品种生产过程中废气焚烧处理余热锅炉内硅粉的清理。

本发明的工作原理及使用流程：首先堆积在锅炉的沉降室中的硅粉用爆气管120扬起后由排废风机130顺着排废管线140和进风管210排入除尘器230内，通过滤芯250的筛分作用，固体颗粒被截留于滤芯250的外表面，过滤后洁净气体从出风管290排出，当压力检测表检测到内部压力达到预设值后，即滤芯250表面滤饼达到一定厚度后，进行反吹清理，反吹过程中，关闭进风管210和出风管290，打开排固口260，反吹气以临界流速通过气体稳压罐280从反吹风管270射出，在反吹风管270出风口和滤芯250开口之间形成局部低压，将管口周围的部分滤后洁净气体导入滤芯250内，与反吹风管270射出的反吹气体一起对滤芯250外表面的滤饼进行剥离，反吹气从滤芯250的内表面向外表面快速流动，使滤芯250外表面的滤饼在瞬间反向压差作用下，脱离滤芯250表面，滤芯250内外压差得到恢复，从而完成再生过程。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.碳纤维废气焚烧后高温含硅粉尘清理装置，其特征在于，包括：

除尘机体(100)，包括沉降室(110)、设置于所述沉降室(110)内的爆气管(120)、安装于所述沉降室(110)上用于排风的排废风机(130)和连接于所述排废风机(130)排风侧的排废管线(140)；

除尘机构(200)，连接于所述排废管线(140)上，所述除尘机构(200)包括连接于所述排废管线(140)上的进风管(210)、设置于所述进风管(210)上的控制阀一(220)、连接于所述进风管(210)另一端的除尘器(230)、固定于所述除尘器(230)内的隔板(240)、安装于所述隔板(240)上的滤芯(250)、设置于所述除尘器(230)底部的排固口(260)、连接于所述除尘器(230)顶部的反吹风管(270)、连接于所述反吹风管(270)另一端的气体稳压罐(280)和连接于所述除尘器(230)侧位于所述隔板(240)上方的出风管(290)；

其中，所述反吹风管(270)和出风管(290)上分别设有控制阀二(291)，且所述除尘机构(200)以所述进风管(210)和出风管(290)串连在断开的所述排废管线(140)之间。

2.根据权利要求1所述的碳纤维废气焚烧后高温含硅粉尘清理装置，其特征在于，所述排废管线(140)上连接有多组对应所述沉降室(110)设置的排废风机(130)。

3.根据权利要求1所述的碳纤维废气焚烧后高温含硅粉尘清理装置，其特征在于，所述滤芯(250)的开口位于所述隔板(240)上侧。

4.根据权利要求1所述的碳纤维废气焚烧后高温含硅粉尘清理装置，其特征在于，所述进风管(210)位于所述滤芯(250)底部的下方侧，且所述出风管(290)位于所述滤芯(250)顶部的上方侧。

5.根据权利要求1所述的碳纤维废气焚烧后高温含硅粉尘清理装置，其特征在于，所述排固口(260)的底部设有通断阀(261)。

6.根据权利要求1所述的碳纤维废气焚烧后高温含硅粉尘清理装置，其特征在于，所述反吹风管(270)包括有与所述滤芯(250)开口对应的多组。

7.根据权利要求1所述的碳纤维废气焚烧后高温含硅粉尘清理装置，其特征在于，所述除尘器(230)上还设有压力检测表，且所述压力检测表信号连接所述气体稳压罐(280)。

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