CN201738045U - 一种简易预氧化炭化一体装置 - Google Patents

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韩浩
吴琪琳
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Abstract

本实用新型涉及一种简易预氧化炭化一体装置，包括炉体结构系统、气氛控制系统、温度控制系统及尾气处理系统，所述炉体结构系统中的外壳(2)内部设有内壁上螺旋环绕着加热丝(4)的卧式圆柱炉室(5)，炉室(5)内放有可移动样品架(6)，在炉室(5)的一端设有空、氮气进气口(7、8)，另一端设有的密封炉门(11)上有出气口(9)；所述的空、氮气进气口(7、8)分别与空、氮气钢瓶(19、18)相通；所述的出气口(9)经尾气处理系统中的冷凝器(16)与洗瓶(17)相通。本实用新型结构简单、操作简便、参数控制精确、集预氧化炭化为一体的同时适用于碳纤维和生物质炭的生产并可做到生产的经济性、清洁性及高效性。

Description

一种简易预氧化炭化一体装置 
技术领域
本实用新型属于碳纤维及生物质炭生产设备领域，特别涉及一种简易预氧化炭化一体装置。 
背景技术
预氧化炭化工序是碳纤维及生物质炭生产中所不可或缺的，目前的预氧化、炭化设备相对独立，存在占地面积大、成本高、结构复杂及控制精度偏低的缺点，在预氧化设备中处理一段时间后，需要取出移入炭化炉中进行炭化，既浪费了能源和成本还存在着操作上的诸多不便，而且现有的预氧化、炭化设备大多不能共用于碳纤维和生物质炭的生产，限制了使用范围和生产经济性。 
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作简便、参数控制精确、集预氧化炭化为一体的同时适用于碳纤维和生物质炭生产的可做到经济生产、清洁生产及高效生产的简易预氧化炭化一体装置。 
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种简易预氧化炭化一体装置，包括炉体结构系统、气氛控制系统、温度控制系统及尾气处理系统，所述炉体结构系统中的外壳由支架支撑，内部设有内壁上螺旋环绕着加热丝的卧式圆柱炉室，所述卧式圆柱炉室内放有可移动样品架，所述的炉室与外壳之间有保温隔热层，在炉室的一端设有空气进气口、氮气进气口和测温孔，另一端设有螺帽式密封炉门，所述的螺帽式密封炉门上设有出气口；所述的空气进气口和氮气进气口分别依次通过气氛控制系统中的阀门和气体流量计与空气钢瓶和氮气钢瓶相通；所述的出气口经尾气处理系统中的冷凝器与洗瓶相通，所述的洗瓶中装有纯净水；所述温度控制系统中的数显程控升温仪通过所述的测温孔插入炉室与热电偶相连。 
所述炉体结构系统中的可移动样品架包括纤维类样品用及生物质类样品用两种，纤维用样品架上有一对可移动拔插式样品固定爪，生物质用样品架上有一对可移动拔插式样品固定挡片。 
所述卧式圆柱炉室的材料为耐高温合金。 
有益效果： 
(1)本实用新型的简易预氧化炭化一体装置，可同时适用于碳纤维和生物质炭的生产， 集预氧化、炭化生产为一体，结构简单，操作简便，可在单个炉体中单独或连续完成预氧化、炭化工艺，节约能源，节省场地和成本，达到了碳纤维及生物质炭生产经济、高效的目的。 
(2)本实用新型的简易预氧化炭化一体装置，在使用过程中确保样品受热均匀，升温速率及保温时间控制自动化、精确化。 
(3)本实用新型的简易预氧化炭化一体装置炉体结构系统中的可移动样品架，可按需调节以适应样品，保证了样品的按量固定及预氧化、炭化的均匀性、充分性。 
(4)本实用新型的简易预氧化炭化一体装置尾气处理充分、得当，保证了生产的清洁环保。 
附图说明
图1为本实用新型的结构简图； 
图2为本实用新型的纤维用可移动样品架的平展简图； 
图3为本实用新型的纤维用可移动样品架的使用状态主视图； 
图4为本实用新型的纤维用可移动样品架的使用状态侧视图； 
图5为本实用新型的纤维用可移动样品架的侧视图； 
图6为本实用新型的生物质用可移动样品架的平展简图； 
图7为本实用新型的生物质用可移动样品架的使用状态主视图； 
图8为本实用新型的生物质用可移动样品架的使用状态侧视图； 
图9为本实用新型的生物质用可移动样品架的侧视图。 
图中：1-支架、2-外壳、3-保温隔热层、4-加热丝、5-炉室、6-可移动样品架、7-空气进气口、8-氮气进气口、9-出气口、10-测温孔、11 螺帽式密封炉门、12-气体流量计、13-阀门、14-热电偶、15-数显程控升温仪、16-冷凝器、17-洗瓶、18-氮气钢瓶、19 空气钢瓶。 
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。 
如图1至图9所示，一种简易预氧化炭化一体装置，包括炉体结构系统、气氛控制 系统、温度控制系统及尾气处理系统，所述炉体结构系统中的外壳2由支架1支撑，内部设有内壁上螺旋环绕着加热丝4的卧式圆柱炉室5，所述卧式圆柱炉室5内放有可移动样品架6，所述的炉室5与外壳2之间有保温隔热层3，由保温隔热层3对整个炉室进行密封保温，在炉室5的一端设有空气进气口7、氮气进气口8和测温孔10，另一端设有螺帽式密封炉门11，所述的螺帽式密封炉门11上设有出气口9；所述的空气进气口7和氮气进气口8分别依次通过气氛控制系统中的阀门13和气体流量计12与空气钢瓶19和氮气钢瓶18相通；所述的出气口9经尾气处理系统中的冷凝器16与洗瓶17相通，所述的洗瓶17中装有纯净水；所述温度控制系统中的数显程控升温仪15通过所述的测温孔10插入炉室5与热电偶14相连，以达到逐步精确升温及保温的目的。 
所述炉体结构系统中的移动样品架6包括纤维类样品用及生物质类样品用两种，纤维用样品架上有一对可移动拔插式样品固定爪，生物质用样品架上有一对可移动拔插式样品固定挡片。 
所述卧式圆柱炉室5的材料为耐高温合金。 
实施例1： 
如图1所示，将碳纤维原丝按一定长度分布盘绕在纤维用可移动样品架6上，放入卧式柱型炉室5内，密封炉门11，打开空气进气口阀门7同时关闭氮气进气口阀门8，打开空气钢瓶19并通过气体流量计12设定气体流速，连接电源，通过数显程控升温仪15设置所需温度程序，即可开始预氧化处理，气体从空气钢瓶19出来经气体流量计12、阀门13、空气进气口7、炉室5、出气口9、冷凝器16及洗瓶17，最终排入大气。等预氧化处理结束后，关闭空气钢瓶19及空气进气口阀门7，然后打开氮气进气口阀门8及氮气钢瓶18，通过气体流量计12调剂所需气体流速，通过数显程控升温仪15设置所需温度程序，即可开始炭化处理，气体从氮气钢瓶18出来经气体流量计12、阀门13、氮气进气口8、炉室5、出气口9、冷凝器16及洗瓶17，最终排入大气。当炭化结束后，待冷却到150℃，关闭氮气气氛，取出可移动样品架6，即可得碳纤维产品。 
实施例2： 
如图1所示，将生物质炭原料如板栗壳、核桃壳等集中固定在生物质炭用可移动样品架6上，放入卧式柱型炉室5内，密封炉门11，打开空气进气口阀门7同时关闭氮气进气口阀门8，打开空气钢瓶19并通过气体流量计12设定气体流速，连接电源，通过数显程控升温仪15设置所需温度程序，即可开始预氧化处理，气体从空气钢瓶19出来经气体流量计12、阀门13、空气进气口7、炉室5、出气口9、冷凝器16及洗瓶17，最终排入 大气。等预氧化处理结束后，关闭空气钢瓶19及空气进气口阀门7，然后打开氮气进气口阀门8及氮气钢瓶18，通过气体流量计12调剂所需气体流速，通过数显程控升温仪15设置所需温度程序，即可开始炭化处理，气体从氮气钢瓶18出来经气体流量计12、阀门13、氮气进气口8、炉室5、出气口9、冷凝器16及洗瓶17，最终排入大气。生物质炭原料亦可根据实际需要略去预氧化工序直接进行炭化工序。当炭化结束后，待冷却到150℃，关闭氮气气氛，取出可移动样品架6，即可得生物质炭产品。 

Claims (3)

1.一种简易预氧化炭化一体装置，包括炉体结构系统、气氛控制系统、温度控制系统及尾气处理系统，其特征在于：所述炉体结构系统中的外壳(2)由支架(1)支撑，内部设有内壁上螺旋环绕着加热丝(4)的卧式圆柱炉室(5)，所述的卧式圆柱炉室(5)内放有可移动样品架(6)，所述的炉室(5)与外壳(2)之间有保温隔热层(3)，在炉室(5)的一端设有空气进气口(7)、氮气进气口(8)和测温孔(10)，另一端设有螺帽式密封炉门(11)，所述的螺帽式密封炉门(11)上设有出气口(9)；所述的空气进气口(7)和氮气进气口(8)分别依次通过气氛控制系统中的阀门(13)和气体流量计(12)与空气钢瓶(19)和氮气钢瓶(18)相通；所述的出气口(9)经尾气处理系统中的冷凝器(16)与洗瓶(17)相通，所述的洗瓶(17)中装有纯净水；所述温度控制系统中的数显程控升温仪(15)通过所述的测温孔(10)插入炉室(5)与热电偶(14)相连。
2.根据权利要求1所述的一种简易预氧化炭化一体装置，其特征在于：所述炉体结构系统中的可移动样品架(6)包括纤维类样品用及生物质类样品用两种，纤维用样品架上有一对可移动拔插式样品固定爪，生物质用样品架上有一对可移动拔插式样品固定挡片。
3.根据权利要求1所述的一种简易预氧化炭化一体装置，其特征在于：所述卧式圆柱炉室(5)的材料为耐高温合金。 
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CN109652870A (zh) * 2018-12-28 2019-04-19 安徽天富环保科技材料有限公司 一种活性炭纤维低温预氧设备

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