CN208448957U - 一种石墨毡生产用尾气净化回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种石墨毡生产用尾气净化回收装置，属于石墨毡生产设备技术领域，包括废气管、冷凝管、过滤箱、填料塔、燃烧炉、溶液吸收箱和回收箱，所述废气管与所述冷凝管连通，所述冷凝管通过第一输气管与所述过滤箱连通，所述过滤箱通过第二输气管与所述填料塔连通，所述填料塔内设置有填料机构，所述第二输气管延伸至所述填料机构的下方，所述填料塔的一侧设置有碱液发生机构，所述碱液发生机构与所述填料机构上方的输液支管连通所述填料塔通过第三输气管与所述燃烧炉连通，所述燃烧炉通过第四输气管与所述溶液吸收箱连通，所述溶液吸收箱通过第五输气管与所述回收箱连通。本申请能有效除去石墨毡的过程中的废气，并对惰性气体进行了回收。

Description

一种石墨毡生产用尾气净化回收装置

技术领域

本实用新型涉及石墨毡生产设备技术领域，具体涉及一种石墨毡生产用尾气净化回收装置。

背景技术

石墨毡因选用原毡的不同分为沥青基石墨毡、聚丙烯腈基(PAN基)石墨毡和黏胶基石墨毡三种，主要用途是作为单晶硅冶炼炉的保温、隔热材料。在化学工业中可作为高纯度腐蚀性化学试剂的过滤材料。

碳毡在真空或惰性气氛下经2000℃以上高温处理后为石墨毡，含碳量比碳毡高，达99％以上。

聚丙烯腈原料丝在生产碳毡的预氧化和碳化过程中会产生大量的废气，预氧化反应和碳化反应相当复杂，除释放出HCN外，还有许多分解、热解、交联、聚缩等反应的其他产物，如氨气(NH₃)、一氧化碳(CO)焦油等有毒有害物质，这些废气对操作空间和环境造成严重的污染，极大地危害人们的身体健康，此外，石墨毡在生产和使用过程中，毡内的炭纤维短屑(俗称炭毛)或者炭粒会脱离毡体，进而对硅材料的品质和操作者的身体健康产生影响，目前尚未对这些气体、炭纤维短屑或者炭粒进行有效地净化或回收。

实用新型内容

针对上述生产石墨毡的过程中产生有毒有害废气，且会污染环境、危害人们健康的缺陷，本实用新型的目的是提供一种石墨毡生产用尾气净化回收装置，本申请能有效除去石墨毡的过程中的废气，炭纤维短屑或者炭粒，并对氮气进行了回收，节省资源，安全环保。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：一种石墨毡生产用尾气净化回收装置，包括废气管、冷凝管、过滤箱、填料塔、燃烧炉、溶液吸收箱和回收箱，所述废气管与所述冷凝管连通，所述冷凝管通过第一输气管与所述过滤箱连通，所述过滤箱通过第二输气管与所述填料塔连通，所述填料塔内设置有填料机构，所述第二输气管延伸至所述填料机构的下方，所述填料塔的一侧设置有碱液发生机构，所述碱液发生机构与所述填料机构上方的输液支管连通，所述输液支管的下部设置有多个喷头，所述填料塔通过第三输气管与所述燃烧炉连通，所述燃烧炉通过第四输气管与所述溶液吸收箱连通，所述溶液吸收箱通过第五输气管与所述回收箱连通，所述第一输气管内设置有第一风机，所述第三输气管内设置有第三风机，所述第四输气管上设置有第三阀门。

工作原理：石墨毡生产中产生的废气(混有惰性气体)从废气管进入冷凝管内冷却，冷却后的废气进入第一输气管，在第一输气管内第一风机的作用下，进入过滤箱，在过滤箱内过滤吸收废气中的炭纤维短屑(俗称炭毛)或者炭粒，之后从第二输气管进入填料塔，碱液发生机构产生氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液从输液支管上的喷头喷淋落下，第二输气管内的废气从填料机构的下方上升，废气与氢氧化钠形成对流，使废气中的HCN与氢氧化钠溶液发生反应，反应为酸碱中和反应，产生的氰化钠(NaCN)可经过蒸发、结晶、干燥、成型、包装等工序制成95～98％的固体氰化钠，经填料塔吸收后的废气通过第三输气管，在第三风机的作用下进入燃烧炉燃烧，少量的氰化氢(HCN)在氧气中燃烧生成二氧化碳、水和一氧化氮(4HCN+9O₂＝2H₂O+4NO₂+4CO₂)；氨气在氧气中燃烧生成一氧化氮和水(4NH₃+5O₂＝4NO+6H₂O)；一氧化碳在氧气中燃烧生成二氧化碳(2CO+O₂＝2CO₂)；一氧化氮在氧气中燃烧生成二氧化氮(2NO+O₂＝2NO₂)，燃烧后的气体经过溶液吸收箱后，二氧化碳、二氧化氮和水被吸收，惰性气体进入回收箱内回收，第三阀门的设置防止溶液吸收箱内的溶液倒吸。通过冷凝管、过滤箱、填料塔、燃烧炉、溶液吸收箱和回收箱的设置，将废气中的氰化氢、氨气、一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮和水吸收，得到纯净的惰性气体回收在回收箱内，解决了上述生产石墨毡的过程中产生有毒有害废气，且会污染环境、危害人们健康的缺陷。

进一步的，所述填料机构包括位于所述填料塔内的所述第二输气管上方的支撑网，以及所述支撑网上部的填料层。支撑网对填料层起支撑作用，碱液发生机构产生的氢氧化钠溶液沿调料层表面自上至下流动，并在填料层表面流动形成液膜，分散在连续流动的废气中，废气与氢氧化钠成逆流，使氢氧化钠溶液更彻底的吸收废气中的氰化氢气体。

进一步的，所述填料塔底端一侧设置有排液口，所述填料塔底部一侧还设置有PH检测计，所述PH检测计延伸至支撑网的下方。PH检测计检测填料塔内的PH值，当填料塔内的PH值小于12时，及时更换氢氧化钠溶液。

进一步的，所述填料塔内的所述第二输气管上设置有多个小孔。小孔的设置增大了废气与氢氧化钠溶液的接触面积，吸收氰化氢的效率更高。

进一步的，所述碱液发生机构包括所述填料塔一侧的碱液箱，与所述碱液箱连通的输液主管，及所述输液主管上的第一阀门和泵，所述输液主管与所述输液支管连通。打开第一阀门，在泵的作用下，将碱液箱内的氢氧化钠溶液泵至输液主管，从输液主管进入输液支管，并从喷头流下。

进一步的，所述过滤箱内设置有多层过滤网，所述第一输气管的管口位于位于最底层所述过滤网的下部，所述第二输气管管口位于最顶层所述过滤网的上部。过滤网对废气中的炭纤维短屑(俗称炭毛)或者炭粒进行过滤，多层过滤网的设置使过滤效果好，将废气中的炭纤维短屑(俗称炭毛)或者炭粒彻底过滤干净。

进一步的，所述燃烧炉内设置有电子点火器，所述燃烧炉外壁设置有控制器，所述电子点火器与所述控制器电连接，所述燃烧炉的一侧设置有氧气箱，所述氧气箱通过氧气管与所述燃烧炉连通，所述氧气管上设置有第二风机和第二阀门。需要燃烧废气时，打开第二阀门，在第二风机的作用下，氧气箱中的氧气经氧气管进入燃烧炉内，同时废气从第三输气管进入燃烧炉内，控制器控制电子点火器点燃，废气在氧气充足的条件下，彻底被氧化除去。

进一步的，所述溶液吸收箱内设置有溶液仓，所述溶液仓上方设置有多层吸水层，所述第四输气管与所述溶液仓底部连通。溶液仓内装有氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液能彻底吸收二氧化碳和二氧化氮，多层吸水层能将惰性气体中的水分吸收干净，之后干净的惰性气体回收在回收箱内。

基于以上阐述，本申请与现有技术相比，其有益效果在于：(1)通过冷凝管、过滤箱、填料塔、燃烧炉、溶液吸收箱和回收箱的设置，将废气中的氰化氢、氨气、一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮和水吸收，得到纯净的惰性气体回收在回收箱内；(2)支撑网对填料层起支撑作用，碱液发生机构产生的氢氧化钠溶液沿调料层表面自上至下流动，并在填料层表面流动形成液膜，分散在连续流动的废气中，废气与氢氧化钠成逆流，使氢氧化钠溶液更彻底的吸收废气中的氰化氢气体；(3)PH检测计检测填料塔内的PH值，当填料塔内的PH值小于12时，及时更换氢氧化钠溶液；(4)过滤网对废气中的炭纤维短屑(俗称炭毛)或者炭粒进行过滤，多层过滤网的设置使过滤效果好，将废气中的炭纤维短屑(俗称炭毛)或者炭粒彻底过滤干净；(5)氧气箱中的氧气经氧气管进入燃烧炉内，同时废气从第三输气管进入燃烧炉内，控制器控制电子点火器点燃，废气在氧气充足的条件下，彻底被氧化除去。

附图说明

图1是本申请所述一种石墨毡生产用尾气净化回收装置的结构图。

图中标记：1-废气管，2-冷凝管，3-第一输气管，4-第一风机，5-过滤箱，6-过滤网，7-第二输气管，8-填料塔，9-小孔，10-支撑网，11-填料层，12-PH检测计，13-碱液箱，14-输液主管，15-泵，16-第一阀门，17-输液支管，18-喷头，19-排液口，20-第三输气管，21-第三风机，22-燃烧炉，23-第四输气管，24-第三阀门，25-电子点火器，26-控制器，27-氧气箱，28-氧气管，29-第二阀门，30-第二风机，31-溶液吸收箱，32-溶液仓，33-吸水层，34-第五输气管，35-回收箱。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例1

如图1所示，一种石墨毡生产用尾气净化回收装置，包括废气管1、冷凝管2、过滤箱5、填料塔8、燃烧炉22、溶液吸收箱31和回收箱35，所述废气管1与所述冷凝管2连通，所述冷凝管2通过第一输气管3与所述过滤箱5连通，所述过滤箱5通过第二输气管7与所述填料塔8连通，所述填料塔8内设置有填料机构，所述第二输气管7延伸至所述填料机构的下方，所述填料塔8的一侧设置有碱液发生机构，所述碱液发生机构与所述填料机构上方的输液支管17连通，所述输液支管17的下部设置有多个喷头18，所述填料塔8通过第三输气管20与所述燃烧炉22连通，所述燃烧炉22通过第四输气管23与所述溶液吸收箱31连通，所述溶液吸收箱31通过第五输气管34与所述回收箱35连通，所述第一输气管3内设置有第一风机4，所述第三输气管20内设置有第三风机21，所述第四输气管23上设置有第三阀门24。

工作原理：石墨毡生产中产生的废气(混有惰性气体)从废气管1进入冷凝管2内冷却，冷却后的废气进入第一输气管3，在第一输气管3内第一风机4的作用下，进入过滤箱5，在过滤箱5内过滤吸收废气中的炭纤维短屑(俗称炭毛)或者炭粒，之后从第二输气管7进入填料塔8，碱液发生机构产生氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液从输液支管17上的喷头18喷淋落下，第二输气管7内的废气从填料机构的下方上升，废气与氢氧化钠形成对流，使废气中的HCN与氢氧化钠溶液发生反应，反应为酸碱中和反应，产生的氰化钠(NaCN)可经过蒸发、结晶、干燥、成型、包装等工序制成95～98％的固体氰化钠，经填料塔8吸收后的废气通过第三输气管20，在第三风机21的作用下进入燃烧炉22燃烧，少量的氰化氢(HCN)在氧气中燃烧生成二氧化碳、水和一氧化氮(4HCN+9O2＝2H2O+4NO2+4CO2)；氨气在氧气中燃烧生成一氧化氮和水(4NH3+5O2＝4NO+6H2O)；一氧化碳在氧气中燃烧生成二氧化碳(2CO+O2＝2CO2)；一氧化氮在氧气中燃烧生成二氧化氮(2NO+O2＝2NO2)，燃烧后的气体经过溶液吸收箱31后，二氧化碳、二氧化氮和水被吸收，惰性气体进入回收箱35内回收，第三阀门24的设置防止溶液吸收箱31内的溶液倒吸。通过冷凝管2、过滤箱5、填料塔8、燃烧炉22、溶液吸收箱31和回收箱35的设置，将废气中的氰化氢、氨气、一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮和水吸收，得到纯净的惰性气体回收在回收箱35内，解决了上述生产石墨毡的过程中产生有毒有害废气，且会污染环境、危害人们健康的缺陷。

实施例2

基于实施例1，如图1所示，所述填料机构包括位于所述填料塔8内的所述第二输气管7上方的支撑网10，以及所述支撑网10上部的填料层11。

支撑网10对填料层11起支撑作用，碱液发生机构产生的氢氧化钠溶液沿调料层表面自上至下流动，并在填料层11表面流动形成液膜，分散在连续流动的废气中，废气与氢氧化钠成逆流，使氢氧化钠溶液更彻底的吸收废气中的氰化氢气体。

实施例3

基于实施例1，如图1所示，所述填料塔8底端一侧设置有排液口19，所述填料塔8底部一侧还设置有PH检测计12，所述PH检测计12延伸至支撑网10的下方。

PH检测计12检测填料塔8内的PH值，当填料塔8内的PH值小于12时，及时更换氢氧化钠溶液。

实施例4

基于实施例1，如图1所示，所述填料塔8内的所述第二输气管7上设置有多个小孔9。

小孔9的设置增大了废气与氢氧化钠溶液的接触面积，吸收氰化氢的效率更高。

实施例5

基于实施例1，如图1所示，所述碱液发生机构包括所述填料塔8一侧的碱液箱13，与所述碱液箱13连通的输液主管14，及所述输液主管14上的第一阀门16和泵15，所述输液主管14与所述输液支管17连通。

打开第一阀门16，在泵15的作用下，将碱液箱13内的氢氧化钠溶液泵15至输液主管14，从输液主管14进入输液支管17，并从喷头18流下。

实施例6

基于实施例1，如图1所示，所述过滤箱5内设置有多层过滤网6，所述第一输气管3的管口位于位于最底层所述过滤网6的下部，所述第二输气管7管口位于最顶层所述过滤网6的上部。

过滤网6对废气中的炭纤维短屑(俗称炭毛)或者炭粒进行过滤，多层过滤网6的设置使过滤效果好，将废气中的炭纤维短屑(俗称炭毛)或者炭粒彻底过滤干净。

实施例7

基于实施例1，如图1所示，所述燃烧炉22内设置有电子点火器25，所述燃烧炉22外壁设置有控制器26，所述电子点火器25与所述控制器26电连接，所述燃烧炉22的一侧设置有氧气箱27，所述氧气箱27通过氧气管28与所述燃烧炉22连通，所述氧气管28上设置有第二风机30和第二阀门29。

需要燃烧废气时，打开第二阀门29，在第二风机30的作用下，氧气箱27中的氧气经氧气管28进入燃烧炉22内，同时废气从第三输气管20进入燃烧炉22内，控制器26控制电子点火器25点燃，废气在氧气充足的条件下，彻底被氧化除去。

实施例8

基于实施例1，如图1所示，所述溶液吸收箱31内设置有溶液仓32，所述溶液仓32上方设置有多层吸水层33，所述第四输气管23与所述溶液仓32底部连通。

溶液仓32内装有氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液能彻底吸收二氧化碳和二氧化氮，多层吸水层33能将惰性气体中的水分吸收干净，之后干净的惰性气体回收在回收箱35内。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种石墨毡生产用尾气净化回收装置，其特征在于：包括废气管(1)、冷凝管(2)、过滤箱(5)、填料塔(8)、燃烧炉(22)、溶液吸收箱(31)和回收箱(35)，所述废气管(1)与所述冷凝管(2)连通，所述冷凝管(2)通过第一输气管(3)与所述过滤箱(5)连通，所述过滤箱(5)通过第二输气管(7)与所述填料塔(8)连通，所述填料塔(8)内设置有填料机构，所述第二输气管(7)延伸至所述填料机构的下方，所述填料塔(8)的一侧设置有碱液发生机构，所述碱液发生机构与所述填料机构上方的输液支管(17)连通，所述输液支管(17)的下部设置有多个喷头(18)，所述填料塔(8)通过第三输气管(20)与所述燃烧炉(22)连通，所述燃烧炉(22)通过第四输气管(23)与所述溶液吸收箱(31)连通，所述溶液吸收箱(31)通过第五输气管(34)与所述回收箱(35)连通，所述第一输气管(3)内设置有第一风机(4)，所述第三输气管(20)内设置有第三风机(21)，所述第四输气管(23)上设置有第三阀门(24)。

2.根据权利要求1所述的一种石墨毡生产用尾气净化回收装置，其特征在于：所述填料机构包括位于所述填料塔(8)内的所述第二输气管(7)上方的支撑网(10)，以及所述支撑网(10)上部的填料层(11)。

3.根据权利要求1或2所述的一种石墨毡生产用尾气净化回收装置，其特征在于：所述填料塔(8)底端一侧设置有排液口(19)，所述填料塔(8)底部一侧还设置有PH检测计(12)，所述PH检测计(12)延伸至支撑网(10)的下方。

4.根据权利要求1所述的一种石墨毡生产用尾气净化回收装置，其特征在于：所述填料塔(8)内的所述第二输气管(7)上设置有多个小孔(9)。

5.根据权利要求1所述的一种石墨毡生产用尾气净化回收装置，其特征在于：所述碱液发生机构包括所述填料塔(8)一侧的碱液箱(13)，与所述碱液箱(13)连通的输液主管(14)，及所述输液主管(14)上的第一阀门(16)和泵(15)，所述输液主管(14)与所述输液支管(17)连通。

6.根据权利要求1所述的一种石墨毡生产用尾气净化回收装置，其特征在于：所述过滤箱(5)内设置有多层过滤网(6)，所述第一输气管(3)的管口位于位于最底层所述过滤网(6)的下部，所述第二输气管(7)管口位于最顶层所述过滤网(6)的上部。

7.根据权利要求1所述的一种石墨毡生产用尾气净化回收装置，其特征在于：所述燃烧炉(22)内设置有电子点火器(25)，所述燃烧炉(22)外壁设置有控制器(26)，所述电子点火器(25)与所述控制器(26)电连接，所述燃烧炉(22)的一侧设置有氧气箱(27)，所述氧气箱(27)通过氧气管(28)与所述燃烧炉(22)连通，所述氧气管(28)上设置有第二风机(30)和第二阀门(29)。

8.根据权利要求1所述的一种石墨毡生产用尾气净化回收装置，其特征在于：所述溶液吸收箱(31)内设置有溶液仓(32)，所述溶液仓(32)上方设置有多层吸水层(33)，所述第四输气管(23)与所述溶液仓(32)底部连通。