CN219341813U - 聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置，包括蒸发分离结构和废渣回收组件；蒸发分离结构包括加热结构和分离腔，加热结构用于对分离腔内的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液进行加热，以使得聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液中的液态二甲基亚砜蒸发气化，进而使得二甲基亚砜与聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液中的废料分离；蒸发分离结构与废渣回收组件连通，废料能够进入废渣回收组件，废渣回收组件用于回收废料中的废渣。根据本申请的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置，能够防止废渣难以清理，且在蒸发过程中导致安全隐患的问题。

Description

聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置

技术领域

本申请为聚丙烯腈基碳纤维原丝技术领域，具体涉及一种聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置。

背景技术

在聚丙烯腈基碳纤维原丝生产过程中，会产生大量含有二甲基亚砜、丙烯腈、水及其他杂质的液态混合物，这些液态混合物中的丙烯腈、水、二甲基亚砜在经过一些精馏塔处理后可以回收大部分，最终留下含有二甲基亚砜及其他杂质的废液。现有工艺通过蒸发釜对废液进行蒸发处理，以提取废水中的二甲基亚砜。

但是，该方式中，废液在蒸发釜中的间歇蒸发操作会产生废渣，不仅难以处理，而且在蒸发釜的蒸汽伴热条件下釜中的废渣会产生传热不均匀导致局部过热，产生安全隐患。

因此，如何提供一种能够防止废渣难以清理，且在蒸发过程中导致安全隐患的问题的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置成为本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置，能够防止废渣难以清理，且在蒸发过程中导致安全隐患的问题。

为了解决上述问题，本申请提供一种聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置，包括：

蒸发分离结构；蒸发分离结构包括加热结构和分离腔，加热结构用于对分离腔内的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液进行加热，以使得聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液中的液态二甲基亚砜蒸发气化，进而二甲基亚砜与聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液中的废料分离；

和废渣回收组件，蒸发分离结构与废渣回收组件相互连通，废料能够进入废渣回收组件，废渣回收组件用于回收废料中的废渣。

进一步地，废渣回收组件包括过滤流路，过滤流路上设置有依次连接的第一控制阀、过滤结构和第二控制阀。

进一步地，废渣回收组件还包括回收装置，回收装置与过滤结构相连接，过滤结构过滤后的废渣能够进入回收装置。

进一步地，过滤流路的数量设置为至少两个，当过滤流路的数量设置为两个以上时，两个以上的过滤流路相互并联设置。

进一步地，过滤流路具有清理状态和工作状态，当过滤流路处于工作状态时，控制第一控制阀和第二控制阀开启；当过滤流路处于清理状态时，控制第一控制阀和第二控制阀关闭。在蒸发釜运行过程中，要确保至少有一路过滤流路是工作状态，进而确保蒸发釜设备的连续运行，另外一路甚至更多的过滤流路的所述第一控制阀(3)和所述第二控制阀(5)关闭，过滤流路进入清理状态。

进一步地，当过滤流路的数量设置为两个以上时，至少一个流路处于工作状态。

进一步地，聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置还包括进料泵；进料泵连通蒸发分离结构；进料泵能够驱动聚丙烯腈基碳纤维原丝生产过程中产生的废液进入蒸发分离结构。

进一步地，聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置还包括冷凝器，蒸发分离结构、废渣回收组件和冷凝器依次收尾相接，形成循环流路；废渣回收组件能够回收废渣后的废料能够进入冷凝器中，再回流至蒸发分离结构中。

进一步地，聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置还包括循环泵，循环泵设置于循环流路上。

进一步地，聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置还包括气体回收装置；气体回收装置连通蒸发分离结构，以使得在分离腔中蒸发气化后的二甲基亚砜能够进入气体回收装置内。

进一步地，所述蒸发分离结构为持续性蒸发分离结构。

本申请提供的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置，本申请能够防止废渣难以清理，且在蒸发过程中导致安全隐患的问题。

附图说明

图1为本申请实施例的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置的结构示意图。

1、进料泵；2、蒸发分离结构；3、第一控制阀；4、过滤结构；5、第二控制阀；6、回收装置；7、循环泵；8、冷凝器；9、气体回收装置。

具体实施方式

结合参见图1所示，一种聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置，包括蒸发分离结构2和废渣回收组件；蒸发分离结构2包括加热结构和分离腔，加热结构用于对分离腔内的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液进行加热，以使得聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液中的液态二甲基亚砜蒸发气化，进而使得二甲基亚砜与聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液中的废料分离；蒸发分离结构2与废渣回收组件相互连通，废料能够进入废渣回收组件，废渣回收组件能够回收废料中的废渣。本申请通过废渣回收组件，能够对二甲基亚砜蒸发气化后的废料进行回收，可以防止废渣难以清理，且在蒸发过程中导致安全隐患的问题。本申请的蒸发分离结构2能够持续性对分离腔内的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液进行加热，以使得聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液中的液态二甲基亚砜蒸发气化；即本申请的蒸发分离结构2为持续性蒸发分离结构2；持续性是指蒸发釜连续进原料，同时气相产物连续蒸出，固态废渣定期清理，保持单位时间内进料量的各物质的质量与采出气相、排出废渣的质量保持相当的水平，进而使得蒸发釜内物质整体保持质量守恒。由此可以实现蒸发釜的“持续性”。相比于现有技术中的间歇蒸发装置，本申请能够高效率回收二甲基亚砜和排出固体废渣，提高蒸发釜的处理量并降低操作成本和设备维修成本，消除废渣残留于蒸发釜内的安全隐患；本申请能够解决间歇操作限制了该工艺的废液处理量，运行成本较大；本申请还能防止蒸发釜频繁开停引起的设备问题，有利于企业成本的控制。蒸发分离结构2可以为蒸发釜。蒸发分离结构2可以对废液进行蒸发以提取二甲基亚砜。

本申请还公开了一些实施例，废渣回收组件包括过滤流路，过滤流路上设置有依次连接的第一控制阀3、过滤结构4和第二控制阀5。第一控制阀3和第二控制阀5均为球阀。第一控制阀3和第二控制阀5用于控制过滤流路的通断；当过滤结构4堵塞后，关闭该过滤结构4对应的第一控制阀3和第二控制阀5；以对该过滤结构4进行清理，清理后再打开第一控制阀3和第二控制阀5，以继续进行过滤结构4。第一控制阀3能够控制流体进入过滤结构4；第二控制阀5能够控制流体流出过滤结构4。过滤结构4为T型过滤器，能够理切断管道处的T型过滤器内的废渣。过滤结构4能够使得清理的废渣与进料、蒸发的气相产物达到物料守恒。

本申请还公开了一些实施例，废渣回收组件还包括回收装置6，回收装置6与过滤结构4相连接，过滤结构4过滤后的废渣能够进入回收装置6；回收装置6用于储存过滤结构4排出的废渣；可以使得过滤后的废渣进入该回收装置6，防止其继续留存在聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置中，消除安全隐患。

本申请还公开了一些实施例，过滤流路的数量设置为至少一个，当过滤流路的数量设置为两个以上时，两个以上的过滤流路相互并联设置。并联设置的过滤流路的作用是一备一用，以确保清理过滤器时，蒸发分离工艺能连续运行，就是当需要清理其中一个过滤流路时，关闭该过滤流路，打开其他流路，保证整个聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置的正常运行。本申请能够通过切换流路进行过滤结构4滤网清洗工作，既维持了设备的连续运转，也保证了固态废渣的及时清理。

本申请还公开了一些实施例，过滤流路具有清理状态和工作状态，当过滤流路处于工作状态时，控制第一控制阀3和第二控制阀5开启；当过滤流路处于清理状态时，控制第一控制阀3和第二控制阀5关闭。第一控制阀3和第二控制阀5均为球阀。第一控制阀3和第二控制阀5用于切换备用过滤结构4，某一过滤结构4堵塞后，打开备用过滤流路的第一控制阀3和第二控制阀5，确保循环物料的正常流动，同时关闭堵塞的该过滤结构4的第一控制阀3和第二控制阀5。采用过滤流路并联设置，完全杜绝了固体废渣囤积釜内的情况，解决了工艺及设备的安全隐患。本申请在蒸发釜运行过程中，要确保至少有一路过滤流路是工作状态，进而确保蒸发釜设备的连续运行，另外一路甚至更多的过滤流路的第一控制阀3和第二控制阀5关闭，过滤流路进入清理状态。两个控制阀用于切断过滤器，否则只关闭第一控制阀不关闭第二控制阀的话，在清理滤网作业(清理滤网作业时不能运行设备的运行及物料的流通)时肯定会导致物料泄露进而影响蒸发釜系统的连续运行。

本申请还公开了一些实施例，当过滤流路的数量设置为两个以上时，至少一个流路处于工作状态。可以保证蒸发分离结构2能够持续性工作，且使得其中不会积存固体废渣。

本申请还公开了一些实施例，聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置还包括进料泵1；进料泵1连通蒸发分离结构2；进料泵1能够驱动聚丙烯腈基碳纤维原丝生产过程中产生的废液进入蒸发分离结构2。进料泵1连接废液储存设备和蒸发分离装置；可以驱动废液进入蒸发分离装置。进料泵1能够使得进料流量维持连续稳定，以确保蒸发分离结构2内物料守恒；

本申请还公开了一些实施例，聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置还包括冷凝器8，蒸发分离结构2、废渣回收组件和冷凝器8依次收尾相接，形成循环流路；废渣回收组件能够回收废渣后的废料能够进入冷凝器8中，再回流至蒸发分离结构2中。冷凝器8能够对过滤后的物料进行冷凝进入蒸发釜与气相逆流接触以减小蒸发釜中气相物料的雾沫夹带，提高气相产品的质量；能够对回流的物料采用冷凝器8进行冷凝以减少气相产物的雾沫夹带现象。该工艺过程完全杜绝了固体废渣囤积釜内的情况，解决了工艺及设备的安全隐患，同时提高了物料处理量，降低操作成本及设备维修成本。

本申请还公开了一些实施例，聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置还包括循环泵7，循环泵7设置于循环流路上。循环泵7能够将废渣过滤后的物料重新泵入蒸发分离装置；可以使得整个废液可以在聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置中循环流动。

本申请还公开了一些实施例，聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置还包括气体回收装置9；气体回收装置9连通蒸发分离结构2，以使得在分离腔中蒸发气化后的二甲基亚砜能够进入气体回收装置9内。可以回收气相的二甲基亚砜，以进行利用。气体回收装置9能够蒸发釜的气相蒸发量与进料、蒸发的气相产物达到物料守恒。

本申请还公开了一些实施例，所述蒸发分离结构2为持续性蒸发分离结构2。即本申请聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置为连续进料、连续出料，连续性处理的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置。相比于现有技术中的间歇蒸发装置，本申请能够高效率回收二甲基亚砜和排出固体废渣，提高蒸发釜的处理量并降低操作成本和设备维修成本，消除废渣残留于蒸发釜内的安全隐患；本申请能够解决间歇操作限制了该工艺的废液处理量，运行成本较大；本申请还能防止蒸发釜频繁开停引起的设备问题，有利于企业成本的控制。

本申请装置物料来自于废液储存设备；气相产物即二甲基亚砜有气体回收装置9；固态废渣通过循环泵7驱动物料回流，在泵前设置废渣清理装置以处理釜内产生的固态废渣；与此同时，循环泵7回流的物料通过冷凝器8冷凝后进入蒸发分离装置内与气相逆流接触以减小雾沫夹带。废渣回收组件通过在蒸发釜循环泵7前设置并联的过滤流路实现，每条过滤流路上均设置一T型过滤器，过滤结构4前后各安装一球阀，过滤器运行一段时间后将另一条管路的过滤器前后阀打开，关闭该管路的过滤器前后阀，切换好过滤流路后对切断处管道的T型过滤器进行废渣清理工作。

蒸发釜以真空状态运行(通过气体回收装置6实现，气体回收装置6)，同时蒸发釜的夹套形成分离腔，该夹套通过加入低压蒸汽进行加热。含二甲基亚砜废液通过进料泵1被泵入蒸发釜后，废液中的液态二甲基亚砜不断被蒸发为气态，气态二甲基亚砜进入分离气相处理设备进行下一步纯化工序。蒸发釜中二甲基亚砜被蒸发的同时也伴随着固态废渣的形成，将蒸发釜中的物料通过循环泵7进行物料循环流动，液体流经泵前过滤器时固态废渣被滤网拦截(过滤结构4设置两道以作为一备一用，分别在过滤器前后加装一个球阀)，在固态废渣积累至一定程度后将备用过滤器的前后阀门打开，确保蒸发釜内物料连续循环流经过滤器，然后关闭之前在用过滤器的前后阀门，进行过滤器清理工作(清理后废渣装入回收装置6)，以便于清理蒸发釜内的固态废渣的同时确保蒸发釜的连续运行。循环泵7后的物料经过一冷凝器8进入蒸发釜，一方面在蒸发釜温度异常升高的异常情况下可以带出蒸发釜内的多余热量，另一方面冷凝后的物料进入蒸发釜后与气相接触，可以减小气态二甲基亚砜的雾沫夹带现象，提高气相产品质量。本申请完全杜绝了固体废渣囤积釜内的情况，解决了工艺及设备的安全隐患，同时提高了物料处理量，降低操作成本及设备维修成本。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置，其特征在于，包括：

蒸发分离结构(2)；所述蒸发分离结构(2)包括加热结构和分离腔，所述加热结构用于对所述分离腔内的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液进行加热，以使得所述聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液中的液态二甲基亚砜蒸发气化，进而使得所述二甲基亚砜与所述聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液中的废料分离；

废渣回收组件，所述蒸发分离结构(2)与所述废渣回收组件连通，所述废料能够进入所述废渣回收组件，所述废渣回收组件用于回收所述废料中的废渣。

2.根据权利要求1中所述的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置，其特征在于，所述废渣回收组件包括过滤流路，所述过滤流路上设置有依次连接的第一控制阀(3)、过滤结构(4)和第二控制阀(5)。

3.根据权利要求2中所述的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置，其特征在于，所述废渣回收组件还包括回收装置(6)，所述回收装置(6)与所述过滤结构(4)相连接，所述过滤结构(4)过滤后的所述废渣能够进入所述回收装置(6)。

4.根据权利要求2中所述的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置，其特征在于，所述过滤流路的数量设置为至少两个，当所述过滤流路的数量设置为两个以上时，两个以上的所述过滤流路相互并联设置。

5.根据权利要求4中所述的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置，其特征在于，所述过滤流路具有清理状态和工作状态，当所述过滤流路处于所述工作状态时，所述第一控制阀(3)和所述第二控制阀(5)开启；当所述过滤流路处于所述清理状态时，所述第一控制阀(3)和所述第二控制阀(5)关闭。

6.根据权利要求1中所述的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置，其特征在于，所述聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置还包括进料泵(1)；所述进料泵(1)连通所述蒸发分离结构(2)；所述进料泵(1)能够驱动聚丙烯腈基碳纤维原丝生产过程中产生的废液进入所述蒸发分离结构(2)。

7.根据权利要求1中所述的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置，其特征在于，所述聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置还包括冷凝器(8)，所述蒸发分离结构(2)、所述废渣回收组件和所述冷凝器(8)依次收尾相接，形成循环流路；所述废渣回收组件能够回收废渣后的所述废料能够进入所述冷凝器(8)中，再回流至所述蒸发分离结构(2)中。

8.根据权利要求7中所述的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置，其特征在于，所述聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置还包括循环泵(7)，所述循环泵(7)设置于所述循环流路上。

9.根据权利要求1中所述的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置，其特征在于，所述聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废液的处理装置还包括气体回收装置(9)；所述气体回收装置(9)连通所述蒸发分离结构(2)，以使得在所述分离腔中蒸发气化后的二甲基亚砜能够进入所述气体回收装置(9)内；

和/或，所述蒸发分离结构(2)为持续性蒸发分离结构(2)。

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