JP2015028221A - Carbonization furnace, operation method and cleaning method thereof and method of producing carbon fiber using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、炉内堆積物を効率的に除去することができる炭素化炉及び該炭素化炉の運転方法並びに掃除方法に関する。さらには、該炭素化炉を用いる炭素繊維の製造方法に関する。 The present invention relates to a carbonization furnace capable of efficiently removing deposits in the furnace, an operation method of the carbonization furnace, and a cleaning method. Furthermore, it is related with the manufacturing method of the carbon fiber which uses this carbonization furnace.
熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を炭素繊維で補強した炭素繊維複合材料は、引張強度、引張弾性率が高く、耐熱性、疲労特性に優れるなどの優れた特長を有しており、スポーツ、レジャー、航空、宇宙等の分野で幅広く用いられている。 Carbon fiber composite materials reinforced with carbon fiber made of thermosetting resin or thermoplastic resin have excellent features such as high tensile strength, high tensile modulus, excellent heat resistance and fatigue properties. Widely used in fields such as aviation and space.
炭素繊維は、アクリル繊維等の原料繊維を、空気中で200〜300℃に加熱することにより耐炎化繊維とした後、炭素化炉を用いて不活性ガス雰囲気中、1000℃以上で焼成することにより製造される。上記炭素化炉の炉体内においては、炭素化に伴い大量のガス(熱分解ガス)が発生し、炭素化炉に供給した耐炎化繊維ストランドの10〜40質量%がガス化される。この熱分解ガスは不活性ガスと共に排ガス路を通過して炉体外へ排出される。 Carbon fiber is fired at 1000 ° C. or higher in an inert gas atmosphere using a carbonization furnace after making raw fiber such as acrylic fiber into flame resistant fiber by heating to 200 to 300 ° C. in air. Manufactured by. In the furnace of the carbonization furnace, a large amount of gas (pyrolysis gas) is generated along with the carbonization, and 10 to 40% by mass of the flameproof fiber strand supplied to the carbonization furnace is gasified. This pyrolysis gas passes through the exhaust gas path together with the inert gas and is discharged out of the furnace body.
この熱分解ガスは、排ガス路の壁面に触れて、その一部は凝縮したタール等の液状異物として壁面に付着する。ストランドがシリコーンオイル等のサイズ剤でオイル処理されている場合は、熱分解で生成するシリカパウダー等の固体状異物が発生する。この固体状異物の一部は、前記液状異物の表面に付着し、固液混合異物として排ガス路の壁面に堆積する。排ガス路において前記固液混合異物が蓄積して排ガス路が閉塞されると、熱分解ガスの炉体外への排出効率が低下する。その結果、炭素繊維の連続且つ安定的な製造が困難になる。また、この固液混合異物が炉体内に落下することにより、炉体内に固液混合異物が蓄積して、炉体が損傷する場合がある。炭素繊維を連続且つ安定的に製造するには、焼成工程において発生する熱分解ガスを効率的に炉体外に排出することが重要である。 The pyrolysis gas touches the wall surface of the exhaust gas passage, and part of the pyrolysis gas adheres to the wall surface as a liquid foreign matter such as condensed tar. When the strand is oil-treated with a sizing agent such as silicone oil, solid foreign matters such as silica powder generated by thermal decomposition are generated. A part of the solid foreign matter adheres to the surface of the liquid foreign matter and accumulates as a solid-liquid mixed foreign matter on the wall surface of the exhaust gas passage. When the solid-liquid mixed foreign matter accumulates in the exhaust gas path and the exhaust gas path is closed, the efficiency of discharging the pyrolysis gas to the outside of the furnace body is lowered. As a result, continuous and stable production of carbon fibers becomes difficult. Moreover, when this solid-liquid mixed foreign material falls into the furnace body, the solid-liquid mixed foreign material may accumulate in the furnace body and damage the furnace body. In order to produce carbon fiber continuously and stably, it is important to efficiently discharge the pyrolysis gas generated in the firing step to the outside of the furnace body.
排ガス路の外部を保温材等で覆い、排ガス路において固液混合異物分が析出することを抑制する方法がある。しかしながら、この方法では、排ガス路を大量の保温材で覆うことが必要である。そのため、炭素化炉の分解メンテナンスに莫大な時間と費用がかかる。また、廃棄物も大量に発生するため、環境面でも不適切である。 There is a method of covering the outside of the exhaust gas passage with a heat insulating material or the like and suppressing the precipitation of the solid-liquid mixed foreign matter in the exhaust gas passage. However, in this method, it is necessary to cover the exhaust gas passage with a large amount of heat insulating material. For this reason, it takes enormous time and cost for the decomposition maintenance of the carbonization furnace. In addition, a large amount of waste is generated, which is inappropriate in terms of environment.
特許文献1には、炉体に接続された第1排ガス通路と、該第1排ガス通路と燃焼室との間を繋ぐ第2排ガス通路と、該第2排ガス通路内に配され、第2排ガス通路と燃焼室内との間を進退し、その燃焼室内への突出量を調整することにより排ガス(熱分解ガス)の流量を調整する排ガス流量調整弁と、を備える炭素化炉用の排ガス処理装置が開示されている。この排ガス流量調整弁は、ロッド状の操作杆が装置外に延出されている。この操作杆を進退させることによって、排ガスの流量は調整される。また、この排ガス流量調整弁は、第2排ガス通路内に蓄積する残渣を燃焼室内に掻き落とす機能を併せ持つ。しかし、この処理炉では、第1排ガス通路内に蓄積する残渣を除去することはできない。
In
特許文献2には、炭素化炉内に排気口を複数個配し、さらに、風量の速度制御や排気口径等を適正化し、熱分解ガスを効率よく排気する方法が開示されている。しかし、タールやシリカ等の固液混合異物が排ガス路を閉塞することによる排気効率の低下や、これら固液混合異物が炉体内に落下して蓄積することによる炭素化炉の損傷を抑制することはできず、安定的な運転を行うまでには至らなかった。 Patent Document 2 discloses a method for efficiently exhausting pyrolysis gas by arranging a plurality of exhaust ports in a carbonization furnace, further optimizing the speed control of the air volume, the exhaust port diameter, and the like. However, it suppresses the deterioration of exhaust efficiency due to solid-liquid mixed foreign matters such as tar and silica blocking the exhaust gas passage, and damage to the carbonization furnace due to these solid-liquid mixed foreign matters falling and accumulating in the furnace body. It was not possible to achieve stable operation.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、耐炎化繊維を炭素化する際に排出される熱分解ガスに起因する固液混合異物を、炭素化炉の運転中においても炭素化炉から除去することができ、炭素化炉の連続運転を可能にする炭素化炉を提供すること、及びその炭素化炉から固液混合異物を除去する方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to remove solid-liquid mixed foreign matters resulting from pyrolysis gas discharged when carbonizing the flame resistant fiber, from the carbonization furnace. To provide a carbonization furnace that can be removed from a carbonization furnace even during operation, and to enable continuous operation of the carbonization furnace, and to provide a method for removing solid-liquid mixed foreign matters from the carbonization furnace It is.
本発明者は上記目的を達成するために鋭意検討を行った。その結果、排ガス路内から落下する固液混合異物を捕集する捕集容器を、炭素化炉の炉体内部と捕集容器内部との雰囲気を自在に遮断又は接続する開閉扉を介して、炉体に着脱自在に取り付けることに想到した。これにより、炭素化炉の運転中であっても捕集容器を炭素化炉から自在に着脱できることを見出し、本発明を完成するに至った。 The inventor has intensively studied to achieve the above object. As a result, through the open / close door that freely shuts off or connects the atmosphere inside the furnace body of the carbonization furnace and the inside of the collection container, the collection container that collects the solid-liquid mixed foreign matter falling from the exhaust gas path, I came up with the idea of detachably attaching to the furnace body. As a result, it was found that the collection container can be freely attached to and detached from the carbonization furnace even during operation of the carbonization furnace, and the present invention has been completed.
上記目的を達成する本発明は、以下に記載するものである。 The present invention for achieving the above object is described below.
〔1〕 排気口が形成されている炉体と、
前記排気口に接続された排ガス路と、
前記排気口の下方に設置される上部が開口した捕集容器と、
を含んで構成される炭素化炉であって、
前記捕集容器が、前記炉体内部と前記捕集容器内部との雰囲気を遮断又は接続する開閉扉を介して着脱自在に炉体に取り付けられていることを特徴とする炭素化炉。
[1] a furnace body in which an exhaust port is formed;
An exhaust gas path connected to the exhaust port;
A collection container having an open top installed below the exhaust port;
A carbonization furnace comprising:
A carbonization furnace, wherein the collection container is detachably attached to the furnace body via an open / close door that blocks or connects an atmosphere between the furnace body and the collection container.
〔2〕 前記排ガス路内に、前記排ガス路内を進退可能に摺動する掃除棒を有する〔1〕の炭素化炉。 [2] The carbonization furnace according to [1], wherein the exhaust gas passage has a cleaning rod that slides in the exhaust gas passage so as to advance and retreat.
〔3〕 炭素化炉の運転中又は休止中に、
排ガス路内の固液混合異物を捕集容器に捕集する工程、
前記炉体内部と前記捕集容器内部との雰囲気を遮断する工程、
固液混合異物が捕集された捕集容器を炭素化炉から取り外す工程、
を有する〔1〕又は〔2〕に記載の炭素化炉の掃除方法。
[3] During operation or suspension of the carbonization furnace,
A step of collecting the solid-liquid mixed foreign matter in the exhaust gas passage into a collection container;
A step of blocking the atmosphere inside the furnace body and the inside of the collection container;
Removing the collection container in which the solid-liquid mixed foreign matter has been collected from the carbonization furnace,
The method for cleaning a carbonization furnace according to [1] or [2].
〔4〕 排ガス路内の固液混合異物を捕集容器に捕集する工程、
前記炉体内部と前記捕集容器内部との雰囲気を遮断する工程、
固液混合異物が捕集された捕集容器を炭素化炉から取り外す工程、
とを有する炭素化炉の運転方法であって、
排ガス路内の固液混合異物を炭素化炉の運転中に除去する〔1〕又は〔2〕に記載の炭素化炉の運転方法。
[4] A step of collecting the solid-liquid mixed foreign matter in the exhaust gas passage in a collection container,
A step of blocking the atmosphere inside the furnace body and the inside of the collection container;
Removing the collection container in which the solid-liquid mixed foreign matter has been collected from the carbonization furnace,
A method for operating a carbonization furnace comprising:
The operation method of the carbonization furnace as described in [1] or [2], wherein the solid-liquid mixed foreign matter in the exhaust gas passage is removed during operation of the carbonization furnace.
〔5〕 〔4〕に記載の炭素化炉の運転方法を用いた炭素繊維の製造方法。 [5] A carbon fiber production method using the method for operating a carbonization furnace according to [4].
本発明の炭素化炉は、炉体内部との雰囲気を遮断する開閉扉を介して捕集容器が設置されているため、炭素化炉の捕集容器内に脱落した固液混合異物を、炉内雰囲気を実質的に変化させずに除去することができる。従って、炭素化炉の運転中であっても、炭素化炉の捕集容器内に脱落した固液混合異物を除去できる。そのため、固液混合異物が炉体内に長期間蓄積することによる炭素化炉の損傷を抑制できる。 In the carbonization furnace of the present invention, since the collection container is installed through an open / close door that shuts off the atmosphere from the inside of the furnace body, the solid-liquid mixed foreign matter dropped into the collection container of the carbonization furnace is removed from the furnace. The inner atmosphere can be removed without substantially changing. Therefore, even during the operation of the carbonization furnace, the solid-liquid mixed foreign matter dropped into the collection container of the carbonization furnace can be removed. Therefore, damage to the carbonization furnace due to accumulation of solid-liquid mixed foreign substances in the furnace for a long period can be suppressed.
本発明の炭素化炉は、排ガス路に掃除棒が貫装されている。そのため、固液混合異物の蓄積によって排ガス路が閉塞されることを抑制できる。その結果、本発明の炭素化炉は長時間の連続運転を行うことができる。 In the carbonization furnace of the present invention, a cleaning rod is provided in the exhaust gas passage. Therefore, it is possible to suppress the exhaust gas passage from being blocked by the accumulation of solid-liquid mixed foreign matter. As a result, the carbonization furnace of the present invention can be operated continuously for a long time.
以下、図面を参照して、本発明の炭素化炉について説明する。 Hereinafter, the carbonization furnace of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の炭素化炉の実施態様を模式的に示す平面図である。図2は、図1のA1−A2線に沿う端面を模式的に示す説明図である。 FIG. 1 is a plan view schematically showing an embodiment of the carbonization furnace of the present invention. FIG. 2 is an explanatory view schematically showing an end surface along the line A1-A2 of FIG.
図1及び図2中、100は炭素化炉である。11はトンネル状の炉体であり、炉体11には、排気口13が形成されている。排気口13には、第1排ガス路21の一端が炉体11の外側から接続されている。第1排ガス路21は、排ガス処理炉55に接続されている第2排ガス路51と交差して接続されている。第2排ガス路51内には、掃除棒53が第2排ガス路51内を進退可能に貫装されている。
In FIGS. 1 and 2, 100 is a carbonization furnace.
排気口13の下方には、遮断箱31が設置されている。遮断箱31は上方に開口部32を有しており、該開口部32には、開閉操作により開口部32を開放又は閉鎖する開閉扉41が備えられている。遮断箱31内には、上方が開口している捕集容器33が設置されている。
A shut-
捕集容器33は、炉体11の側面に形成された側面扉34から取り出しが可能となっている。即ち、捕集容器33は、炉体11の側面側から着脱自在に設置されている。図3は、図1の炭素化炉において、開閉扉41を閉じ、捕集容器33を側面扉34から取り出した状態を示している。開閉扉41を閉じると、開口部32は閉鎖され、炉体11内の雰囲気と遮断箱31内の雰囲気とが遮断される。また、開閉扉41を開くと、開口部32は開放され、炉体11内の雰囲気と遮断箱31内の雰囲気とが接続される。
The
次に、この炭素化炉100の使用の態様について説明する。
Next, the use mode of the
この炭素化炉のトンネル状の炉体11の内部においては、不活性雰囲気下、耐炎化繊維から成る繊維糸条70が図1中の矢印方向に走行しながら炭素化されている。この炭素化の際に、炉体11内部で生成する熱分解ガスは、排気口13に接続された第1排ガス路21を通って、排ガス処理炉55側に送られる。第1排ガス路21の内壁面には、該熱分解ガス等の通過に起因して、タールやシリカ等が混合して成る固液混合異物が堆積する。該固液混合異物が第1排ガス路21から脱落すると、該固液混合異物は排気口13を経て炉体11内部に落下する。
Inside the tunnel-shaped
通常運転時、遮断箱31の開口部32は開放されている。そのため、炉体11内部に落下した固液混合異物は、排気口13の下方に設置された遮断箱31の開口部32を通って捕集容器33内に捕集される(図2)。
During normal operation, the
捕集容器33を炭素化炉100の外部に取り出す場合には、開閉扉41が閉じられ、遮断箱31の開口部32が閉鎖される。これにより、炉体11内部と遮断箱31内部との雰囲気が遮断される。その後、遮断箱31内の捕集容器33は、炉体11の側面に形成された側面扉34から外部に取り出される(図3)。これにより、炉体11内に落下した固液混合異物は、炉体内から炉体外に取り出される。この際、炉体11内の不活性雰囲気は、開閉扉41によって遮断箱31側と遮断されているため、側面扉34を開いても、炉体11内の不活性雰囲気は実質的に変化しない。そのため、炭素化炉100の運転中であっても、炭素化炉100内の残渣を除去しながら運転を継続することが可能である。
When the
図4は、図1の炭素化炉の一部の構造が異なる炭素化炉の構造を模式的に示す説明図である。図1〜3と同一の構造については、同一の参照符号を付してその説明を省略する。図4において、炉体15には、排気口13の下方に開口部12が形成されている。該開口部12には、開閉操作により開口部12を開放又は閉鎖する開閉扉41が備えられている。この炉体15の開口部12の直下には、上部が開口している捕集容器35が、炉体15と不図示の手段により着脱自在且つ気密に接続されている。
FIG. 4 is an explanatory view schematically showing the structure of a carbonization furnace in which a part of the structure of the carbonization furnace of FIG. 1 is different. About the same structure as FIGS. 1-3, the same referential mark is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted. In FIG. 4, an
通常運転時、炉体15の開口部12は開放されている。そのため、炉体15内部に落下した固液混合異物は、排気口13の下方に形成された開口部12を通って捕集容器35内に捕集される(図4)。
During normal operation, the
捕集容器35を炭素化炉外部に取り出す場合には、開閉扉41が閉じられ、炉体15の開口部12が閉鎖される。これにより、炉体15内部と捕集容器35内部との雰囲気が遮断される。その後、捕集容器35は、炉体15から取り出される(図5)。
When the
図6は、本発明の炭素化炉の他の構成例を模式的に示す平面図である。図7は、図6のA1−A2線に沿う端面を模式的に示す説明図である。図1〜3と同一の構造については、同一の参照符号を付してその説明を省略する。 FIG. 6 is a plan view schematically showing another configuration example of the carbonization furnace of the present invention. FIG. 7 is an explanatory view schematically showing an end surface along the line A1-A2 of FIG. About the same structure as FIGS. 1-3, the same referential mark is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図6の炭素化炉200の第1排ガス路21内には、掃除棒23が第1排ガス路21内を進退可能に貫装されている。第1排ガス路21内において、掃除棒23を外部から進退させることにより、第1排ガス路21内に堆積して付着している固液混合異物を炉体11内に脱落させることが可能である。これにより、第1排ガス路21内に固液混合異物が堆積することによる排ガス路の閉塞を効果的に抑制できる。
A cleaning
図1〜7においては、排気口13は炉体の内部に突出して形成されているが、これに限らず、図8に記載されるように、突出させずに形成しても良い。
1 to 7, the
図9は、本発明の炭素化炉の他の構成例を模式的に示す説明図である。図1〜8と同一の構造については、同一の参照符号を付してその説明を省略する。図9の炭素化炉300において、炉体16内における繊維糸条70の走行方向は紙面と垂直方向である。
FIG. 9 is an explanatory view schematically showing another configuration example of the carbonization furnace of the present invention. About the same structure as FIGS. 1-8, the same referential mark is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted. In the
図9の炭素化炉300の第1排ガス路24は、傾斜させて取り付けられている。これにより、第1排ガス路24内に生成した固液混合異物が炉体16内に脱落し易くなっている。
The first
第1排ガス路24に接続された第2排ガス路63は、第3排ガス路65と接続されている。第3排ガス路65には、複数の第2排ガス路63が接続されており(図9においては2つ)、これらから送られる熱分解ガスを排ガス処理炉55に送る。
The second
図9の炭素化炉300は、炉体16内に複数(図9においては2つ)の排気口及び捕集容器が設置されている。そのため、この炭素化炉300は、排ガスの排気効率が高い。
The
図10は、本発明の炭素化炉の他の構成例を模式的に示す平面図である。図11は、図10のA1−A2線に沿う端面を模式的に示す端面図である。図1〜9と同一の構造については、同一の参照符号を付してその説明を省略する。 FIG. 10 is a plan view schematically showing another configuration example of the carbonization furnace of the present invention. FIG. 11 is an end view schematically showing an end surface along the line A1-A2 of FIG. About the same structure as FIGS. 1-9, the same referential mark is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図11の炭素化炉400においては、炉体18の上壁中央部に排気口13が形成されており、遮断箱31、捕集容器33、開閉扉41は炉体18内の上部に配されている。炭素化炉400の第1排ガス路21内には、掃除棒23が第1排ガス路21内を進退可能に貫装されている。第1排ガス路21内において、掃除棒23を外部から進退させることにより、第1排ガス路21内に堆積して付着している固液混合異物を炉体18内に脱落させることが可能である。これにより、第1排ガス路21内に固液混合異物が堆積することによる排ガス路の閉塞を効果的に抑制できる。
In the
図12は、本発明の炭素化炉の他の構成例を模式的に示す説明図である。図12の炭素化炉500は、炉体19の上壁に複数(図12においては2つ)の排気口13が形成されている。また、各排気口の下方には、遮断箱31及び捕集容器33、開閉扉41が炉体19内の上部にそれぞれ設置されている。この炭素化炉500は、排ガスの排気効率が高い。
FIG. 12 is an explanatory view schematically showing another configuration example of the carbonization furnace of the present invention. The
排気口及び捕集容器の設置数は、炉体の大きさによって適宜変更されるが2〜3個が好ましい。排気口は、炉体のどの位置に形成しても良いが、熱分解ガスの排気効率や装置設計の容易さを考慮すれば、炉体の上壁に形成することが好ましく、上壁の中央部に形成することが特に好ましい。 The number of exhaust ports and collection containers installed is appropriately changed depending on the size of the furnace body, but 2 to 3 are preferable. The exhaust port may be formed at any position on the furnace body. However, considering the exhaust efficiency of pyrolysis gas and the ease of device design, it is preferably formed on the upper wall of the furnace body. It is particularly preferable to form the portion.
各遮断箱の炉長方向の長さは、炉長の0.1〜0.2倍であることが好ましい。また、捕集容器33の炉長方向の長さは、炉長の0.06〜0.18倍であることが好ましい。
The length of each barrier box in the furnace length direction is preferably 0.1 to 0.2 times the furnace length. Moreover, it is preferable that the length of the
遮断箱の大きさが炉長の0.2倍より大きい場合、開口部が大きくなりすぎて、外気が炉内に進入しやすくなる。そのため、炉内の温度を保ちながら、捕集容器を脱着することが難しくなる。一方、炉長の0.1倍未満である場合、捕集容器が残渣ですぐに一杯になるため、頻繁に捕集容器を取り出さなければならない。そのため、運転効率が悪く、好ましくない。 When the size of the shielding box is larger than 0.2 times the furnace length, the opening becomes too large, and the outside air easily enters the furnace. Therefore, it becomes difficult to remove the collection container while maintaining the temperature in the furnace. On the other hand, when the length is less than 0.1 times the furnace length, the collection container is filled up with the residue, so the collection container must be frequently taken out. For this reason, the operation efficiency is poor, which is not preferable.
図1、6、7、9−12において、掃除棒は、排ガス路内に堆積した固液混合異物の全部又は一部を除去できれば、どのような形状であっても良い。排ガス路内の固液混合異物を効率的に除去するためには、排ガス路の内径と略同一の外径を有する部材を掃除棒の先端に有し、排ガス路と摺動可能に形成されていることが好ましい。 1, 6, 7, and 9-12, the cleaning rod may have any shape as long as it can remove all or part of the solid-liquid mixed foreign matter accumulated in the exhaust gas passage. In order to efficiently remove the solid-liquid mixed foreign matter in the exhaust gas passage, a member having an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the exhaust gas passage is provided at the tip of the cleaning rod, and is formed to be slidable with the exhaust gas passage. Preferably it is.
本発明の炭素化炉を用いて、製造される炭素繊維は特に限定されない。ピッチ系、レーヨン系、アクリロニトリル系(PAN系)等の何れの炭素繊維の製造にも用いることができる。操作性、工程通過性、及び機械強度等を鑑みると、PAN系炭素繊維束が好ましい。 The carbon fiber produced using the carbonization furnace of the present invention is not particularly limited. It can be used for the production of any carbon fiber such as pitch, rayon, and acrylonitrile (PAN). In view of operability, process passability, mechanical strength, and the like, a PAN-based carbon fiber bundle is preferable.
(実施例1)
図9に示す炭素化炉300を用いて炭素繊維を製造した。この炭素化炉300において、炉体16内の空間は、炉幅Lw:4000mm、炉長Lt:7000mm、高さHf:250mmであった。炉体16内に、出口側からの距離Loが2500mm、入口側からの距離Liが4500mm(長さ比Lo/Ltが36%)の位置を中心とする直径100mmの円形の排気口13を2箇所に設けた。排気口13の下方に幅1050mmの遮断箱31と幅900mmの捕集容器33をそれぞれ設置した。各排気口13に接続された排ガス路24は、直径100mmの円筒形状であった。
Example 1
Carbon fiber was manufactured using the
この構成の炭素化炉300において、熱分解ガスは、排気口13から第1排ガス路24に入り、更に第2排ガス路63及び第3排ガス炉65を通って排ガス処理炉55に排出された。熱分解ガスは、ガス処理炉55で燃焼されて無害化された後、系外に放出された。
In the
1回/1日の頻度にて、掃除棒23及び61、67をそれぞれ前後に進退させ、各排ガス炉内の固液混合異物を捕集容器33に捕集した。運転開始から15日目に開閉扉41を閉めて炉体16内雰囲気と遮断箱31内雰囲気とを遮断した後、捕集容器33を取り出した。捕集容器33内の固液混合異物を除去した後、逆の順序で、補修容器33、開閉扉41を元に戻した。この間、炭素化炉300の運転は継続した。これを1サイクルとして、4サイクル繰返した(即ち、60日間連続運転)後、休転した。その結果、炉体16内及び各排ガス路24、63、65内にタール、シリカパウダーなどの異物の付着は殆ど見られず、歩留りは95%であった。
The cleaning
(比較例1)
比較例として、炉体16内に捕集容器33を設置せず、また、第1及び第2排ガス路内に掃除棒23、61を設けない他は、実施例1と同一の構造の炭素化炉を用いて炭素繊維を製造した。その結果、炭素化炉と排ガス路、特に第1および第2排ガス路内の管壁に固液混合異物が付着して路内が閉塞し、運転開始20日目にガス路が閉塞したため休転した。歩留りは90%であった。
(Comparative Example 1)
As a comparative example, carbonization having the same structure as in Example 1 except that the
100、200、300、400、500: 炭素化炉
11、15、16、17、18、19: 炉体
12: 炉体の開口部
13: 排気口
21、24: 第1排ガス路
23、53、61、67: 掃除棒
31: 遮断箱
32: 遮断箱の開口部
33、35: 捕集容器
34:側面扉
41: 開閉扉
51、63: 第2排ガス路
55: 排ガス処理炉
65: 第3排ガス路
70: 繊維糸条
100, 200, 300, 400, 500:
Claims (5)
前記排気口に接続された排ガス路と、
前記排気口の下方に設置される上部が開口した捕集容器と、
を含んで構成される炭素化炉であって、
前記捕集容器が、前記炉体内部と前記捕集容器内部との雰囲気を遮断又は接続する開閉扉を介して着脱自在に炉体に取り付けられていることを特徴とする炭素化炉。 A furnace body in which an exhaust port is formed;
An exhaust gas path connected to the exhaust port;
A collection container having an open top installed below the exhaust port;
A carbonization furnace comprising:
A carbonization furnace, wherein the collection container is detachably attached to the furnace body via an open / close door that blocks or connects an atmosphere between the furnace body and the collection container.
排ガス路内の固液混合異物を捕集容器に捕集する工程、
前記炉体内部と前記捕集容器内部との雰囲気を遮断する工程、
固液混合異物が捕集された捕集容器を炭素化炉から取り外す工程、
とを有する請求項1又は2に記載の炭素化炉の掃除方法。 During operation or outage of the carbonization furnace,
A step of collecting the solid-liquid mixed foreign matter in the exhaust gas passage into a collection container;
A step of blocking the atmosphere inside the furnace body and the inside of the collection container;
Removing the collection container in which the solid-liquid mixed foreign matter has been collected from the carbonization furnace,
The cleaning method of the carbonization furnace of Claim 1 or 2 which has these.
前記炉体内部と前記捕集容器内部との雰囲気を遮断する工程、
固液混合異物が捕集された捕集容器を炭素化炉から取り外す工程、
とを有する炭素化炉の運転方法であって、
排ガス路内の固液混合異物を炭素化炉の運転中に除去する請求項1又は2に記載の炭素化炉の運転方法。 A step of collecting the solid-liquid mixed foreign matter in the exhaust gas passage into a collection container;
A step of blocking the atmosphere inside the furnace body and the inside of the collection container;
Removing the collection container in which the solid-liquid mixed foreign matter has been collected from the carbonization furnace,
A method for operating a carbonization furnace comprising:
The operation method of a carbonization furnace according to claim 1 or 2, wherein solid-liquid mixed foreign matters in the exhaust gas passage are removed during operation of the carbonization furnace.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013157545A JP2015028221A (en) | 2013-07-30 | 2013-07-30 | Carbonization furnace, operation method and cleaning method thereof and method of producing carbon fiber using the same |
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CN112391699A (en) * | 2020-10-30 | 2021-02-23 | 王蕊 | Large-scale production method of carbon fiber material |
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2013
- 2013-07-30 JP JP2013157545A patent/JP2015028221A/en active Pending
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