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一种碳纤维碳化炉废气处理系统

阅读：230发布：2021-03-02

IPRDB可以提供一种碳纤维碳化炉废气处理系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种碳纤维碳化炉废气处理装置。属于环保领域，其目的在于提供一种高效彻底且节能环保的废气处理系统，通过吸收法解决了传统焚烧法会将保护气体氮气氧化且易造成管道堵塞的问题。其包括碳化炉、废气处理装置，碳化炉和废气处理装置通过排气管连接；所述废气处理装置内依次设置有过滤区域、净化区域、中和区域和氮气干燥区域。本实用新型适用于碳纤维生产过程中碳化炉废气的处理。，下面是一种碳纤维碳化炉废气处理系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种碳纤维碳化炉废气处理系统，包括碳化炉(23)、废气处理装置(2)，碳化炉(23)和废气处理装置(2)通过排气管(3)连接，其特征在于，所述废气处理装置(2)内依次设置有过滤区域、净化区域、中和区域和氮气干燥区域。

2.如权利要求1所述的一种碳纤维碳化炉废气处理系统，其特征在于，所述过滤区域内设置有第一挡板(7)，第一挡板(7)与废气处理装置(2)内壁之间形成冲刷液容纳槽(24)，冲刷液容纳槽(24)内放置有滤网冲刷液(8)，冲刷液容纳槽(24)的底部设置有水泵(6)，水泵(6)的出水口连接有循环水管(5)，循环水管(5)的出水口位于第一挡板(7)的上方，第一挡板(7)与循环水管(5)之间设置有滤网(4)。

3.如权利要求2所述的一种碳纤维碳化炉废气处理系统，其特征在于，所述滤网冲刷液(8)为能同时吸收NH3和CO的铜洗液。

4.如权利要求1所述的一种碳纤维碳化炉废气处理系统，其特征在于，所述净化区域内设置有第二挡板(11)，第二挡板(11)与第一挡板(7)之间形成吸收液容纳槽(25)，吸收液容纳槽(25)内放置有废气吸收液(12)；所述净化区域上方设置有第一水槽(9)，第一水槽(9)的出水口连接有第一水弧板(10)，第一水弧板(10)下端与第二挡板(11)之间设置有第一进气口(13)。

5.如权利要求4所述的一种碳纤维碳化炉废气处理系统，其特征在于，所述废气吸收液(12)为含有NaOH、NH4HCO3的碱性溶液。

6.如权利要求1所述的一种碳纤维碳化炉废气处理系统，其特征在于，所述中和区域内设置有第三挡板(16)，第三挡板(16)与第二挡板(11)之间形成中和液容纳槽(26)，中和液容纳槽(26)内放置有废气中和液(17)；所述净化区域上方设置有第二水槽(14)，第二水槽(14)的出水口连接有第二水弧板(15)，第二水弧板(15)下端与第三挡板(16)之间设置有第二进气口(18)。

7.如权利要求1所述的一种碳纤维碳化炉废气处理系统，其特征在于，所述氮气干燥区域设置有用于干燥气体的折流板，所述折流板从下往上依次为第一折流板(19)、第二折流板(20)及第三折流板(21)；其中，第一折流板(19)和第三折流板(21)连接于第二水弧板(15)上，第二折流板(20)连接于废气处理装置(2)内壁上，并在第一折流板(19)、第二折流板(20)及第三折流板(21)之间形成旋风空气流道。

8.如权利要求7所述的一种碳纤维碳化炉废气处理系统，其特征在于，所述旋风空气流道为弯曲的旋风空气流道。

9.如权利要求1-8中任一项所述的一种碳纤维碳化炉废气处理系统，其特征在于，所述废气处理装置(2)上设置有抽风机(1)，抽风机(1)上连接有氮气回收管(22)，氮气回收管(22)另一端连接于碳化炉(23)进气口。

说明书全文

一种碳纤维碳化炉废气处理系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及工业废气处理技术领域，尤其涉及一种碳纤维碳化炉的废气处理系统。

背景技术

[0002] 在碳纤维生产过程中碳化工序是重要的生产工序，碳化工序通过碳化炉进行，发生碳化时，预氧丝在N2的保护下在炉内发生裂解，产生HCN、CO2、CO、NH3、H2O等小分子气体，工业上一般用焚烧法来处理，但是，在焚烧炉内N2易与辅助空气反应生成NOX等有毒气体；另外，小分子气体随着氮气通过废气管道进入废气处理装置的同时，焦油、废丝等易沉积的杂质也随着氮气一起抽入到废气管道中，久而久之造成废气管道堵塞。因此，需要一种更加高效彻底且节能环保的废气处理装置来解决上述问题。

发明内容

[0003] 本实用新型的目的在于：提供一种更加高效彻底且节能环保的碳纤维碳化炉废气处理系统，通过过滤区域将焦油、废丝拦截并冲刷至冲刷液容纳槽内，防止废气管道堵塞；通过吸收法避免了保护气体N2被氧化的问题；通过氮气干燥区域回收N2循环利用。

[0004] 本实用新型的技术方案如下：

[0005] 一种碳纤维碳化炉废气处理系统，包括碳化炉、废气处理装置，碳化炉和废气处理装置通过排气管连接；所述废气处理装置内依次设置有过滤区域、净化区域、中和区域和氮气干燥区域。

[0006] 其中，所述过滤区域内设置有第一挡板，第一挡板与废气处理装置内壁之间形成用于容纳滤网冲刷液和滤渣的冲刷液容纳槽，冲刷液容纳槽内放置有滤网冲刷液，冲刷液容纳槽的底部设置有水泵，水泵的出水口连接有循环水管，循环水管的出水口位于第一挡板的上方，第一挡板与循环水管之间设置有滤网。

[0007] 其中，所述滤网冲刷液含有能同时吸收NH3和CO的铜洗液。

[0008] 其中，所述净化区域内设置有第二挡板，第二挡板与第一挡板之间形成用于容纳废气吸收液的吸收液容纳槽，吸收液容纳槽内放置有废气吸收液；所述净化区域上方设置有第一水槽，第一水槽的出水口连接有第一水弧板，第一水弧板下端与第二挡板之间设置有第一进气口。

[0009] 其中，所述废气吸收液为含有NaOH、NH4HCO3等物质的碱性溶液。

[0010] 其中，所述中和区域内设置有第三挡板，第三挡板与第二挡板之间形成中和液容纳槽，中和液容纳槽内放置有废气中和液；所述净化区域上方设置有第二水槽，第二水槽的出水口连接有第二水弧板，第二水弧板下端与第三挡板之间设置有第二进气口。

[0011] 其中，所述氮气干燥区域设置有用于干燥气体的折流板，所述折流板从下往上依次为第一折流板、第二折流板及第三折流板；其中，第一折流板和第三折流板连接于第二水弧板上，第二折流板连接于废气处理装置内壁上，并在第一折流板、第二折流板及第三折流板之间形成旋风空气流道。

[0012] 其中，所述旋风空气流道为弯曲的旋风空气流道。

[0013] 其中，所述废气处理装置上设置有抽风机，所述抽风机连接有氮气回收管，氮气回收管另一端连接于碳化炉进气口。

[0014] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

[0015] 1.本实用新型中，在箱体内首先安装有过滤区域，通过过滤区域将焦油、废丝拦截，防止其沉积于废气管道造成堵塞；通过水泵循环滤网冲洗液，滤网冲洗液含有铜洗液，冲洗滤网的同时吸收NH3和CO。

[0016] 2.本实用新型中，紧接过滤区域设置有净化区域，可以吸收HCN、CO2等废气。

[0017] 3.本实用新型中，紧接净化区域设置有中和区域，用于中和前述装置未吸收尽的废气且调节PH呈中性。

[0018] 4.本实用新型中，紧接中和区域设置有氮气干燥区域，可将剩余的N2干燥，得到纯净的N2可供回收利用。

[0019] 5.本实用新型中，通过氮气回收管又将干燥后的N2重新输送回碳化炉回收利用，降低操作成本。

附图说明

[0020] 图1是本实用新型的结构示意图；

[0021] 图中标记：1-抽风机、2-废气处理装置、3-排气管、4-滤网、5-循环水管、6-水泵、7-第一挡板、8-滤网冲刷液、9-第一水槽、10-第一水弧板、11-第二挡板、12-废气吸收液、13-第一进气口、14-第二水槽、15-第二水弧板、16-第三挡板、17-废气中和液、18-第二进气口、19-第一折流板、20-第二折流板、21-第三折流板、22-氮气回收管、23-碳化炉、24-冲刷液容纳槽、25-吸收液容纳槽、26-中和液容纳槽。

具体实施方式

[0022] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

[0023] 一种碳纤维碳化炉废气处理系统，其包括碳化炉、废气处理装置，碳化炉和废气处理装置通过排气管连接；所述废气处理装置内依次设置有过滤区域、净化区域、中和区域和氮气干燥回收区域。工作时，抽风机在废气处理装置内形成负压，使碳化炉排放的废气全部通过排气管进入废气处理装置内。

[0024] 作为优选，所述过滤区域内设置有第一挡板，第一挡板与废气处理装置内壁之间形成用于容纳滤网冲刷液和滤渣的冲刷液容纳槽，冲刷液容纳槽内放置有滤网冲刷液，冲刷液容纳槽的底部设置有水泵，水泵的出水口连接有循环水管，循环水管的出水口位于第一挡板的上方，第一挡板与循环水管之间设置有滤网。水泵将滤网冲刷液抽起沿水管流经滤网上端将焦油、废丝等杂质冲洗至冲刷液容纳槽；其中所述滤网冲刷液为能同时吸收NH3和CO的铜洗液。

[0025] 作为优选，所述净化区域内设置有第二挡板，第二挡板与第一挡板之间形成用于容纳废气吸收液的吸收液容纳槽，吸收液容纳槽内放置有废气吸收液；所述净化区域上方设置有第一水槽，第一水槽的出水口连接有第一水弧板，第一水弧板下端与第二挡板之间设置有第一进气口；其中，所述废气吸收液为含有NaOH、NH4HCO3的碱性溶液。

[0026] 作为优选，所述中和区域内设置有第三挡板，第三挡板与第二挡板之间形成中和液容纳槽，中和液容纳槽内放置有废气中和液；所述净化区域上方设置有第二水槽，第二水槽的出水口连接有第二水弧板，第二水弧板下端与第三挡板之间设置有第二进气口。其中，所述废气中和液能吸收酸性，碱性气体并调节PH呈中性。

[0027] 作为优选，所述氮气干燥区域设置有用于干燥气体的折流板，所述折流板从下往上依次为第一折流板、第二折流板及第三折流板；其中，第一折流板和第三折流板连接于第二水弧板上，第二折流板连接于废气处理装置内壁上并在第一折流板、第二折流板及第三折流板之间形成旋风空气流道；其中，所述旋风空气流道为弯曲的旋风空气流道。

[0028] 作为优选，所述废气处理装置上设置有抽风机，所述抽风机连接有氮气回收管，氮气回收管另一端连接于碳化炉进气口。

[0029] 实施例1

[0030] 当焦油、废丝等易沉积杂质跟随小分子废气一起进入废气处理装置后，被过滤区域的滤网拦截，无法进入后续净化区域；同时，由水泵抽起滤网冲刷液通过循环水管到达滤网上端，沿滤网流下，将滤网上的焦油、废丝等杂质冲洗至冲刷液容纳槽，便于清理，避免滤网堵塞。该滤网冲刷液为能够同时吸收NH3和CO的铜洗液。

[0031] 实施例2

[0032] 在净化区域中，废气吸收液由第一水槽流经第一水弧板形成水幕，第一水弧板与第一挡板之间留有第一进气口，剩余废气CO2、HCN及N2、水蒸气通过过滤装置进入第一净化区域后，其中的CO2、HCN在第一进气口被水幕吸收，随水幕流至吸收液容纳槽内。

[0033] 实施例3

[0034] 在中和区域中，废气中和液由第二水槽流经第二水弧板形成水幕，第二水弧板与第二挡板之间留有第二进气口，当未被吸收完的废气进入第二净化装置，穿过水幕时被含有缓冲溶液的废气中和液中和，废液呈中性。

[0035] 实施例4

[0036] 前述处理区域内未能吸收处理的N2、水蒸气穿过第二进气口进入氮气干燥区域中，由于抽风机的作用，气流向上运动，依次碰撞第一折流板、第二折流板、第三折流板，使液体与气体分离，液滴顺着折流板流入废液，得到干燥的N2。

[0037] 实施例5

[0038] 在氮气干燥区域内被得到的纯净的N2经过氮气回收管回收至碳化炉内循环利用。

[0039] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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