聚丙烯腈基碳纤维生产设备的排废系统及其清洗方法技术方案

本申请提供一种聚丙烯腈基碳纤维生产设备的排废系统及其清洗方法，包括排废管路和清洗管路，排废管路用于将聚丙烯腈基碳纤维生产过程中产生的废气排出；清洗管路连通排废管路；清洗流体能够通过清洗管路进入排废管路，以对排废管路进行清洗。根据本申请的聚丙烯腈基碳纤维生产设备的排废系统及其清洗方法，聚丙烯腈基碳纤维生产设备在开机状态下能够进行排废系统清洗。行排废系统清洗。行排废系统清洗。

【技术实现步骤摘要】
聚丙烯腈基碳纤维生产设备的排废系统及其清洗方法


[0001]本申请属于聚丙烯腈基碳纤维生产
，具体涉及一种聚丙烯腈基碳纤维生产设备的排废系统及其清洗方法。

技术介绍

[0002]目前，聚丙烯腈基碳纤维的预氧丝在低温碳化过程中(300℃～900℃)，主要发生热分解反应，产生大量的废气和焦油，质量损失较大，伴随着非碳元素的排除(焦油及N、H、O)使碳元素富集。在反应过程中焦油毛丝等物质用排废风机引入焚烧炉，焦油毛丝积聚过多会沉积在排废管路管壁上，影响低碳排废效果，废气无法及时排出，滞留在低碳炉内，形成焦油，对运行中的纤维污染相当严重、导致断丝、断股等事故，焦油的沉积严重影响产线长期稳定连续运行和产品质量，不得不定期清理排废管路内沉积焦油，由于预氧丝在低碳炉内反应会生成氰化氢等有毒气体，因此必须停机清理，停机再开机对纤维损耗大、生产周期长、能耗大。现有技术只能依靠人力清理，作业人员穿戴好劳保用品和防尘口罩、护目镜，拆下低碳排废气动阀，低碳排废风机，用小铁铲把管路内的沉积物铲出，作业难度高，耗时长，且存在烫伤、有害物质吸入等安全风险。
[0003]因此，如何提供一种聚丙烯腈基碳纤维生产设备在开机状态下能够进行排废系统清洗的聚丙烯腈基碳纤维生产设备的排废系统及其清洗方法成为本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现思路

[0004]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生产设备的排废系统及其清洗方法，聚丙烯腈基碳纤维生产设备在开机状态下能够进行排废系统清洗。
[0005]为了解决上述问题，本申请提供一种聚丙烯腈基碳纤维生产设备的排废系统，包括：
[0006]排废管路，排废管路用于将聚丙烯腈基碳纤维生产过程中产生的废气排出；
[0007]和清洗管路，清洗管路连通排废管路；清洗流体能够通过清洗管路进入排废管路，以对排废管路进行清洗。
[0008]进一步地，清洗流体包括水蒸气；优选地，水蒸气的温度为100～180℃，水蒸气的压力为0.5～1.5MPa；
[0009]和/或，聚丙烯腈基碳纤维生产设备的排废系统还包括焚烧系统，排废管路连通排废系统；废气能够进入焚烧系统；和/或，且对排废管路进行清洗后的清洗流体能够进入焚烧系统；
[0010]和/或，清洗管路可通断设置；
[0011]和/或，聚丙烯腈基碳纤维生产设备包括碳化炉；优选的，所述排废管路(1)与所述碳化炉的排废口连通。
[0012]进一步地，当聚丙烯腈基碳纤维生产设备的排废系统还包括焚烧系统时，焚烧系
统包括焚烧室；焚烧室内具有焚烧气体，焚烧系统用于对废气进行焚烧处理；优选地，焚烧气体包括天然气、空气和水蒸气；优选地，焚烧气体各组分的配比能够根据进入焚烧室内的废气和/或清洗流体的成分进行调整。
[0013]进一步地，排废管路的管体内表面上铺设有疏油层；优选地，疏油层为耐2000℃高温的高温层。
[0014]进一步地，排废管路的管体内表面的表面粗糙度为25～40μm；疏油层设置于所述气体接触面上；
[0015]和/或，疏油层由如下重量百分比的原料制成：
[0016]22wt％～25wt％去离子水、5wt％～25wt％液态硅酸钾溶液、5wt％～25wt％磷酸铝、5wt％～25wt％木质磺酸钠、8wt％～25wt％的氧化铬、0.01wt～8wt％的氧化钼；4wt％～10wt％的碳化硼；2wt％～5wt％的碳化硅和2.5％～5wt％的纳米石墨鳞片；
[0017]和/或，排废管路包括管体，管体具有管体内表面，管体内表面形成气体接触面；管体内表面上设置疏油层；
[0018]和/或，排废管路包括排废风机，排废风机用于引导废气排出，排废风机的外表面形成气体接触面，排废风机的外表面上设置有疏油层；
[0019]和/或，排废管路包括控制阀，控制阀用于控制排废管路的通断，控制阀的阀芯外表面形成气体接触面，控制阀的阀芯外表面上设置疏油层。
[0020]本申请还提供了一种如上述的排废系统的清理方法，包括如下步骤：
[0021]步骤S1：控制清洗管路内的清洗流体通过清洗管路进入排废管路，以对排废管路进行清洗。
[0022]进一步地，在步骤S1之前，排废系统的清理方法还包括如下步骤：
[0023]步骤S01：当排废管路具有气体接触面时，对排废管路的表面涂覆疏油层；
[0024]优选地，对排废管路的管体内表面涂覆疏油层包括如下步骤：疏油层采用的涂料用150目～200目的滤网过滤；优选地，疏油层采用1.0～1.5mmφ的喷枪进行喷涂；优选地，喷枪的压力为0.2～0.3MPa；优选地，喷涂时喷枪与排废管路的管体内表面之间的距离为20～30cm；干燥时间24h，干膜厚度≥100μm。
[0025]优选地，疏油层采用的涂料由如下重量百分比的原料制成：
[0026]22wt％～25wt％去离子水、5wt％～25wt％液态硅酸钾溶液、5wt％～25wt％磷酸铝、5wt％～25wt％木质磺酸钠、8wt％～25wt％的氧化铬、0.01wt～8wt％的氧化钼；4wt％～10wt％的碳化硼；2wt％～5wt％的碳化硅和2.5％～5wt％的纳米石墨鳞片。
[0027]进一步地，在步骤S01之前，排废系统的清理方法还包括如下步骤：
[0028]步骤S001：对排废管路的管体内表面进行打磨拉毛处理；
[0029]优选地，在步骤S001之前，排废系统的清理方法还包括如下步骤：步骤S0001：对气体接触面的管体内表面进行除脂处理。
[0030]进一步地，步骤S1还包括如下步骤：
[0031]当清洗管路断开，且排废风机用于将聚丙烯腈基碳纤维生产过程中产生的废气排出时，控制排废风机的频率为p；当清洗管路连通时，控制排废风机的频率为p+5～10Hz；
[0032]和/或，当聚丙烯腈基碳纤维生产设备包括碳化炉时，控制碳化炉内的压为为0～5Pa；
[0033]和/或，控制清洗流体的温度为100～180℃，清洗流体的压力为0.5～1.5MPa；
[0034]和/或，步骤S1中，对排废管路进行清洗的清洗时间为10～25min。
[0035]进一步地，排废系统的清理方法还包括如下步骤：
[0036]当聚丙烯腈基碳纤维生产设备的排废系统还包括焚烧系统，焚烧系统包括焚烧室，焚烧室内具有焚烧气体时，根据进入焚烧室内的废气和/或清洗流体的成分进行调整焚烧气体各组分的配比。
[0037]与现有技术相比，本专利技术的一种聚丙烯腈基碳纤维生产设备的排废系统及其清洗方法至少具有下列有益效果：
[0038]本申请采用清洗流体从清洗管路2流入排废管路1，以对排废管路1进行清洗，可以有效的对排废管路中的污渍进行剥离并去除其中的污渍和残留物，且清洗方式简单、有效。
[0039]本申请提供的聚丙烯腈基碳纤维生产设备的排废系统及其清洗方法，使得聚丙烯腈基碳纤维生产设备在开机状态下能够进行排废本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯腈基碳纤维生产设备(3)的排废系统，其特征在于，包括：排废管路(1)，所述排废管路(1)用于将聚丙烯腈基碳纤维生产过程中产生的废气排出；和清洗管路(2)，所述清洗管路(2)连通所述排废管路(1)；清洗流体能够通过所述清洗管路(2)进入所述排废管路(1)，以对所述排废管路(1)进行清洗。2.根据权利要求1中所述的聚丙烯腈基碳纤维生产设备(3)的排废系统，其特征在于，所述清洗流体包括水蒸气；优选地，所述水蒸气的温度为100～180℃，所述水蒸气的压力为0.5～1.5MPa；和/或，所述聚丙烯腈基碳纤维生产设备(3)的排废系统还包括焚烧系统(6)，所述排废管路(1)连通所述焚烧系统；所述废气能够进入所述焚烧系统(6)；和/或，且对所述排废管路(1)进行清洗后的所述清洗流体能够进入所述焚烧系统(6)；和/或，所述清洗管路(2)可通断设置；和/或，所述聚丙烯腈基碳纤维生产设备(3)包括碳化炉；优选的，所述排废管路(1)与所述碳化炉的排废口连通。3.根据权利要求2中所述的聚丙烯腈基碳纤维生产设备(3)的排废系统，其特征在于，当所述聚丙烯腈基碳纤维生产设备(3)的排废系统还包括焚烧系统(6)时，所述焚烧系统(6)包括焚烧室；所述焚烧室内具有焚烧气体，所述焚烧系统(6)用于对所述废气进行焚烧处理；优选地，所述焚烧气体包括天然气、空气和水蒸气；优选地，所述焚烧气体各组分的配比能够根据进入所述焚烧室内的所述废气和/或所述清洗流体的成分进行调整。4.根据权利要求1中所述的聚丙烯腈基碳纤维生产设备(3)的排废系统，其特征在于，所述排废管路(1)的管体内表面上铺设有疏油层；优选地，所述疏油层为耐2000℃高温的高温层。5.根据权利要求4中所述的聚丙烯腈基碳纤维生产设备(3)的排废系统，其特征在于，所述排废管路的管体内表面的表面粗糙度为25～40μm；和/或，所述疏油层由如下重量百分比的原料制成：22wt％～25wt％去离子水、5wt％～25wt％液态硅酸钾溶液、5wt％～25wt％磷酸铝、5wt％～25wt％木质磺酸钠、8wt％～25wt％的氧化铬、0.01wt～8wt％的氧化钼；4wt％～10wt％的碳化硼；2wt％～5wt％的碳化硅和2.5％～5wt％的纳米石墨鳞片；和/或，所述排废管路(1)包括排废风机(5)，所述排废风机(5)用于引导所述废气排出，所述排废风机(5)的外表面形成所述气体接触面，所述排废风机(5)的外表面上设置有所述疏油层；和/或，所述排废管路(1)包括控制阀(4)，所述控制阀(4)用于控制所述排废管路(1)的通断，所述控制阀(4)的阀芯外表面形成所述气体接触面，所述控制阀(4)的阀芯外表面上设置所述疏油层。6.一种如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王思思，张瑞婷，常春报，刘纳新，赵振凯，
申请(专利权)人：山西钢科碳材料有限公司，
类型：发明
国别省市：