【技术实现步骤摘要】
本技术涉及碳碳复合材料制备领域,特别涉及一种气体回收系统。
技术介绍
1、单晶的制备工艺以直拉法为主,直拉法制备单晶的过程在单晶炉内进行。单晶炉中具有坩埚、加热元件等热场材料件,该热场材料件可以使用碳/碳复合材料制作。
2、碳/碳复合材料的生产通常采用化学气相沉积的方式,使用含碳烃类气体热裂解来获得热解碳,沉积在事先编织好的预制体上增密,来获得要求密度的碳/碳胚体。碳/碳复合材料生产过程中,碳烃类气体热裂解的反应不充分,排出的尾气中还含有较大量的原料气。
3、现有技术中,通常将尾气燃烧或者直接排空处理,不利于环保,且浪费原料气,造成一定的经济损失。
技术实现思路
1、有鉴于此,本技术旨在提出一种气体回收系统,以解决或部分解决现有将碳烃类气体热裂解反应的尾气燃烧或者直接排空处理,不利于环保,且浪费原料气,造成一定的经济损失的问题。
2、为达到上述目的,本技术的技术方案是这样实现的:
3、本技术实施例提供一种气体回收系统,所述气体回收系统包括,用于制备热场材料件的化学沉积炉,除去碳烃类气体热裂解反应的尾气中杂质的吸附机构、回收尾气中甲烷的气体分离机构;所述化学沉积炉、所述吸附机构和所述气体分离机构依次连接,碳烃类气体热裂解反应的尾气依次通过所述吸附机构、所述气体分离机构;所述气体分离机构通过膜分离法回收甲烷。
4、可选的,所述尾气中碳烃和氢气占比超过90%。
5、可选的,所述气体分离机构包括分离腔室和气体分离膜,所
6、可选的,所述气体分离机构包括一个或多个分离组件;所述分离组件包括壳体,所述壳体围合成所述分离腔室,所述壳体包括壳体入气口、壳体第一出气口、壳体第二出气口;所述气体分离膜围合成渗透腔;所述壳体入气口和所述壳体第一出气口均与所述分离腔室连通,所述壳体第二出气口与所述渗透腔连通;所述壳体入气口与所述吸附机构的第一出气口连接,所述壳体第一出气口用于排出所述甲烷,所述壳体第二出气口用于排出所述尾气除所述甲烷之外的富氢气体。
7、可选的,所述壳体呈中空的第一长条管状结构,所述气体分离膜围合呈中空的第二长条管状结构,所述第一长条管状结构套设在所述第二长条管状结构外;所述壳体第一出气口位于所述壳体的一端,所述壳体第二出气口位于所述壳体的相对另一端,所述壳体入气口靠近所述壳体第一出气口设置。
8、可选的,所述气体分离膜为200目至400目,和/或,所述气体分离膜聚酰亚胺类的分离膜。
9、可选的,所述气体回收系统还包括第一压缩机,所述第一压缩机用于压缩所述尾气;所述尾气依次通过所述第一压缩机、所述吸附机构、所述气体分离机构;或者,所述尾气依次通过所述吸附机构、所述第一压缩机、所述气体分离机构。
10、可选的,所述气体分离机构内的气压压强范围是0.8mpa-2.0mpa。
11、可选的,所述吸附机构包括变温吸附剂和一个或多个变温吸附塔,各个所述变温吸附塔内至少部分填充所述变温吸附剂,所述变温吸附塔包括尾气进气端和尾气出气端;所述尾气从所述尾气进气端进入所述变温吸附塔内,所述变温吸附剂吸附所述尾气中杂质,吸附后的所述尾气从所述尾气出气端排出所述变温吸附塔。
12、可选的,所述吸附机构包括多个所述变温吸附塔,至少一个所述变温吸附塔处于吸附状态时,至少另一个所述变温吸附塔处于解吸附状态。
13、可选的,所述吸附机构还包括第一开关控制器,所述第一开关控制器与各个所述变温吸附塔连接,所述第一开关控制器用于控制各个所述变温吸附塔的所述尾气进气端、所述尾气出气端的接通或断开。
14、可选的,所述吸附机构还包括加热器,所述加热器的入气口与气体分离机构的第二出气口连接,所述加热器的出气口与吸附机构的第二入气口连接;所述加热器用于加热富氢气体,所述吸附机构的第二入气口用于流入加热后的所述富氢气体,所述吸附机构用加热后的所述富氢气体作为解吸气体。
15、可选的,所述气体回收系统还包括第二压缩机,所述第二压缩机与所述气体分离机构连接,所述第二压缩机用于压缩从所述气体分离机构排出的甲烷。
16、本技术公开的气体回收系统中,碳烃类气体热裂解反应的尾气依次通过吸附机构、气体分离机构;尾气通过吸附机构时,吸附机构吸附尾气中的杂质;尾气通过气体分离机构时,气体分离机构通过膜分离法回收甲烷。气体回收系统可以实现对尾气的净化和甲烷的回收,解决了碳排放高的问题,使得尾气排放更加环保,而且还能避免含碳烃的浪费,降低生产成本。
17、上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。
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1.一种气体回收系统,其特征在于,所述气体回收系统包括,用于制备热场材料件的化学沉积炉(40),除去碳烃类气体热裂解反应的尾气中杂质的吸附机构(10)、回收尾气中甲烷的气体分离机构(20);
2.根据权利要求1所述的气体回收系统,其特征在于,所述尾气中碳烃和氢气占比超过90%。
3.根据权利要求1所述的气体回收系统,其特征在于,所述气体分离机构(20)包括分离腔室(21)和气体分离膜(29),所述气体分离膜(29)设于所述分离腔室(21)内;所述气体分离膜(29)用于阻止所述甲烷通过,以将所述甲烷从所述尾气中分离。
4.根据权利要求3所述的气体回收系统,其特征在于,所述气体分离机构(20)包括一个或多个分离组件(22);所述分离组件(22)包括壳体(23),所述壳体(23)围合成所述分离腔室(21),所述壳体(23)包括壳体入气口(24)、壳体第一出气口(25)、壳体第二出气口(26);所述气体分离膜(29)围合成渗透腔(27);所述壳体入气口(24)和所述壳体第一出气口(25)均与所述分离腔室(21)连通,所述壳体第二出气口(26)与所述渗透
5.根据权利要求4所述的气体回收系统,其特征在于,所述壳体(23)呈中空的第一长条管状结构,所述气体分离膜(29)围合呈中空的第二长条管状结构,所述第一长条管状结构套设在所述第二长条管状结构外;
6.根据权利要求5所述的气体回收系统,其特征在于,所述气体分离膜(29)为200目至400目,和/或,所述气体分离膜(29)聚酰亚胺类的分离膜。
7.根据权利要求1所述的气体回收系统,其特征在于,所述气体回收系统还包括第一压缩机(31),所述第一压缩机(31)用于压缩所述尾气;所述尾气依次通过所述第一压缩机(31)、所述吸附机构(10)、所述气体分离机构(20);或者,
8.根据权利要求7所述的气体回收系统,其特征在于,所述气体分离机构(20)内的气压压强范围是0.8MPa-2.0MPa。
9.根据权利要求1所述的气体回收系统,其特征在于,所述吸附机构(10)包括变温吸附剂和一个或多个变温吸附塔(15),各个所述变温吸附塔(15)内至少部分填充所述变温吸附剂,所述变温吸附塔(15)包括尾气进气端(16)和尾气出气端(17);
10.根据权利要求9所述的气体回收系统,其特征在于,所述吸附机构(10)包括多个所述变温吸附塔(15),至少一个所述变温吸附塔(15)处于吸附状态时,至少另一个所述变温吸附塔(15)处于解吸附状态。
11.根据权利要求9所述的气体回收系统,其特征在于,所述吸附机构(10)还包括第一开关控制器,所述第一开关控制器与各个所述变温吸附塔(15)连接,所述第一开关控制器用于控制各个所述变温吸附塔(15)的所述尾气进气端(16)、所述尾气出气端(17)的接通或断开。
12.根据权利要求1或9所述的气体回收系统,其特征在于,所述吸附机构(10)还包括加热器(18),所述加热器(18)的入气口与气体分离机构的第二出气口(34)连接,所述加热器(18)的出气口与吸附机构的第二入气口(12)连接;所述加热器(18)用于加热富氢气体,所述吸附机构的第二入气口(12)用于流入加热后的所述富氢气体,所述吸附机构(10)用加热后的所述富氢气体作为解吸气体。
13.根据权利要求1所述的气体回收系统,其特征在于,所述气体回收系统还包括第二压缩机(32),所述第二压缩机(32)与所述气体分离机构(20)连接,所述第二压缩机(32)用于压缩从所述气体分离机构(20)排出的甲烷。
...【技术特征摘要】
1.一种气体回收系统,其特征在于,所述气体回收系统包括,用于制备热场材料件的化学沉积炉(40),除去碳烃类气体热裂解反应的尾气中杂质的吸附机构(10)、回收尾气中甲烷的气体分离机构(20);
2.根据权利要求1所述的气体回收系统,其特征在于,所述尾气中碳烃和氢气占比超过90%。
3.根据权利要求1所述的气体回收系统,其特征在于,所述气体分离机构(20)包括分离腔室(21)和气体分离膜(29),所述气体分离膜(29)设于所述分离腔室(21)内;所述气体分离膜(29)用于阻止所述甲烷通过,以将所述甲烷从所述尾气中分离。
4.根据权利要求3所述的气体回收系统,其特征在于,所述气体分离机构(20)包括一个或多个分离组件(22);所述分离组件(22)包括壳体(23),所述壳体(23)围合成所述分离腔室(21),所述壳体(23)包括壳体入气口(24)、壳体第一出气口(25)、壳体第二出气口(26);所述气体分离膜(29)围合成渗透腔(27);所述壳体入气口(24)和所述壳体第一出气口(25)均与所述分离腔室(21)连通,所述壳体第二出气口(26)与所述渗透腔(27)连通;
5.根据权利要求4所述的气体回收系统,其特征在于,所述壳体(23)呈中空的第一长条管状结构,所述气体分离膜(29)围合呈中空的第二长条管状结构,所述第一长条管状结构套设在所述第二长条管状结构外;
6.根据权利要求5所述的气体回收系统,其特征在于,所述气体分离膜(29)为200目至400目,和/或,所述气体分离膜(29)聚酰亚胺类的分离膜。
7.根据权利要求1所述的气体回收系统,其特征在于,所述气体回收系统还包括第一压缩机(31),所述第一压缩机(31)用于压缩所述尾气;所述尾气依次通过所述第一压缩机(3...
【专利技术属性】
技术研发人员:段滨,赵领航,姚宏,杜路路,张海洋,张婷蕊,
申请(专利权)人:隆基绿能科技股份有限公司,
类型:新型
国别省市:
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