[發明專利]一種碳化處理裝置

有效

• 申請號: 201310476624.6
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN103575118A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 黃有平;黃險波;陳大華;陳濤;梁杰棟;張凡;宋威
• 申請（專利權）人: 廣州金發碳纖維新材料發展有限公司;金發科技股份有限公司
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;F25J3/02
• 代理公司: 廣州致信偉盛知識產權代理有限公司 44253
• 代理人: 伍嘉陵

技術領域

?本發明涉及一種廢氣處理裝置，特別是涉及一種用于碳纖維的碳化工序中的碳化處理裝置。

背景技術

在碳纖維生產過程中碳化工序是重要的生產工序，碳化工序通過碳化爐進行，溫度控制在400~1500℃之間。發生碳化時，預氧絲在惰性氣體的保護下在爐內發生裂解，產生HCN、NH₃、CnHn、CO、焦油等有毒有害物質。目前，在碳纖維生產行業中，對碳化時產生的廢氣主要采用直燃法、化學吸收法等方式進行處理，以達到排放要求。

直燃法的優點是HCN、NH₃、焦油等可以同時進行處理，且燃燒后有毒有害物質分解較完全，并生成CO₂、N₂、H₂O等無毒氣體等。其缺點的燃燒溫度要求較高，燃燒溫度在800℃以上時HCN、NH₃才能完全分解，因此燃耗高，處理成本高。另外一個缺點是廢氣中的主要成分是保護性氣體N₂，含量達到70%以上，N₂在高溫下極可能生產NxOx。一旦NxOx含量超過排放標準，則必須進行脫硝處理。

在中國專利CN?102921285?A中提供了一種化學吸收法處理碳纖維廢氣的方法，此方法對廢氣中的HCN、NH₃等提出了吸收處理的方法，但對廢氣中焦油等物質未提供處理方法。

發明內容

為了克服現有技術的缺陷與不足，本發明的目的在于提供一種液氮冷量利用率高、對環境影響小、且能全面處理碳化產生的廢氣進行綜合凈化處理的裝置。

一種碳化處理裝置，包括第一供氮回路，所述第一供氮回路包括液氮罐，以及通過管道連接用于將液氮氣化成氮氣的氣化器，在所述氣化器內氣化的氮氣通過管道輸送至碳化爐再排出的回路；還包括第一排出廢氣通道，所述第一排出廢氣通道包括通過管道連接有燃燒器、過濾器和引風機，以及通過管道串聯連接有用于析出HCN的析氰精餾塔和/或用于析出NH₃的析氨精餾塔，所述析氰精餾塔和/或所述析氨精餾塔設有排氣出口；還包括第二供氮回路，所述第二供氮回路包括液氮罐，以及通過管道連接所述析氰精餾塔，在所述析氰精餾塔內氣化的氮氣輸送至碳化爐通過所述第一排出廢氣通道排出的回路；還包括第三供氮回路，所述第三供氮回路包括液氮罐，以及通過管道連接所述析氨精餾塔，在所述析氨精餾塔內氣化的氮氣輸送至碳化爐通過所述第一排出廢氣通道排出的回路。

優選地，所述析氰精餾塔的排氣出口設在塔頂部，且通過管道與所述析氨精餾塔相連通；所述析氨精餾塔的排氣出口設在塔頂部，且通過管道與煙囪相連通。

進一步地，第一排出廢氣通道包括通過第一廢氣管道與燃燒器、過濾器、引風機相連通，引風機端部通過第二廢氣管道與析氰精餾塔相連通，析氰精餾塔塔頂部通過第三廢氣管道與析氨精餾塔相連通，析氨精餾塔塔頂部通過第四廢氣管道與煙囪底部相連通。

在碳纖維碳化過程中，液氮罐內的液氮通過三個供氮回路氣化為氮氣作為保護氣體通入碳化爐，且通過第一排出廢氣管道再排出：

第一供氮回路：包括液氮罐，與設置在液氮罐底部的帶第一閥門的第一液氮管道相連通，第一液氮管道與設置有第二閥門的第二液氮管道相連通，第二液氮管道與氣化器底部相連通，氣化器底部與設置有第三閥門的第一氮氣管道相連通，第一氮氣管道與第二氮氣管道相連通，第二氮氣管道與所述碳化爐相連通。

第二供氮回路：包括液氮罐，與設置在液氮罐底部的帶第一閥門的第一液氮管道相連通，第一液氮管道與第三液氮管道相連通，第三液氮管道與設置有第四閥門的第四液氮管道相連通，第四液氮管道與析氰精餾塔相連通，析氰精餾塔與帶有第五閥門的第三氮氣管道相連通，第三氮氣管道與第二氮氣管道相連通，第二氮氣管道與所述碳化爐相連通。

第三供氮回路：包括液氮罐，與設置在液氮罐底部的帶第一閥門的第一液氮管道，第一液氮管道與第三液氮管道相連通，第三液氮管道與設置有第六閥門的第四液氮管道相連通，第四液氮管道與析氨精餾塔相連通，析氨精餾塔與帶有第七閥門的第四氮氣管道相連通；第四氮氣管道與第二氮氣管道相連通，第二氮氣管道與所述碳化爐相連通。