一种PAN基碳纤维生产线尾气处理系统及余热利用方法与流程

本发明涉及尾气处理，尤其涉及一种pan基碳纤维生产线尾气处理系统及余热利用方法。

背景技术：

1、pan基碳纤维是目前市场上碳纤维主要的类型，生产pan基碳纤维时会释放出nox、hcn、nh3等有害气体。为满足日益严格的废气排放要求，需要对尾气进行洁净化处理，现阶段技术中多采用厢式蓄热焚烧炉（rto）来对碳纤维生产线的预氧化炉废气进行洁净化处理。在rto内，预氧化炉排出的废气在高温环境下，有毒的hcn热分解为nox、co2和h2o等物质，降解后的气体将热量传递给蓄热体后从rto炉内排出。

2、发明人已知的相关技术中，rto在对废气进行处理时，热氧化腔室温度需要达到760摄氏度以上，热氧化腔室多通过外部的天然气燃烧器为其提供热量。

3、然而发明人在实施上述方案时发现，通过天然气来为热氧化腔室提供热量，天然气的用量较大，装置处理废气的成本较高，故如何降低天然气用量、节省成本成为了当前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、鉴于以上技术问题中的至少一项，本发明提供了一种pan基碳纤维生产线尾气处理系统及余热利用方法，采用废气作为热氧化室补燃风的来源来降低天然气的用量、提高系统整体热量效率。

2、根据本发明的第一方面，提供一种pan基碳纤维生产线尾气处理系统，包括：

3、蓄热腔室，所述蓄热腔室包括第一腔室、第二腔室以及第三腔室；

4、热氧化腔室，所述第一腔室、第二腔室以及第三腔室分别与所述热氧化腔室连接，所述热氧化腔室上还具有天然气燃烧器；

5、废气输送管道，所述废气输送管道与所述第一腔室、第二腔室以及第三腔室分别连接，所述废气输送管道与所述第一腔室、第二腔室以及第三腔室连接处分别具有第一切换阀门、第二切换阀门以及第三切换阀门；

6、尾气输出管道，所述尾气输出管道与所述第一腔室、第二腔室以及第三腔室分别连接，所述尾气输出管道与所述第一腔室、第二腔室以及第三腔室连接处分别具有第一排放阀门、第二排放阀门以及第三排放阀门；

7、其中，所述尾气输出管道还具有一根与所述天然气燃烧器连接的补燃管道。

8、在本发明的一些实施例中，还具有反吹管道，所述反吹管道与所述第一腔室、第二腔室以及第三腔室分别连接，所述反吹管道另一端与所述尾气输出管道连接。

9、在本发明的一些实施例中，所述反吹管道与所述第一腔室、第二腔室以及第三腔室连接处分别具有第一反吹阀门、第二反吹阀门以及第三反吹阀门。

10、在本发明的一些实施例中，所述反吹管道上具有反吹引风机。

11、在本发明的一些实施例中，所述废气输送管道、所述尾气输出管道以及所述补燃管道上分别具有废气引风机、尾气引风机以及补燃引风机。

12、根据本发明的第二方面，还提供了一种pan基碳纤维生产线尾气处理余热利用方法，包括以下步骤：

13、通过废气输送管道将废气输送至蓄热腔室内，利用蓄热腔室将废气温度提升，温度提升后的废气进入到热氧化腔室内；

14、补燃管道将一小部分尾气输送至天然气燃烧器中，使天然气燃烧器中天然气与一小部分尾气进行混合；

15、将另外一小部分尾气经由反吹管道以及蓄热腔室吹回至热氧化腔室内；

16、天然气燃烧器内部进行燃烧，将热氧化腔室内部废气进行分解，分解后将大部分尾气经过蓄热腔室流经尾气输出管道至外界空气中，小部分尾气继续循环至补燃管道与反吹管道中。

17、在本发明的一些实施例中，所述方法具有三种模式，并按照模式一、模式二以及模式三进行循环工作。

18、在本发明的一些实施例中，所述模式一为：所述第一排放阀门、第二反吹阀门、第三切换阀门打开，其余阀门关闭。

19、在本发明的一些实施例中，所述模式二为：所述第一切换阀门、第二排放阀门、第三反吹阀门打开，其余阀门关闭。

20、在本发明的一些实施例中，所述模式三为：所述第一反吹阀门、第二切换阀门、第三排放阀门打开，其余阀门关闭。

21、本发明的有益效果为：本发明通过在废气输送管道与尾气输出管道上设置的各阀门，以及在尾气输出管道方向上设置一根与天然气燃烧器连接的补燃管道，通过将氧化腔室内部进行分解后的一部分尾气，经过补燃管道输送至天然气燃烧器中，利用分解后尾气中含氧量与大气含氧量类似的特点，实现了尾气对天然气燃烧器燃烧影响效果较小的目的，同时，通过尾气具有热能的特点，降低了天然气燃烧器对于天然气用量的需求，一方面提高了系统的能量利用率，另一方面提高了系统的热量效率。

技术特征：

1.一种pan基碳纤维生产线尾气处理系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的pan基碳纤维生产线尾气处理系统，其特征在于，还具有反吹管道，所述反吹管道与所述第一腔室、第二腔室以及第三腔室分别连接，所述反吹管道另一端与所述尾气输出管道连接。

3.根据权利要求2所述的pan基碳纤维生产线尾气处理系统，其特征在于，所述反吹管道与所述第一腔室、第二腔室以及第三腔室连接处分别具有第一反吹阀门、第二反吹阀门以及第三反吹阀门。

4.根据权利要求3所述的pan基碳纤维生产线尾气处理系统，其特征在于，所述反吹管道上具有反吹引风机。

5.根据权利要求1所述的pan基碳纤维生产线尾气处理系统，其特征在于，所述废气输送管道、所述尾气输出管道以及所述补燃管道上分别具有废气引风机、尾气引风机以及补燃引风机。

6.一种pan基碳纤维生产线尾气处理余热利用方法，其特征在于，使用如权利要求1至5中任一项所述的pan基碳纤维生产线尾气处理系统，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的pan基碳纤维生产线尾气处理余热利用方法，其特征在于，所述方法具有三种模式，并按照模式一、模式二以及模式三进行循环工作。

8.根据权利要求7所述的pan基碳纤维生产线尾气处理余热利用方法，其特征在于，所述模式一为：第一排放阀门、第二反吹阀门、第三切换阀门打开，其余阀门关闭。

9.根据权利要求7所述的pan基碳纤维生产线尾气处理余热利用方法，其特征在于，所述模式二为：第一切换阀门、第二排放阀门、第三反吹阀门打开，其余阀门关闭。

10.根据权利要求7所述的pan基碳纤维生产线尾气处理余热利用方法，其特征在于，所述模式三为：第一反吹阀门、第二切换阀门、第三排放阀门打开，其余阀门关闭。

技术总结
本发明涉及尾气处理技术领域，尤其涉及一种PAN基碳纤维生产线尾气处理系统及余热利用方法，包括：蓄热腔室包括第一腔室、第二腔室以及第三腔室；各腔室分别与热氧化腔室连接，热氧化腔室上还具有天然气燃烧器；废气输送管道与各腔室分别连接，废气输送管道与各腔室连接处分别具有第一切换阀门、第二切换阀门以及第三切换阀门；尾气输出管道与各腔室分别连接，尾气输出管道与各腔室连接处分别具有第一排放阀门、第二排放阀门以及第三排放阀门；尾气输出端还具有一根与天然气燃烧器连接的补燃管道。本发明通过将具有余热和高含氧量的尾气输送至天然气燃烧器中，作为补燃风的来源，以此降低天然气的用量、提高系统整体热量效率。

技术研发人员：谈昆伦,李飞,杨书霞,徐进收,张亚康,陈建强
受保护的技术使用者：常州市宏发纵横新材料科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8