一种聚丙烯腈基碳纤维的辅料配制系统及配制方法与流程

本发明一般涉及辅料配制，具体涉及一种聚丙烯腈基碳纤维的辅料配制系统及配制方法。

背景技术：

1、聚丙烯腈（pan）基碳纤维是1960年代迅速发展起来的新型材料，因其具有质量轻、比强度高、比模量高、耐高温、耐腐蚀、耐磨、抗疲劳、导电、导热等优异性能，被广泛应用于卫星、运载火箭、战术导弹、宇宙飞船等军工行业，已成为航天航空工业中不可缺少的材料。优异的碳纤维用原丝应该具有耐热性高、孔隙构造少、表面缺陷少、结构致密、拉伸性好等特点；

2、现有的聚丙烯腈基碳纤维的生产领域中，在配制罐中将溶剂和粉料融合进行配制，但由于搅拌溶解时，多为中心搅拌，在粉料加料过程中，容易出现粉料溶解不充分，粉料沉积在下料管管口处，堵塞输出管道，造成混合后的溶液无法进入至聚合釜内进行聚合反应，降低工作效率。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供可解决上述技术问题的一种聚丙烯腈基碳纤维的辅料配制系统及配制方法。

2、本发明第一方面提供一种聚丙烯腈基碳纤维的辅料配制系统，包括：

3、配制罐，所述配制罐具有第一输入口和第一输出口；所述配制罐内设置有搅拌组件；所述配制罐的第一输出口通过第一输出管路连接有聚合釜，所述第一输入口用于输入粉料和溶剂；所述配制罐还包括有第二输出口，所述第二输出口设置在所述配制罐的侧壁上，且靠近所述第一输出口设置；

4、循环装置，所述循环装置的输入端和所述第二输出口连接，所述循环装置的输出端和所述第一输出管路连接；所述循环装置用于使所述配制罐的底部形成循环，防止所述第一输出口堵塞；

5、控制组件，所述控制组件设置在所述第一输出管路和所述循环装置输出端的连接处，所述控制组件具有第一状态和第二状态，处于第一状态时，所述第一输出管路与所述聚合釜连通，处于第二状态时，所述第一输出管路与所述循环装置连通。

6、根据本发明提供的技术方案，所述循环装置包括：第一输送管路、第二输送管路以及第一循环泵，所述第一循环泵设置在所述第一输送管路和所述第二输送管路之间，所述第一循环泵分别与所述第一输送管路和所述第二输送管路的一端连接，所述第一输送管路的另一端与所述第二输出口连接，所述第二输送管路的另一端与所述第一输出管路连接。

7、根据本发明提供的技术方案，所述配制罐的侧壁上设置有第二输入口，所述循环装置还包括有第三输送管路，所述第三输送管路的一端与所述第一循环泵连接，所述第三输送管路的另一端伸入所述第二输入口内，且所述第三输送管路伸入所述第二输入口的一端连接有第一喷头。

8、根据本发明提供的技术方案，所述控制组件包括第一阀门和第二阀门，所述第一阀门设置在所述第一输出管路上，所述第二输送管路连接在所述第一输出管路上，且位于所述第一阀门靠近所述第一输出口的一侧；所述第二阀门设置在所述第二输送管路上，且靠近所述第一输出管路设置；

9、所述控制组件处于第一状态时，所述第一阀门开启，所述第二阀门关闭，使得所述第一输出管路与所述聚合釜连通；处于第二状态时，所述第一阀门关闭，所述第二阀门开启，所述第一输出管路与所述循环装置连通。

10、根据本发明提供的技术方案，所述第一输入口连接有溶剂输送装置和粉料输送装置，所述溶剂输送装置用于向所述配制罐输送所述溶剂；所述粉料输送装置用于向所述配制罐输送所述粉料。

11、根据本发明提供的技术方案，所述溶剂输送装置包括：溶剂冷却器和第一流量计；所述溶剂冷却器与所述第一输入口连接，所述第一流量计设置在所述溶剂冷却器和所述第一输入口之间，所述溶剂冷却器用于将冷却的溶剂输送至所述配制罐内；所述第一流量计用于监控输送至所述配制罐内所述溶剂的用量。

12、根据本发明提供的技术方案，所述粉料输送装置包括：

13、配料斗，所述配料斗和所述第一输入口连接，所述配料斗用于向所述配制罐输送粉料；

14、抽风装置，所述抽风装置设置在所述配料斗的顶部，所述抽风装置用于吸收向所述配制罐输送粉料的过程中产生的粉尘。

15、根据本发明提供的技术方案，所述抽风装置包括：

16、抽风机，所述抽风机具有抽风机罩，所述抽风机罩设置在所述配料斗的顶部；

17、尾气吸收组件，所述尾气吸收组件和所述抽风机连接；所述尾气吸收组件包括：尾气吸收塔、吸收液罐、第二循环泵以及第二流量计；所述抽风机的输出端和所述尾气吸收塔连接，所述尾气吸收塔、吸收液罐、第二循环泵和所述第二流量计循环连接，所述第二流量计伸入所述尾气吸收塔的一端设置有第二喷头，用于使吸收液循环使用；所述第二循环泵的输出端还连接有污水罐，所述污水罐用于存储废弃的吸收液。

18、根据本发明提供的技术方案，所述配制罐和所述聚合釜之间设置有储存罐，所述储存罐用于存储配制完成的辅料；所述储存罐和所述聚合釜之间设置有进料泵。

19、本发明第二方面提供一种聚丙烯腈基碳纤维的辅料配制方法，采用上述所述的一种聚丙烯腈基碳纤维的辅料配制系统，包括如下步骤：

20、控制所述控制组件处于第二状态，此时所述第一输出管路与所述循环装置连通；

21、控制向配制罐内按照第一阈值加入溶剂；

22、控制所述循环装置启动，使所述配制罐的底部形成循环；

23、称量粉料的净重，向所述配制罐内加入称量后的粉料；

24、根据所述粉料的重量和所需配制的溶液的浓度，计算得到溶剂理论量；

25、计算所述溶剂理论量和所述第一阈值的差值，按照所述差值向所述配制罐内加入溶剂；

26、控制搅拌组件启动，使所述搅拌组件在所述配制罐内搅拌，搅拌时，所述循环装置持续使所述配制罐的底部形成循环；

27、控制所述控制组件处于第一状态，此时所述第一输出管路与所述聚合釜连通，向所述聚合釜输送配制完成的溶液。

28、本发明的有益效果在于：

29、本发明提供一种聚丙烯腈基碳纤维的辅料配制系统及方法，所述配制系统包括：配制罐，所述配制罐具有第一输入口和第一输出口，所述配制罐内设置有搅拌组件，所述配制罐的第一输出口通过第一输出管路连接有聚合釜，所述第一输入口用于输入粉料和溶剂；所述配制罐还包括第二输出口，所述第二输出口设置在所述配制罐的侧壁上，且靠近所述第一输出口设置；所述第二输出口连接有循环装置，所述循环装置的输出端和所述第一输出管路连接，所述循环装置用于使所述配制罐的底部形成循环，防止所述第一输出口堵塞；所述第一输出管路和所述循环装置输出端的连接处设置有控制组件，所述控制组件具有第一状态和第二状态，处于第一状态时，所述第一输出管路与所述聚合釜连通；处于第二状态时，所述第一输出管路与所述循环装置连通；

30、使用时，控制所述控制组件处于第二状态，此时所述第一输出管路与所述循环装置连通，随后向所述配制罐内按照第一阈值加入溶剂，控制所述循环装置启动，使所述配制罐的底部形成循环；称量粉料的净重，向所述配制罐内加入称量后的粉料，根据所述粉料的净重和所需配制的溶液的浓度，计算得到溶剂理论量；计算所述溶剂理论量和所述第一阈值的差值，按照所述差值向所述配制罐内加入溶剂；控制搅拌组件启动，使所述搅拌组件在所述配制罐内搅拌，搅拌时，所述循环装置持续使所述配制罐的底部形成循环；搅拌完成后，控制所述控制组件处于第一状态，此时所述第一输出管路与所述聚合釜连通，向所述聚合釜输送配制完成的溶液；通过上述结构使得，在加料和搅拌配制时，所述循环装置使所述配制罐的底部形成循环，使所述配制罐底部沉积的粉料从所述第一输出口反冲至所述配制罐内，从而使配料罐内的粉料和溶剂溶解充分，避免粉料沉积在所述第一输出口处，堵塞第一输出管道；进而使得混合后的溶液完全进入聚合釜内进行聚合反应，增加工作效率。