一种用于碳纤维预氧化炉和集气罩废气处理工艺的制作方法

1.本发明涉及碳纤维预氧化炉和集气罩废气处理技术领域，具体为一种用 于碳纤维预氧化炉和集气罩废气处理工艺。


背景技术：

2.碳纤维是由聚丙烯腈通过上浆、氧化、低温碳化、高温碳化等多道工序 制备而成，废气处理工艺后氰化氢(hcn)无法达到国家排放要求1.9mg/m3； 二次污染严重，氰化氢(hcn)燃烧后产生氮氧化物(nox)形成二次污染； 蓄热式焚烧炉(rto)容易堵塞，运行时间短，而且蓄热体需要停机清理，影 响产线产能。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种用于碳纤维预氧化炉和集气罩废气处理工 艺，以解决上述背景技术中提出的废气处理工艺后氰化氢(hcn)无法达到国 家排放要求的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种用于碳纤维预氧化炉和集气罩废气处理工艺，包括以下步骤：
6.步骤一：集气罩废气经过风机收集后为了防止集气罩废气温度过低，与 预氧炉废气混合，析出焦油，经过换热器加热到一定温度与氧化炉废气混合 进入到蓄热式焚烧炉中；
7.步骤二：废气燃烧后进入到催化氧化箱，进行催化氧化，进一步去除氰 化氢；
8.步骤三：废气经过换热与余热回收后，通过风机送入冷却结构进行冷却 降温，使得废气降到较低的温度；
9.步骤四：降温后的废气通过喷淋塔，废气进行碱洗次氯酸钠氧化吸收后 达到排放标准，最后排放。
10.优选的，包括第一蓄热式焚烧炉，其特征在于：所述第一蓄热式焚烧炉 的一侧并列设置有第二蓄热式焚烧炉，所述第一蓄热式焚烧炉与第二蓄热式 焚烧炉之间通过管道连通，所述第一蓄热式焚烧炉和第二蓄热式焚烧炉的通 过管道连通有催化氧化箱，所述催化氧化箱的另一端通过管道连通有集气罩 换热器，所述集气罩换热器的另一端通过管道连通有余热回收系统。
11.优选的，所述余热回收系统的一侧通过管道连通有第一主风机和第二主 风机，所述第一主风机和第二主风机的一端前侧连通有第一rto升温管和第 二rto升温管，所述第一rto升温管和第二rto升温管分别与第一蓄热式焚 烧炉和第二蓄热式焚烧炉连通，所述第一主风机和第二主风机的一端后侧通 过管道连通有急冷塔，所述急冷塔的外部通过管道连通有喷淋塔，所述喷淋 塔的出口通过管道连通有烟囱。
12.优选的，所述第一蓄热式焚烧炉和第二蓄热式焚烧炉配备有sncr脱硝器， 所述sncr脱硝器的喷头位于第一蓄热式焚烧炉和第二蓄热式焚烧炉的内部。
13.优选的，所述第一蓄热式焚烧炉和第二蓄热式焚烧炉均为防堵设计，且 第一蓄热
式焚烧炉和第二蓄热式焚烧炉的提升阀做防泄漏处理。
14.优选的，所述催化氧化箱的内部填充有催化氧化氰化氢的催化剂。
15.优选的，所述第一蓄热式焚烧炉与第二蓄热式焚烧炉为一备一用设计， 所述第一蓄热式焚烧炉运行状态时第二蓄热式焚烧炉可通过第二rto升温管 进行升温备用。
16.优选的，所述喷淋塔喷淋液中含有次氯酸钠和氢氧化钠。
17.优选的，所述急冷塔和喷淋塔通过管道连接自来水管，且急冷塔和喷淋 塔均连通有排污管。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
19.1、本发明中，通过设置的催化氧化箱、集气罩换热器、余热回收系统、 急冷塔和喷淋塔，废气经过蓄热室焚烧炉处理后又经过催化氧化箱和喷淋系 统三级处理达到氰化氢国家排放标准1.9mg/m3；
20.2、本发明中，通过设置的sncr脱硝器，蓄热室焚烧炉增加了sncr，降 低了氮氧化物的生成，氰化氢(hcn)燃烧后减少氮氧化物(nox)形成，较 少二次污染；
21.3、本发明中，通过设置的第一蓄热式焚烧炉、第二蓄热式焚烧炉、第一 rto升温管和第二rto升温管，蓄热室焚烧炉一备一用，而且设置了在线预热 切换功能，避免因为蓄热式焚烧炉堵塞需要停机检修而带来的产线停机，增 加了产能。
附图说明
22.图1为本发明的整体结构示意图；
23.图中：1-第一蓄热式焚烧炉、2-第二蓄热式焚烧炉、3-sncr脱硝器、4
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催化氧化箱、5-集气罩换热器、6-余热回收系统、7-第一主风机、8-第二主 风机、9-第一rto升温管、10-第二rto升温管、11-急冷塔、12-喷淋塔、13
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烟囱。
24.具体实施方式
25.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：
26.具体如图1中的一种用于碳纤维预氧化炉和集气罩废气处理工艺，包括 以下步骤：
27.步骤一：集气罩废气经过风机收集后为了防止集气罩废气温度过低，与 预氧炉废气混合，析出焦油，经过换热器加热到一定温度与氧化炉废气混合 进入到蓄热式焚烧炉中；
28.步骤二：废气燃烧后进入到催化氧化箱，进行催化氧化，进一步去除氰 化氢；
29.步骤三：废气经过换热与余热回收后，通过风机送入冷却结构进行冷却 降温，使得废气降到较低的温度；
30.步骤四：降温后的废气通过喷淋塔，废气进行碱洗次氯酸钠氧化吸收后 达到排放标准，最后排放。
31.具体如图1中的包括第一蓄热式焚烧炉1，第一蓄热式焚烧炉1的一侧并 列设置有第二蓄热式焚烧炉2，第一蓄热式焚烧炉1与第二蓄热式焚烧炉2之 间通过管道连通，第一蓄热式焚烧炉1和第二蓄热式焚烧炉2的通过管道连 通有催化氧化箱4，催化氧化箱4的另
一端通过管道连通有集气罩换热器5， 集气罩换热器5的另一端通过管道连通有余热回收系统6，余热回收系统6的 一侧通过管道连通有第一主风机7和第二主风机8，第一主风机7和第二主风 机8的一端前侧连通有第一rto升温管9和第二rto升温管10，第一rto升 温管9和第二rto升温管10分别与第一蓄热式焚烧炉1和第二蓄热式焚烧炉 2连通，第一主风机7和第二主风机8的一端后侧通过管道连通有急冷塔11， 急冷塔11的外部通过管道连通有喷淋塔12，喷淋塔12的出口通过管道连通 有烟囱13，通过设置的多道处理工序，可以将碳纤维生产的预氧化过程热空 气中释放出的氰化氢(hcn)、氨气(nh3)、一氧化碳(co)、含硅焦油等有毒 物质，特别是氰化氢为剧毒物质，进行多重过滤，解决过多的有毒废气排出， 污染环境或者危害附近的工作人员；
32.具体如图1中的第一蓄热式焚烧炉1和第二蓄热式焚烧炉2配备有sncr 脱硝器3，sncr脱硝器3的喷头位于第一蓄热式焚烧炉1和第二蓄热式焚烧 炉2的内部，防止氮氧化物的生成，第一蓄热式焚烧炉1和第二蓄热式焚烧 炉2均为防堵设计，且第一蓄热式焚烧炉1和第二蓄热式焚烧炉2的提升阀 做防泄漏处理，所述第一蓄热式焚烧炉1与第二蓄热式焚烧炉2为一备一用 设计，所述第一蓄热式焚烧炉1运行状态时第二蓄热式焚烧炉2可通过第二 rto升温管10进行升温备用，当第一蓄热式焚烧炉1运行一段时间后堵塞需 要停机清理时，可以打开第二蓄热式焚烧炉2和主风机8对通过第二rto升 温管10进行预热，当预热完成后废气可以切入第二rto升温管10，关闭第一 蓄热式焚烧炉1进行清理；
33.具体如图1中的催化氧化箱4的内部填充有催化氧化氰化氢hcn的催化 剂，可以进一步的去除氰化氢；
34.具体如图1中的喷淋塔12喷淋液中含有次氯酸钠和氢氧化钠，急冷塔11 和喷淋塔12通过管道连接自来水管，且急冷塔11和喷淋塔12均连通有排污 管，喷淋系统对经过二级处理的废气再次进行第三次处理，废气经过次氯酸 钠和氢氧化钠混合自来水的碱洗次氯酸钠氧化吸收后达到排放标准；
35.工作流程：本装置用电器为工厂用外接电源，废气经过风机收集后为了 防止集气罩废气温度过低，与预氧炉废气混合后使得焦油析出，堵塞底部蓄 热体经过集气罩换热器(5)加热到一定温度与氧化炉废气混合进入第一蓄热 式焚烧炉(1)，在第一蓄热式焚烧炉(1)对预氧炉废气进行长时间焚烧过 程中，sncr脱硝器3将sncr喷入到第一蓄热式焚烧炉(1)，降低了氮氧化 物的生成，氰化氢(hcn)燃烧后减少氮氧化物(nox)形成，降低二次污染， 废气经过第一蓄热式焚烧炉(1)燃烧后进入催化氧化箱(4)中的催化氧化 箱(4)，进行催化氧化，进一步去除氰化氢，然后废气再经过集气罩换热器 (5)和余热回收系统(6)进行余热回收，最后通过第一主风机(7)与第二 主风机(8)进入急冷塔(11)将废气降到较低温度，进入喷淋塔(12)，废 气经过碱洗次氯酸钠氧化吸收后达到排放标准后经烟囱(13)排放，完成对废 气的三级处理；
36.当一台第一蓄热式焚烧炉(1)运行一段时间后堵塞需要停机清理时，可 以打开第二蓄热式焚烧炉(2)的预热管理，通过第二rto升温管(10)和第 二主风机(8)对第二蓄热式焚烧炉(2)进行预热，当预热完成后废气可以 切入第二蓄热式焚烧炉(2)，关闭第一蓄热式焚烧炉(1)进行清理，清理 完成后，关闭第二蓄热式焚烧炉(2)，打开第一蓄热式焚烧炉(1)进行废 气焚烧。
37.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实 例的说
明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发 明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限 的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的 前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当 的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和 技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种用于碳纤维预氧化炉和集气罩废气处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：集气罩废气经过风机收集后为了防止集气罩废气温度过低，与预氧炉废气混合，析出焦油，经过换热器加热到一定温度与氧化炉废气混合进入到蓄热式焚烧炉中；步骤二：废气燃烧后进入到催化氧化箱，进行催化氧化，进一步去除氰化氢；步骤三：废气经过换热与余热回收后，通过风机送入冷却结构进行冷却降温，使得废气降到较低的温度；步骤四：降温后的废气通过喷淋塔，废气进行碱洗次氯酸钠氧化吸收后达到排放标准，最后排放。2.根据权利要求1所述的一种用于碳纤维预氧化炉和集气罩废气处理工艺，包括第一蓄热式焚烧炉(1)，其特征在于：所述第一蓄热式焚烧炉(1)的一侧并列设置有第二蓄热式焚烧炉(2)，所述第一蓄热式焚烧炉(1)与第二蓄热式焚烧炉(2)之间通过管道连通，所述第一蓄热式焚烧炉(1)和第二蓄热式焚烧炉(2)的通过管道连通有催化氧化箱(4)，所述催化氧化箱(4)的另一端通过管道连通有集气罩换热器(5)，所述集气罩换热器(5)的另一端通过管道连通有余热回收系统(6)。3.根据权利要求2所述的一种用于碳纤维预氧化炉和集气罩废气处理工艺，其特征在于：所述余热回收系统(6)的一侧通过管道连通有第一主风机(7)和第二主风机(8)，所述第一主风机(7)和第二主风机(8)的一端前侧连通有第一rto升温管(9)和第二rto升温管(10)，所述第一rto升温管(9)和第二rto升温管(10)分别与第一蓄热式焚烧炉(1)和第二蓄热式焚烧炉(2)连通，所述第一主风机(7)和第二主风机(8)的一端后侧通过管道连通有急冷塔(11)，所述急冷塔(11)的外部通过管道连通有喷淋塔(12)，所述喷淋塔(12)的出口通过管道连通有烟囱(13)。4.根据权利要求2所述的一种用于碳纤维预氧化炉和集气罩废气处理工艺，其特征在于：所述第一蓄热式焚烧炉(1)和第二蓄热式焚烧炉(2)配备有sncr脱硝器(3)，所述sncr脱硝器(3)的喷头位于第一蓄热式焚烧炉(1)和第二蓄热式焚烧炉(2)的内部。5.根据权利要求2所述的一种用于碳纤维预氧化炉和集气罩废气处理工艺，其特征在于：所述第一蓄热式焚烧炉(1)和第二蓄热式焚烧炉(2)均为防堵设计，且第一蓄热式焚烧炉(1)和第二蓄热式焚烧炉(2)的提升阀做防泄漏处理。6.根据权利要求2所述的一种用于碳纤维预氧化炉和集气罩废气处理工艺，其特征在于：所述催化氧化箱(4)的内部填充有催化氧化氰化氢(hcn)的催化剂。7.根据权利要求3所述的一种用于碳纤维预氧化炉和集气罩废气处理工艺，其特征在于：所述第一蓄热式焚烧炉(1)与第二蓄热式焚烧炉(2)为一备一用设计，所述第一蓄热式焚烧炉(1)运行状态时第二蓄热式焚烧炉(2)可通过第二rto升温管(10)进行升温备用。8.根据权利要求3所述的一种用于碳纤维预氧化炉和集气罩废气处理工艺，其特征在于：所述喷淋塔(12)喷淋液中含有次氯酸钠和氢氧化钠。9.根据权利要求3所述的一种用于碳纤维预氧化炉和集气罩废气处理工艺，其特征在于：所述急冷塔(11)和喷淋塔(12)通过管道连接自来水管，且急冷塔(11)和喷淋塔(12)均连通有排污管。

技术总结
本发明涉及碳纤维预氧化炉和集气罩废气处理技术领域，尤其为一种用于碳纤维预氧化炉和集气罩废气处理工艺，包括以下步骤：步骤一：集气罩废气收集进行预热混合，析出焦油，经过换热器加热到一定温度与氧化炉废气混合进入到蓄热式焚烧炉中；步骤二：废气燃烧后进入到催化氧化箱，进行催化氧化，进一步去除氰化氢；步骤三：废气经过换热与余热回收后，通过风机送入冷却结构进行冷却降温，使得废气降到较低的温度；步骤四：降温后的废气通过喷淋塔，废气进行碱洗次氯酸钠氧化吸收后达到排放标准，最后排放，本发明中，废气经过蓄热室焚烧炉处理后又经过催化氧化箱和喷淋系统三级处理达到氰化氢国家排放标准1.9mg/m3。氰化氢国家排放标准1.9mg/m3。


技术研发人员：宫有圣 周赛
受保护的技术使用者：浙江精功新材料技术有限公司
技术研发日：2022.11.08
技术公布日：2023/9/22