[发明专利]一种碳纤维碳化生产线废气净化处理及余热回收利用系统

说明书

本发明公开了一种碳纤维碳化生产线废气净化处理及余热回收利用系统，包括碳纤维生产线，碳纤维生产线连接有蓄热式处理系统和直燃式处理系统，蓄热式处理系统和直燃式处理系统连接有废气直排装置和余热回用系统，余热回用系统与碳纤维生产线连接，碳纤维生产线包括三路废气排放通道，蓄热式处理系统包括RTO和换热装置一，直燃式处理系统包括TO焚烧炉，废气排放通道一与RTO直接连接，废气排放通道二与换热装置一的进气口设置有控制阀门一，废气排放通道二的废气经换热装置一预热后进入RTO，废气排放通道三直接与TO焚烧炉连接。本发明采用混合式系统处理废气，进行多路热量回收和利用，排放烟气温度小，热量浪费少。

技术领域

本发明涉及碳纤维生产废气处理技术领域，更具体涉及一种碳纤维碳化生产线废气净化处理及余热回收利用系统。

背景技术

碳纤维的原丝经过预氧化、碳化等多道热处理以及后道处理后得到含碳量93%及以上的碳纤维。碳纤维碳化生产过程中产生大量有毒有害的有机气体，常采用高温焚烧处理后，才可以排放。在废气焚烧过程中产生大量热量，如果不回收利用，将造成很大的浪费，现有采用蓄热式热氧化器（Regenerative Thermal Oxidizer,简称 RTO ）来处理废气，利用RTO自身的蓄热陶瓷回收利用部分热量，用于RTO入口废气预热，降低RTO的能耗；也有采用在焚烧炉烟气出口设置气-气换热器回收部分热能用于预氧炉新风预热，降低了预氧炉的能耗。以上方法焚烧的烟气通常在400℃-500℃就排放掉了，热量浪费还是很大。碳纤维碳化废气中含硅，容易堵塞RTO的蓄热陶瓷，需要定期开炉清理，造成生产线不能连续运行。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种碳纤维碳化生产线废气净化处理及余热回收利用系统，可将废气焚烧产生的大部分热量予以回收，并用在生产线上，大大降低了生产线的运行能耗。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种碳纤维碳化生产线废气净化处理及余热回收利用系统，包括碳纤维生产线，所述碳纤维生产线连接有蓄热式处理系统和直燃式处理系统，所述蓄热式处理系统和所述直燃式处理系统连接有废气直排装置和余热回用系统，所述余热回用系统与所述碳纤维生产线连接，所述碳纤维生产线包括三路废气排放通道，分别为废气排放通道一、废气排放通道二和废气排放通道三，所述蓄热式处理系统包括RTO和换热装置一，所述直燃式处理系统包括TO焚烧炉，所述废气排放通道一与所述RTO直接连接，所述废气排放通道二与所述换热装置一的进气口设置有控制阀门一，所述废气排放通道二的废气经所述换热装置一预热后进入所述RTO，所述废气排放通道三直接与所述TO焚烧炉连接。

进一步，每两条所述碳纤维生产线设置三组所述蓄热式处理系统和两组直燃式处理系统。每两条生产线设置三组蓄热式RTO，两条产线可以任选两台RTO运行，另一台为备用，即“两用一备”，其中一台发生堵塞时可以切换到备用RTO运行，以确保生产线连续运行，节省设备数量，节约成本。

进一步，所述换热装置一后设置有换热装置二，所述TO焚烧炉后连接有换热装置三，所述换热装置三后连接有余热锅炉，所述换热装置二与所述换热装置三连接的出气口设置有控制阀门二。通过控制阀门二可以选择热量是否经过换热装置三。

进一步，所述换热装置三与所述换热装置二连接的进气口连接有控制阀门四。可通过控制阀门四的开启和闭合选择热量的回用通道，即能够根据生产需要选择回用至任意一条碳纤维生产线。

进一步，所述余热回用系统包括多路回用通道，第一路为所述换热装置三与所述碳纤维生产线直接连接的回用通道一，所述回用通道一上设置有风机一，第二路为所述余热锅炉直接与所述碳纤维生产线直接连接的回用通道二，第三路为所述余热锅炉的热量经蒸汽加热器后回用到所述碳纤维生产线的回用通道三，第四路为所述余热锅炉的热量经换热装置四后回用到所述碳纤维生产线的回用通道四。