一种超重力、高真空条件下聚丙烯腈基碳纤维原液脱泡装置的制作方法

1.本实用新型涉及纺丝原液脱泡处理领域。特别涉及的是一种超重力、高真空条件下聚丙烯腈基碳纤维原液脱泡装置。


背景技术：

2.超重力分离技术是强化多相流传递及反应过程的新技术，从超重力机问世以来，在国内外受到广泛的重视，由于它的广泛适用性以及具有传统设备所不具有的体积小、重量轻、能耗低、易运转、易维修、安全可靠以及更能适应环境等优点。目前超重力主要应用于气液传质工程，通过利用旋转填料床中产生的强大离心力，使气、液的流速及填料的比表面积大大提高而不液泛。液体在高分散、高湍动、强混合以及界面急速更新的情况下与气体以极大的相对速度在弯曲孔道中逆向接触，极大地强化了传质过程。因此超重力技术被认为是强化传递和多相反应过程的一项突破性技术,被誉为“化学工业的晶体管”和“跨世纪的技术”点，使得超重力技术在环保和材料生物化工等工业领域中有广阔的商业化应用前景。
3.在聚丙烯腈基碳纤维原液生产过程中，脱泡技术是影响后续纺丝工段喷头稳定性的关键。但由于原液具有一定的高粘度，对微气泡具有一定的包裹作用，这使得普通的脱泡技术并不能完全出去原液中的气泡，这大大增加了后续生产的不可控性。因此研究一种高效的脱泡技术，对于聚丙烯腈基碳纤维的高品质生产具有重要意义。


技术实现要素：

4.本实用新型提供的是一种超重力、高真空条件下聚丙烯腈基碳纤维原液脱泡装置，能够实现原液的高效、快速脱泡。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种超重力、高真空条件下聚丙烯腈基碳纤维原液脱泡装置设有真空系统，用于提供高真空环境脱除大气泡；该装置顶端设置了进料口，进料口与装置腔体相连，腔体内设置了用于分散原液的填料，填料外连接有电机，用于原液在填料内进行离心，填料底部设置大气腿，用于将脱料后的原液进行出料；大气腿与出料口相连。
7.进一步的，真空系统控制真空度在-90～-100kpa。
8.进一步的，电机的转速为3000-10000rpm。
9.进一步的，原液物料在脱泡系统内的停留时间为0.5-1min。
10.进一步的，填料宽度在100-180cm，填料高度在120-160cm。
11.进一步的，填料采用拉西环或者鲍尔环，填料采用1000-3000目高精度金属网密封固定。
12.进一步的，腔体内的液位不得超过填料层底部。
13.进一步的，该装置采用连续式进料方式。
14.进一步的，大气腿长度在100-200cm，可以设置多个大气腿。
15.本实用新型相对于现有技术相比，具有以下优点：
16.1、本实用新型的一种超重力、高真空条件下聚丙烯腈基碳纤维原液脱泡装置，将超重力系统应用于脱泡系统，利用超重力作用下对原液表面张力、微气泡表面张力的破除，实现了液膜的分散，提高了液膜的表面积，并同时在高真空条件下协同处理气泡，实现了高效脱泡。
17.2、本实用新型的一种超重力、高真空条件下聚丙烯腈基碳纤维原液脱泡装置，脱泡效率高，结构简单，便于操作，可以在聚丙烯腈碳纤维生产中普及使用。
附图说明
18.下面结合附图对本实用新型进一步说明
19.图1是本实用新型的结构示意图。
20.图中a.进料口，b.真空系统，c.电机，d.出料口，e.填料，f.大气腿。
具体实施方式
21.下面结合实施例，对本实用新型做进一步解释。
22.本实用新型为一种超重力、高真空条件下聚丙烯腈基碳纤维原液脱泡装置，设有真空系统b，用于提供高真空环境脱除大气泡；该装置顶端设置了进料口a，进料口a与装置腔体相连，腔体内设置了用于分散原液的填料e，填料外连接有电机c，用于原液在填料e内进行离心，填料e底部设置大气腿f，用于将脱料后的原液进行出料；大气腿f与出料口d相连。
23.该装置工作过程如下：控制脱泡系统的真空度在-80
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150kpa，原液从顶部进入高速离心超重力机，在3000-5000rpm的转速下实现原液的分散，使得聚合原液克服其自身的表面张力，原液在填料上迅速以液膜状分散，增大原液在填料层的表面积，从而高效、快速的原液脱泡。原液经离心力和重力作用，经大气腿出料，物料在系统内停留时间在0.5-1min，从而实现系统的连续大批量物料脱泡。
24.实施例1
25.通过b.真空系统建立高真空压力-95kpa，开启c.电机，保证转速在2500rpm，原液从a.进料口进料，原液至填料层中间被高速离心，在填料表面迅速铺展开，从而实现快速脱泡，在离心力和重力作用下，经大气腿出料，期间物料的停留时间为0.8min。
26.上述具体实施例对本实用新型作了具体的描述，但是必须指出的是，本实用新型的所包含的内容并不局限于此，在不脱离本实用新型实质范围的前提下，可以对本实用新型作出各种修改、替换和变化，这些等同形式同样属于本权利要求书的限定范围。


技术特征：
1.一种超重力、高真空条件下聚丙烯腈基碳纤维原液脱泡装置，其特征在于：设有真空系统，用于提供高真空环境脱除大气泡；该装置顶端设置了进料口，进料口与装置腔体相连，腔体内设置了用于分散原液的填料，填料外连接有电机，用于原液在填料内进行离心，填料底部设置大气腿，用于将脱料后的原液进行出料；大气腿与出料口相连。2.根据权利要求1所述的超重力、高真空条件下聚丙烯腈基碳纤维原液脱泡装置，其特征在于，所述的真空系统控制真空度在-90～-100kpa。3.根据权利要求1所述的超重力、高真空条件下聚丙烯腈基碳纤维原液脱泡装置，其特征在于，电机的转速为3000-10000rpm。4.根据权利要求1所述的超重力、高真空条件下聚丙烯腈基碳纤维原液脱泡装置，其特征在于，原液物料在脱泡系统内的停留时间为0.5-1min。5.根据权利要求1或3所述的超重力、高真空条件下聚丙烯腈基碳纤维原液脱泡装置，其特征在于，所述的填料宽度在100-180cm，填料高度在120-160cm。6.根据权利要求1所述的超重力、高真空条件下聚丙烯腈基碳纤维原液脱泡装置，其特征在于，所述的填料采用拉西环或者鲍尔环，填料采用1000-3000目高精度金属网密封固定。7.根据权利要求1所述的超重力、高真空条件下聚丙烯腈基碳纤维原液脱泡装置，其特征在于，所述的腔体内的液位不得超过填料层底部。8.根据权利要求1所述的超重力、高真空条件下聚丙烯腈基碳纤维原液脱泡装置，其特征在于，该装置采用连续式进料方式。9.根据权利要求1所述的超重力、高真空条件下聚丙烯腈基碳纤维原液脱泡装置，其特征在于，大气腿长度在100-200cm。

技术总结
本实用新型公开了一种超重力、高真空条件下聚丙烯腈基碳纤维原液脱泡装置。该装置是聚丙烯腈基碳纤维原液进入高真空脱泡系统下，经超重力作用下克服聚合原液间的表面张力，原液在填料上迅速以液膜状分散，大大提高原液在填料层的表面积，从而高效、快速的原液脱泡。并在离心力和重力作用下，脱泡后原液出料，实现系统的连续大批量物料脱泡。统的连续大批量物料脱泡。统的连续大批量物料脱泡。


技术研发人员：连峰 刘栋 常维平 张家好
受保护的技术使用者：中复神鹰碳纤维西宁有限公司
技术研发日：2021.06.30
技术公布日：2022/3/8