[发明专利]一种一步法脱单脱泡的碳纤维生产方法及其设备

权利要求书

1.一种一步法脱单脱泡的碳纤维生产设备，其特征在于，包括反应釜、再沸器和抽真空装置，所述抽真空装置与所述反应釜连接；所述反应釜顶端设有聚合液进料管，所述反应釜内设有进料分布管，所述进料分布管与所述聚合液进料管连接，所述进料分布管下方设有进料分布盘，所述进料分布盘下方设有填料，所述填料下方设有分流装置，所述反应釜内设有DMSO蒸汽分散盘，所述蒸汽分散盘位于所述反应釜内液体上方且在所述分流装置下方；所述再沸器下方设有DMSO进料管，所述再沸器内设有DMSO上料分散管，所述DMSO进料管与所述DMSO上料分散管连接，所述再沸器上还设有蒸汽入口，所述再沸器内设有除沫器，所述除沫器设在所述DMSO上料分散管的上方，所述蒸汽入口设在所述DMSO上料分散管的上部，所述再沸器与所述反应釜之间设有DMSO蒸汽管，所述DMSO蒸汽管与所述DMSO蒸汽分散盘连接。

2.根据权利要求1所述的一步法脱单脱泡的碳纤维生产设备，其特征在于，所述进料分布管均布在所述反应釜内，所述填料采用丝网状填料，所述分流装置采用锥尖向下的圆锥体，所述圆锥体均布在所述丝网状填料下方。

3.根据权利要求1所述的一步法脱单脱泡的碳纤维生产设备，其特征在于，所述反应釜采用上宽下窄的锥形结构，所述反应釜底端设有出料管。

4.根据权利要求1所述的一步法脱单脱泡的碳纤维生产设备，其特征在于，所述反应釜上设有视镜，所述视镜包括顶部视镜、中部视镜和底部视镜；所述再沸器上设有再沸器视镜，所述再沸器视镜设在所述DMSO上料分散管的上方且在所述除沫器的下方。

5.根据权利要求1所述的一步法脱单脱泡的碳纤维生产设备，其特征在于，所述再沸器上设有凝液出口管，所述凝液出口管设在DMSO上料分散管的下部，所述凝液出口管与所述DMSO上料分散管连接。

6.一种一步法脱单脱泡的碳纤维生产方法，具体步骤包括：

(1)启动抽真空装置，使反应釜内压力下降，当反应釜内压力下降至0.1KPa～50KPa时，抽真空装置停止工作；

(2)聚合液通过聚合液进料管进入到反应釜内的进料分布管内，由进料分布管进入到进料分布盘上，通过进料分布盘进入到丝网状填料上，通过丝网状填料经过圆锥体下行；

(3)DMSO通过DMSO进料管进入到再沸器内的DMSO上料分散管内，DMSO上料分散管被DMSO充满后，通过再沸器上的蒸汽入口通入蒸汽，对DMSO上料分散管进行加热，在真空条件下，DMSO上料分散管内的DMSO闪蒸变成气体，DMSO蒸汽经除沫器、进入到DMSO蒸汽管，再进一步进入反应釜内的DMSO蒸汽分散盘内；

(4)DMSO蒸汽经过DMSO蒸汽分散盘进入反应釜内并在真空的作用下上行，DMSO蒸汽与步骤(2)中的聚合液进行逆向分散接触，完成脱单脱泡过程。

7.根据权利要求6所述的一步法脱单脱泡的碳纤维生产方法，其特征在于，所述步骤(4)中，在真空作用下，DMSO蒸汽向上浸润圆锥体、丝网状填料、进料分布盘，DMSO蒸汽与聚合液进行逆向分散接触。

8.根据权利要求6所述的一步法脱单脱泡的碳纤维生产方法，其特征在于，从所述反应釜底端的出料管取样检测，测出聚合液中单体AN含量。

9.根据权利要求6所述的一步法脱单脱泡的碳纤维生产方法，其特征在于，聚合液进料量为400-5500kg/hr，DMSO进料管的进料量是聚合液进料管进料量的10％～30％。