專利名稱：一種碳纖維復(fù)合噴淋式飽和器筒體的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碳纖維復(fù)合噴淋式飽和器筒體的制造方法，屬于焦化煤氣處理設(shè)備制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煤制煤氣中含有大量的氨，一般焦化廠利用噴淋式飽和器進(jìn)行脫氨，煤氣從煤氣入口通入到飽和器的母液腔體中，與已經(jīng)霧化的母液中的硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生硫銨結(jié)晶。當(dāng)產(chǎn)生的硫銨結(jié)晶達(dá)到一定程度時(shí)從出料管或結(jié)晶漿液抽出管抽出。脫氨反應(yīng)所用的母液為濃度為14%的稀硫酸，由于這種酸的腐蝕性較強(qiáng)，目前這種噴淋式飽和器的主體材料采用 SUS316L超低碳不銹鋼。SUS316L超低碳不銹鋼的造價(jià)高昂，同時(shí)對焊接工藝的要求高，且重量大、使用壽命短，一般情況使用壽命為7年。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于已有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種碳纖維復(fù)合噴淋式飽和器筒體的制造方法，利用該制造方法制造的噴淋式飽和器具有重量輕、成本低、使用壽命長等特
點(diǎn)ο本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種碳纖維復(fù)合噴淋式飽和器筒體的制造方法，所述的筒體的制造方法包含單層和多層碳纖維復(fù)合材料筒體的制造方法，所述的多層碳纖維復(fù)合材料筒體的制造方法是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的
1)預(yù)選厚度為纊12mm碳鋼鋼板，在鋼板上設(shè)置若干通孔，利用鋼板制造內(nèi)筒體、錐形體、降液管和煤氣出口管；
2)對制成的內(nèi)筒體、降液管、錐形體和煤氣出口管的筒壁進(jìn)行預(yù)熱，將筒壁加熱至 450C ；預(yù)熱后，在制成的內(nèi)筒體、降液管、錐形體和煤氣出口管的內(nèi)壁和外壁上利用液體橡膠粘貼天然橡膠層II，粘貼后進(jìn)行硫化，硫化時(shí)間2小時(shí)；隨后，在鋼板通孔所在處的天然橡膠層II上鉆孔；
3)在通孔內(nèi)填充碳纖維復(fù)合材料，將通孔填滿后向通孔內(nèi)吹熱風(fēng)，熱風(fēng)溫度不低于 45°C;在內(nèi)壁和外壁的天然橡膠層II上利用耐酸環(huán)氧樹脂膠粘貼6 10層碳纖維復(fù)合材料， 在粘貼碳纖維復(fù)合材料的過程中，每間隔1/8圓周設(shè)置一個(gè)膨脹圓弧，高溫固化，固化溫度 130°C，固化時(shí)間2小時(shí)。所述的單層纖維復(fù)合材料筒體的制造方法是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的
1)選用厚度為纊12mm碳鋼制造飽和器的上筒體、下筒體和煤氣入口管，制成后對所述上筒體、下筒體和煤氣入口管的筒壁表面進(jìn)行預(yù)熱，將筒壁加熱至45°C ；
2)在上筒體、下筒體和煤氣入口管的筒體的內(nèi)壁表面利用液體橡膠粘貼天然橡膠層 I，粘貼后進(jìn)行硫化，硫化時(shí)間2小時(shí)；
3)在天然橡膠層I上利用耐酸環(huán)氧樹脂膠粘貼6 10層碳纖維復(fù)合材料，在粘貼碳纖維復(fù)合材料的過程中，每間隔1/8圓周設(shè)置一個(gè)膨脹圓弧，高溫固化，固化溫度130°C，固化時(shí)間2小時(shí)。所述的膨脹圓弧的加工方法如下在每隔1/8圓周處設(shè)置一個(gè)長度與碳纖維材料尺寸相配的棒形模具，棒形模具預(yù)先涂裝脫模劑，在進(jìn)行碳纖維材料固化后將棒形模具抽出，即形成截面為弧形的膨脹圓弧。所述的碳纖維復(fù)合材料為碳纖維復(fù)合預(yù)浸布。所述的填充于通孔內(nèi)的碳纖維復(fù)合材料的長度大于通孔的長度，長于通孔的部分通過耐酸環(huán)氧樹脂膠與碳纖維復(fù)合材料緊固在一起。本發(fā)明的有益效果是在噴淋式飽和器中進(jìn)行的脫氨反應(yīng)，其所用的母液為濃度為14%的稀硫酸，這種酸具有較強(qiáng)的腐蝕性。碳纖維復(fù)合材料作為一種先進(jìn)的復(fù)合材料，具有重量輕、模量高、比強(qiáng)度大、熱膨脹系數(shù)低、耐腐蝕、吸振性好等一系列優(yōu)點(diǎn)，是制作飽和器筒體的優(yōu)選材料。但是具有一定厚度的碳纖維復(fù)合材料的造價(jià)高，加工難度大。為此，利用碳纖維復(fù)合布粘貼在碳鋼表面制成具有較強(qiáng)耐腐蝕能力的飽和器既能起到耐酸的作用， 又使制造成本大大的降低。由于碳鋼的膨脹系數(shù)與碳纖維復(fù)合材料的膨脹系數(shù)不同，如果在碳鋼表面直接粘貼碳纖維復(fù)合布，在使用溫度發(fā)生變化的情況下，粘結(jié)處較易發(fā)生開裂現(xiàn)象。因此，在碳鋼材料和碳纖維復(fù)合布之間加設(shè)具有一定彈性的天然橡膠層，同時(shí)粘貼碳纖維材料層時(shí)加設(shè)類似膨脹節(jié)的膨脹圓弧，這樣便可消除由于兩種材料膨脹系數(shù)不同所產(chǎn)生的應(yīng)力。在制造多層碳纖維復(fù)合材料層時(shí)，在碳鋼材料上設(shè)置若干通孔，并在通孔中加入碳纖維復(fù)合預(yù)浸布，隨后進(jìn)行加熱固化，這樣就使筒體內(nèi)壁和外壁上的天然橡膠層和碳纖維復(fù)合材料與碳鋼材料緊固的結(jié)合到一起，通孔內(nèi)的碳纖維復(fù)合布與通孔的內(nèi)表面緊固在一起，相當(dāng)于起到螺栓的固定作用。利用以上所述方法制造的飽和器的筒體具有極強(qiáng)的耐腐蝕性，且重量輕、成本低， 成本僅為利用SUS316L超低碳不銹鋼制作飽和器的三分之一，且使用壽命可以達(dá)到15年之久。


圖1是一種碳纖維復(fù)合噴淋式飽和器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1中A處的放大圖3是圖1中B處的放大圖； 圖4是圖1中X-X處的剖面圖； 圖5是圖1中Y-Y處的剖面圖； 圖6是單層纖維復(fù)合材料筒體的加工示意圖； 圖7是多層纖維復(fù)合材料筒體的加工示意附圖標(biāo)記如下1、煤氣出□管，2、內(nèi)筒體，3、加酸管，4、煤氣入□管，5、母液入□管，6、 上筒體，7、人孔，8、清洗水入口管，9、支座，10、母液出口管，11、下筒體，12、結(jié)晶液抽管，13、 出料管，14、人孔，15、母液回流管，16、降液管，17、溢流管，18、溫水管，19、母液噴嘴，20、母液腔體，21、溫水管，22、錐形體，23、環(huán)形平臺，對、外層，25、天然橡膠層I，26、碳纖維復(fù)合材料，27、中間層，28、天然橡膠層11，29、碳纖維復(fù)合材料，30、通孔，31、碳纖維復(fù)合材料、32、 膨脹圓弧，33、棒形模具。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施例1
圖1是一種碳纖維復(fù)合噴淋式飽和器的結(jié)構(gòu)示意圖，所述的飽和器的上筒體6內(nèi)安裝內(nèi)筒體2，上筒體6焊接錐形體22，錐形體22下端焊接降液管16，下筒體11焊接在錐形體 22上；內(nèi)筒體2內(nèi)安裝煤氣出口管1 ；在由上筒體6和內(nèi)筒體2形成的蝸殼腔體內(nèi)設(shè)有母液腔體20，母液腔體20下側(cè)設(shè)有母液噴嘴19，上筒體6上設(shè)有煤氣入口管4和煤氣出口管 1，在上筒體6上安裝溫水管21和溢流管17，在內(nèi)筒體2上安裝加酸管3 ；下筒體上安裝母液出口管10、結(jié)晶液抽管12、母液回流管15、支座9、出料管13。在噴淋式飽和器工作時(shí)，飽和器內(nèi)部接觸母液的筒體表面為內(nèi)筒體2、降液管16、 錐形體22、煤氣出口管1的內(nèi)壁和外壁表面和上筒體6、下筒體11、煤氣入口管4的筒體的內(nèi)壁表面。母液為濃度14%的稀硫酸，因此，這些與母液接觸的筒體表面具需具有較強(qiáng)的耐酸性能，因此，需要在內(nèi)筒體2、降液管16、錐形體22、煤氣出口管1的內(nèi)外壁表面和上筒體 6、下筒體11、煤氣入口管4的筒體的內(nèi)壁表面設(shè)置碳纖維復(fù)合材料層，以達(dá)到耐酸的目的。內(nèi)筒體2、降液管16、錐形體22、煤氣出口管1的筒體的制造方法是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的
預(yù)選厚度為8mm碳鋼鋼板，在鋼板上設(shè)置若干通孔30，利用鋼板制造內(nèi)筒體2、錐形體 22、降液管16和煤氣出口管1。對制成的內(nèi)筒體2、降液管16、錐形體22和煤氣出口管1的筒壁進(jìn)行預(yù)熱，將筒壁加熱至45 °C ；預(yù)熱后，在制成的內(nèi)筒體2、降液管16、錐形體22和煤氣出口管1的內(nèi)壁和外壁上利用液體橡膠粘貼厚度為2mm的天然橡膠層11 ，同時(shí)在鋼板通孔30所在處的天然橡膠層11 上鉆孔；在通孔30內(nèi)填充碳纖維復(fù)合材料31，將通孔30填滿后向通孔30內(nèi)吹熱風(fēng)，熱風(fēng)溫度不低于45°C ；在內(nèi)壁和外壁的天然橡膠層11 上利用耐酸環(huán)氧樹脂膠粘貼 6層碳纖維復(fù)合材料四，并在每隔1/8圓周處設(shè)置一個(gè)長度與碳纖維材料四尺寸相配的棒形模具33，棒形模具33預(yù)先涂裝脫模劑，在進(jìn)行碳纖維材料固化后將棒形模具33抽出，即形成截面為弧形的膨脹圓弧32 ；隨后，進(jìn)行高溫固化，固化溫度130°C，固化時(shí)間2小時(shí)。在通孔30內(nèi)的碳纖維復(fù)合材料31與通孔30的內(nèi)表面緊密的固定在一起，同時(shí)超出通孔30內(nèi)部的碳纖維復(fù)合材料31與兩側(cè)的天然橡膠層觀和碳纖維復(fù)合材料四固定在一起，相當(dāng)于起到螺栓的作用，保證了粘結(jié)強(qiáng)度。上筒體6、下筒體11和煤氣入口管4的筒體的制造方法是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的 選用厚度為8mm碳鋼制造飽和器的上筒體6、下筒體11和煤氣入口管4，制成后對所述
上筒體6、下筒體11和煤氣入口管4的筒壁表面進(jìn)行預(yù)熱，將筒壁加熱至45 °C ；在上筒體6、 下筒體11和煤氣入口管4的筒體的內(nèi)壁表面利用液體橡膠粘貼厚度為2mm的天然橡膠層 125 ；在天然橡膠層125上利用耐酸環(huán)氧樹脂膠粘貼6層碳纖維復(fù)合材料沈；并在每隔1/8 圓周處設(shè)置一個(gè)長度與碳纖維材料四尺寸相配的棒形模具33，棒形模具33預(yù)先涂裝脫模劑，在進(jìn)行碳纖維材料固化后將棒形模具33抽出，即形成截面為弧形的膨脹圓弧32;隨后， 進(jìn)行高溫固化，固化溫度130°C，固化時(shí)間2小時(shí)。所述的碳纖維復(fù)合材料沈、四和31為碳纖維復(fù)合預(yù)浸布。在溫度大于40°C時(shí)，碳纖維復(fù)合預(yù)浸布具有較弱的粘度。通過向通孔30內(nèi)吹入熱風(fēng)，可以使碳纖維預(yù)浸布與通孔30的內(nèi)表面及碳纖維復(fù)合材料四預(yù)先固定在一起，隨后通過高溫固化，使之緊固的結(jié)合在一起。為保證噴淋式飽和器的耐腐特性，在碳鋼制噴淋式飽和器與稀硫酸接觸的所有表面均粘結(jié)碳纖維復(fù)合布。以上所述為本發(fā)明的較佳的具體實(shí)施方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 所有熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明公開的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其本發(fā)明的構(gòu)思加以等同替換或改變，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種碳纖維復(fù)合噴淋式飽和器筒體的制造方法，其特征在于所述的筒體的制造方法包含單層和多層碳纖維復(fù)合材料筒體的制造方法，所述的多層碳纖維復(fù)合材料筒體的制造方法是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的1)預(yù)選厚度為纊12mm碳鋼鋼板，在鋼板上設(shè)置若干通孔(30)，利用鋼板制造內(nèi)筒體 (2)、錐形體(22)、降液管(16)和煤氣出口管(1)；2)對制成的內(nèi)筒體(2)、降液管(16)、錐形體(22)和煤氣出口管(1)的筒壁進(jìn)行預(yù)熱， 將筒壁加熱至45°C ；預(yù)熱后，在制成的內(nèi)筒體(2)、降液管(16)、錐形體(22)和煤氣出口管 (1)的內(nèi)壁和外壁上利用液體橡膠粘貼天然橡膠層II (觀)，粘貼后進(jìn)行硫化，硫化時(shí)間2 小時(shí)；隨后，在鋼板通孔(30)所在處的天然橡膠層II (28)上鉆孔；3)在通孔(30)內(nèi)填充碳纖維復(fù)合材料(31)，將通孔(30)填滿后向通孔(30)內(nèi)吹熱風(fēng)，熱風(fēng)溫度不低于45°C ；在內(nèi)壁和外壁的天然橡膠層II (28)上利用耐酸環(huán)氧樹脂膠粘貼6 10層碳纖維復(fù)合材料(29)，在粘貼碳纖維復(fù)合材料的過程中，每間隔1/8圓周設(shè)置一個(gè)膨脹圓弧(32)，高溫固化，固化溫度130°C，固化時(shí)間2小時(shí)；所述的單層纖維復(fù)合材料筒體的制造方法是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的1)選用厚度為纊12mm碳鋼制造飽和器的上筒體(6)、下筒體(11)和煤氣入口管(4)， 制成后對所述上筒體(6 )、下筒體(11)和煤氣入口管(4 )的筒壁表面進(jìn)行預(yù)熱，將筒壁加熱 M 45 0C ；2)在上筒體(6)、下筒體(11)和煤氣入口管(4)的筒體的內(nèi)壁表面利用液體橡膠粘貼天然橡膠層I (25)，粘貼后進(jìn)行硫化，硫化時(shí)間2小時(shí)；3)在天然橡膠層I(25)上利用耐酸環(huán)氧樹脂膠粘貼6 10層碳纖維復(fù)合材料(26)，在粘貼碳纖維復(fù)合材料的過程中，每間隔1/8圓周設(shè)置一個(gè)膨脹圓弧(32)，高溫固化，固化溫度130°C，固化時(shí)間2小時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維復(fù)合噴淋式飽和器筒體的制造方法，其特征在于所述的膨脹圓弧(32)的加工方法如下在每隔1/8圓周處設(shè)置一個(gè)長度與碳纖維材料 (沈)、(29)尺寸相配的棒形模具(33)，棒形模具(33)預(yù)先涂裝脫模劑，碳纖維材料固化后將棒形模具(33)抽出，即形成截面為弧形的膨脹圓弧(32)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維復(fù)合噴淋式飽和器筒體的制造方法，其特征在于所述的碳纖維復(fù)合材料(26)、(29)和(31)為碳纖維復(fù)合預(yù)浸布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維復(fù)合噴淋式飽和器筒體的制造方法，其特征在于所述的填充于通孔(30)內(nèi)的碳纖維復(fù)合材料(31)的長度大于通孔(30)的長度，長于通孔(30)的部分通過耐酸環(huán)氧樹脂膠與碳纖維復(fù)合材料(29)緊固在一起。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種碳纖維復(fù)合噴淋式飽和器筒體的制造方法，屬于焦化煤氣處理設(shè)備制造領(lǐng)域。一種碳纖維復(fù)合噴淋式飽和器筒體的制造方法，所述的筒體的制作方法包含單層和多層碳纖維復(fù)合材料筒體的制造方法，該方法是在碳鋼制噴淋式飽和器與稀硫酸接觸的表面粘結(jié)碳纖維復(fù)合布，以達(dá)到耐酸的目的。利用以上所述方法制造的飽和器的筒體具有極強(qiáng)的耐腐蝕性，且重量輕、成本低，成本僅為利用SUS316L超低碳不銹鋼制作飽和器的三分之一，且使用壽命可以達(dá)到15年之久。
文檔編號C10K1/08GK102501538SQ20111030251
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月9日
發(fā)明者曲振征 申請人:曲振征