碳纖維預(yù)氧化爐設(shè)計原理：

碳纖維預(yù)氧化是制備的前期準備工作，碳纖維預(yù)氧化的過程,，就是在高溫環(huán)境下,，將空氣中的氧氣分子與PAN纖維結(jié)合在一起，使聚合物鏈開始交聯(lián),，促使纖維密度從1.18g/cc增加至1.38g/cc,，其中溫度控制非常重要，通常氧化爐的溫度范圍在200℃~300℃之間,。 預(yù)氧化耗時較長，為了避免PAN纖維放熱失控,，造成火災(zāi)隱患,，需要氧化爐充分考慮到氣流的進出問題，利用多種氣流來幫助散熱和控溫,。

預(yù)氧化爐的工藝要求：

預(yù)氧化過程的目的是使熱塑性的PAN線形大分子鏈轉(zhuǎn)化為非塑性耐熱梯形結(jié)構(gòu),使其在碳化高溫下不熔不燃,保持纖維形態(tài),熱力學(xué)處于穩(wěn)定狀態(tài),最后轉(zhuǎn)化為具有亂層石墨結(jié)構(gòu)的碳纖維,。在預(yù)氧化過程中,大分子之間發(fā)生環(huán)化及交聯(lián),并伴隨上述反應(yīng)的進行發(fā)生熱裂解反應(yīng),逸出許多小分子,產(chǎn)生大量的熱。預(yù)氧化工藝的制定原則之一就是促進梯形結(jié)構(gòu)的生成,，抑制熱解小分子的產(chǎn)生,，以提高碳纖維的性能和碳化收率。根據(jù)預(yù)氧化工藝的要求,，預(yù)氧化爐具有以下功能：

1,、爐膛有效恒溫區(qū)要長，以保證預(yù)氧化充足,。

2,、爐膛內(nèi)的溫度要均勻。爐膛內(nèi)溫度的均勻性主要包括三個方面,，縱向溫度均勻,、橫向溫度的均勻和豎向溫度均勻,。縱向溫度分布均勻,，盡量減少溫差的波浪式分布,；橫向和豎向溫度均勻，在內(nèi)爐膛大于1m預(yù)氧化爐,，其溫差盡量要求在2℃以內(nèi),。

3、爐內(nèi)的風(fēng)速平穩(wěn),、可調(diào),。進入預(yù)氧化爐內(nèi)的空氣應(yīng)具有以下作用：供給氧化反應(yīng)必須的氧；瞬時帶走反應(yīng)熱,，避免纖維的蓄熱,、過熱而使

碳纖維燒斷；帶走預(yù)氧化反應(yīng)的副產(chǎn)物小分子或焦油,，以建立新的平衡,；使爐內(nèi)溫度均勻，均勻分布和流動的熱風(fēng)有利于爐內(nèi)溫度均勻,，減少溫度不均勻帶來的質(zhì)量波動,。

4、加熱元件拆裝方便,，可以實現(xiàn)連續(xù)控溫,。

5、廢氣排放要集中,，以保護環(huán)境,。

預(yù)氧化爐設(shè)計結(jié)構(gòu)：

其爐體從上到下依次設(shè)置有頂部保溫層、爐體內(nèi)管,、填料,、空氣層、空氣預(yù)熱層,、底部保溫層和溫控系統(tǒng),。瀝青纖維穿過爐體內(nèi)管，底部保溫層設(shè)有空氣入口,，填料和空氣預(yù)熱層接入溫控系統(tǒng),；采用填料使得氧化爐內(nèi)既具有充足的空氣流量以保證氧化效果，有效地帶走氧化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量和低分子烴類,；風(fēng)量適合且風(fēng)力柔和,，使得爐內(nèi)空氣流穩(wěn)定穿過瀝青纖維，減少氣流對瀝青纖維的沖擊，保證瀝青纖維不被氣流吹散,，提高了瀝青纖維的生產(chǎn)質(zhì)量,。

技術(shù)參數(shù)：

1，氧化爐管規(guī)格：5L  D79(內(nèi))*H1000  不銹鋼304材質(zhì)

2,，最高加熱溫度：≤400℃

3,，控溫：精度±1℃，最大升溫速率5℃/min,30段程序控溫,。

4,，恒溫區(qū)長度：400mm

5，進氣流量：2.5m3/H