碳纖維預(yù)氧化爐設(shè)計(jì)原理：

碳纖維預(yù)氧化是制備的前期準(zhǔn)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(shí)較長(zhǎng),，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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(zhǎng),，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(gè)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(jìn)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(shí)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?fàn)t內(nèi)溫度均勻,，均勻分布和流動(dòng)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(dòng),。

4,、加熱元件拆裝方便，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)控溫,。

5,、廢氣排放要集中，以保護(hù)環(huán)境,。

預(yù)氧化爐設(shè)計(jì)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(duì)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(zhǎng)度：400mm

5，進(jìn)氣流量：2.5m3/H