專利名稱：一種碳纖維復合噴淋式飽和器筒體的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種碳纖維復合噴淋式飽和器筒體的制造方法，屬于焦化煤氣處理設備制造領域。
背景技術：
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，產(chǎn)生硫銨結晶。當產(chǎn)生的硫銨結晶達到一定程度時從出料管或結晶漿液抽出管抽出。脫氨反應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，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高昂，同時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)明內容
鑒于已有技術存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種碳纖維復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ο本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是一種碳纖維復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合材料筒體的制造方法，所述的多層碳纖維復合材料筒體的制造方法是通過以下步驟實現(xiàn)的
1)預選厚度為纊12mm碳鋼鋼板，在鋼板上設置若干通孔，利用鋼板制造內筒體、錐形體、降液管和煤氣出口管；
2)對制成的內筒體、降液管、錐形體和煤氣出口管的筒壁進行預熱，將筒壁加熱至 450C ；預熱后，在制成的內筒體、降液管、錐形體和煤氣出口管的內壁和外壁上利用液體橡膠粘貼天然橡膠層II，粘貼后進行硫化，硫化時間2小時；隨后，在鋼板通孔所在處的天然橡膠層II上鉆孔；
3)在通孔內填充碳纖維復合材料，將通孔填滿后向通孔內吹熱風，熱風溫度不低于 45°C;在內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層碳纖維復合材料， 在粘貼碳纖維復合材料的過程中，每間隔1/8圓周設置一個膨脹圓弧，高溫固化，固化溫度 130°C，固化時間2小時。所述的單層纖維復合材料筒體的制造方法是通過以下步驟實現(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行預熱，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壁表面利用液體橡膠粘貼天然橡膠層 I，粘貼后進行硫化，硫化時間2小時；
3)在天然橡膠層I上利用耐酸環(huán)氧樹脂膠粘貼6 10層碳纖維復合材料，在粘貼碳纖維復合材料的過程中，每間隔1/8圓周設置一個膨脹圓弧，高溫固化，固化溫度130°C，固化時間2小時。所述的膨脹圓弧的加工方法如下在每隔1/8圓周處設置一個長度與碳纖維材料尺寸相配的棒形模具，棒形模具預先涂裝脫模劑，在進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。所述的碳纖維復合材料為碳纖維復合預浸布。所述的填充于通孔內的碳纖維復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行的脫氨反應，其所用的母液為濃度為14%的稀硫酸，這種酸具有較強的腐蝕性。碳纖維復合材料作為一種先進的復合材料，具有重量輕、模量高、比強度大、熱膨脹系數(shù)低、耐腐蝕、吸振性好等一系列優(yōu)點，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合材料的造價高，加工難度大。為此，利用碳纖維復合布粘貼在碳鋼表面制成具有較強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合布，在使用溫度發(fā)生變化的情況下，粘結處較易發(fā)生開裂現(xiàn)象。因此，在碳鋼材料和碳纖維復合布之間加設具有一定彈性的天然橡膠層，同時粘貼碳纖維材料層時加設類似膨脹節(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)生的應力。在制造多層碳纖維復合材料層時，在碳鋼材料上設置若干通孔，并在通孔中加入碳纖維復合預浸布，隨后進行加熱固化，這樣就使筒體內壁和外壁上的天然橡膠層和碳纖維復合材料與碳鋼材料緊固的結合到一起，通孔內的碳纖維復合布與通孔的內表面緊固在一起，相當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，且使用壽命可以達到15年之久。


圖1是一種碳纖維復合噴淋式飽和器的結構示意圖； 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是單層纖維復合材料筒體的加工示意圖； 圖7是多層纖維復合材料筒體的加工示意附圖標記如下1、煤氣出□管，2、內筒體，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、碳纖維復合材料，27、中間層，28、天然橡膠層11，29、碳纖維復合材料，30、通孔，31、碳纖維復合材料、32、 膨脹圓弧，33、棒形模具。
具體實施例方式具體實施例1
圖1是一種碳纖維復合噴淋式飽和器的結構示意圖，所述的飽和器的上筒體6內安裝內筒體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；內筒體2內安裝煤氣出口管1 ；在由上筒體6和內筒體2形成的蝸殼腔體內設有母液腔體20，母液腔體20下側設有母液噴嘴19，上筒體6上設有煤氣入口管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，在內筒體2上安裝加酸管3 ；下筒體上安裝母液出口管10、結晶液抽管12、母液回流管15、支座9、出料管13。在噴淋式飽和器工作時，飽和器內部接觸母液的筒體表面為內筒體2、降液管16、 錐形體22、煤氣出口管1的內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的耐酸性能，因此，需要在內筒體2、降液管16、錐形體22、煤氣出口管1的內外壁表面和上筒體 6、下筒體11、煤氣入口管4的筒體的內壁表面設置碳纖維復合材料層，以達到耐酸的目的。內筒體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現(xiàn)的
預選厚度為8mm碳鋼鋼板，在鋼板上設置若干通孔30，利用鋼板制造內筒體2、錐形體 22、降液管16和煤氣出口管1。對制成的內筒體2、降液管16、錐形體22和煤氣出口管1的筒壁進行預熱，將筒壁加熱至45 °C ；預熱后，在制成的內筒體2、降液管16、錐形體22和煤氣出口管1的內壁和外壁上利用液體橡膠粘貼厚度為2mm的天然橡膠層11 ，同時在鋼板通孔30所在處的天然橡膠層11 上鉆孔；在通孔30內填充碳纖維復合材料31，將通孔30填滿后向通孔30內吹熱風，熱風溫度不低于45°C ；在內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層碳纖維復合材料四，并在每隔1/8圓周處設置一個長度與碳纖維材料四尺寸相配的棒形模具33，棒形模具33預先涂裝脫模劑，在進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，進行高溫固化，固化溫度130°C，固化時間2小時。在通孔30內的碳纖維復合材料31與通孔30的內表面緊密的固定在一起，同時超出通孔30內部的碳纖維復合材料31與兩側的天然橡膠層觀和碳纖維復合材料四固定在一起，相當于起到螺栓的作用，保證了粘結強度。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的筒壁表面進行預熱，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層碳纖維復合材料沈；并在每隔1/8 圓周處設置一個長度與碳纖維材料四尺寸相配的棒形模具33，棒形模具33預先涂裝脫模劑，在進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， 進行高溫固化，固化溫度130°C，固化時間2小時。所述的碳纖維復合材料沈、四和31為碳纖維復合預浸布。在溫度大于40°C時，碳纖維復合預浸布具有較弱的粘度。通過向通孔30內吹入熱風，可以使碳纖維預浸布與通孔30的內表面及碳纖維復合材料四預先固定在一起，隨后通過高溫固化，使之緊固的結合在一起。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碳纖維復合布。以上所述為本發(fā)明的較佳的具體實施方案，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 所有熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明公開的技術范圍內，根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其本發(fā)明的構思加以等同替換或改變，均應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種碳纖維復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合材料筒體的制造方法，所述的多層碳纖維復合材料筒體的制造方法是通過以下步驟實現(xiàn)的1)預選厚度為纊12mm碳鋼鋼板，在鋼板上設置若干通孔(30)，利用鋼板制造內筒體 (2)、錐形體(22)、降液管(16)和煤氣出口管(1)；2)對制成的內筒體(2)、降液管(16)、錐形體(22)和煤氣出口管(1)的筒壁進行預熱， 將筒壁加熱至45°C ；預熱后，在制成的內筒體(2)、降液管(16)、錐形體(22)和煤氣出口管 (1)的內壁和外壁上利用液體橡膠粘貼天然橡膠層II (觀)，粘貼后進行硫化，硫化時間2 小時；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)內填充碳纖維復合材料(31)，將通孔(30)填滿后向通孔(30)內吹熱風，熱風溫度不低于45°C ；在內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層碳纖維復合材料(29)，在粘貼碳纖維復合材料的過程中，每間隔1/8圓周設置一個膨脹圓弧(32)，高溫固化，固化溫度130°C，固化時間2小時；所述的單層纖維復合材料筒體的制造方法是通過以下步驟實現(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 )的筒壁表面進行預熱，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)的筒體的內壁表面利用液體橡膠粘貼天然橡膠層I (25)，粘貼后進行硫化，硫化時間2小時；3)在天然橡膠層I(25)上利用耐酸環(huán)氧樹脂膠粘貼6 10層碳纖維復合材料(26)，在粘貼碳纖維復合材料的過程中，每間隔1/8圓周設置一個膨脹圓弧(32)，高溫固化，固化溫度130°C，固化時間2小時。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種碳纖維復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圓周處設置一個長度與碳纖維材料 (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)權利要求1所述的一種碳纖維復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合材料(26)、(29)和(31)為碳纖維復合預浸布。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種碳纖維復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)內的碳纖維復合材料(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合噴淋式飽和器筒體的制造方法，屬于焦化煤氣處理設備制造領域。一種碳纖維復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碳纖維復合布，以達到耐酸的目的。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)先權日2011年10月9日
發(fā)明者曲振征 申請人:曲振征