微孔活性炭纤维的水蒸汽活化制备方法及制备装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103320904A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103320904103320904A(43)申请公布日2013.09.25(21)申请号201310247325.5B01J20/20(2006.01)(22)申请日2013.06.20(71)申请人中国科学院理化技术研究所地址100190北京市海淀区中关村东路29号(72)发明人赵阳肖红梅刘玉冯青平渠成兵付绍云(74)专利代理机构北京法思腾知识产权代理有限公司11318代理人杨小蓉杨青(51)Int.Cl.D01F11/16(2006.01)D01F9/14(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称微孔活性炭纤维的水蒸汽活化制备方法及制备装置(57)摘要一种微孔活性炭纤维的水蒸汽活化制备装置和方法：在高温管式炉内的干燥保护气体氛围下对纤维原料进行碳化，其碳化温度为600-1000℃；利用测温探头测温并控制封闭式热水釜内水温在常温～99℃；再对碳化后纤维原料进行活化；活化过程中，保护气体通入封闭式热水釜，在封闭式热水釜经其内热水加热，在封闭式热水釜内热水液面之上空间内充满携带水蒸汽的保护气体；该携带水蒸汽的保护气体进入高温管式炉内；在其内碳化后纤维原料在700-900℃和携带水蒸汽保护气体氛围下进行活化：活化完成后，停止通入水蒸汽并关闭高温反应炉，冷却后得到微孔活性炭纤维。具有装置结构简单，工艺容易控制，能耗小，产品质量均一和方便推广应用。CN103320904ACN103294ACN103320904A权利要求书1/2页1.一种微孔活性炭纤维的水蒸汽活化制备装置，其包括：一个高温管式炉，其出口端设有出口，入口端设置第一入口和第二入口；一个装有保护性气体的保护性气体供给装置；一个盛有热水的封闭式热水釜，所述封闭式热水釜装有上端口伸出封闭式热水釜上端盖的第一垂向管和第二垂向管；所述第一垂向管底部伸入至封闭式热水釜中的热水内；所述第二垂向管底部伸入至所述封闭式热水釜内热水液面的上部空间内；所述保护性气体供给装置出口通过流量计与一个三通的第一支管相连通；该三通的第二支管通过第一开关阀与所述高温管式炉的第一入口相连通，该三通的第三支管与所述安放于所述封闭式热水釜内的第一垂向管上端口相连通；所述高温管式炉的第二入口通过第二开关阀与所述安放于封闭式热水釜内的第二垂向管相连通。2.按权利要求1所述的微孔活性炭纤维的水蒸汽活化制备装置，其特征在于，所述的保护气体为氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气和氡气中的一种或几种的气体任意体积比混合的混合气。3.按权利要求1所述的微孔活性炭纤维的水蒸汽活化制备装置，其特征在于，还包括安装于所述保护性气体供给装置出口与所述流量计之间的连接管道上的第三开关阀。4.按权利要求1或3所述的微孔活性炭纤维的水蒸汽活化制备装置，其特征在于，还包括一连通于所述高温管式炉出口的尾气处理装置。5.按权利要求1所述的微孔活性炭纤维的水蒸汽活化制备装置，其特征在于，还包括装于所述封闭式热水釜内用以测温并控制水温的探头测温。6.一种微孔活性炭纤维的水蒸汽活化制备方法，其制备步骤包括：1）构建一个权利要求1所述的微孔活性炭纤维的水蒸汽活化制备装置；2）纤维原料的碳化：将纤维原料装入高温管式炉之内，高温管式炉内温度控制在600℃-1000℃；对装于所述高温管式炉内的纤维原料进行碳化处理：在纤维原料进行碳化处理时，关闭第二开关阀，打开第一开关阀，保护性气体供给装置内的干燥保护气体进入高温管式炉，纤维原料在600-1000℃下的干燥保护气体氛围中进行碳化；所述的纤维原料为沥青基纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维、聚乙烯醇纤维、粘胶纤维、竹纤维、棉纤维、剑麻纤维、棕榈纤维或天然秸秆纤维素纤维。2）利用测温探头测温并控制所述封闭式热水釜内水温在常温～99℃；3）纤维原料的活化：待高温管式炉内的纤维原料碳化完成之后，关闭第一开关阀，打开第二开关阀，保护性气体供给装置内的保护气体通过第一垂向管进入封闭式热水釜，在封闭式热水釜经其内热水加热，在封闭式热水釜内热水液面之上空间内充满携带水蒸汽的保护气体；该携带水蒸汽的保护气体通过打开的第二开关阀和高温管式炉的第二入口进入高温管式炉内；在高温管式炉内的经碳化后的纤维原料在700-900℃和携带水蒸汽保护气体氛围下进行15～90分钟的活化处理：4）活化处理完成后，停止通入水蒸汽并关闭高温反应炉，冷却后得到微孔活性炭纤维。7.按权利要求6所述的微孔活性炭纤维的水蒸汽活化制备方法，其特征在于，所述的保护气体为氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气和氡气中的一种或几种的气体任意体积比混2CN103320904A权利要求书2/2