一种连续制备宽幅功能活性炭纤维的装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103014916A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN103014916A(43)申请公布日2013.04.03(21)申请号201210465449.6(22)申请日2012.11.19(71)申请人郑经堂地址266580山东省青岛市开发区长江西路66号(72)发明人郑经堂肖慧吉郅利鹏梁鹏吴明铂薛庆忠刘倩江波闫子峰仇实卫振兴(51)Int.Cl.D01F9/12(2006.01)D01F11/10(2006.01)B01J20/20(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书66页页附图附图33页(54)发明名称一种连续制备宽幅功能活性炭纤维的装置及方法(57)摘要本发明公开了一种连续制备宽幅功能活性炭纤维的装置及方法，密封炉口宽达2.2米，立式炉体的高度为14米，单幅制品就可满足工业制品要求，由于产品制品是单幅分布在稳定的热力场中，不与任何物质接触，不存在受热均匀度问题，保证了活性炭纤维的均匀度和整体性能，装置结构紧凑，占地面积小，立式炉体温度场和工艺参数稳定可控，通过过程工艺参数调节，可直接制备获得满足特定需求的功能活性炭纤维，避免了二次活化，可采用空气作为活化剂活化制备活性炭纤维，且可在较低温度下即可实现，节约了能源和制备周期，提高了能源的利用率，降低了工业成本，具有较强的推广与应用价值。CN103496ACN103014916A权利要求书1/2页1.一种连续制备宽幅功能活性炭纤维的装置，其特征在于，该装置包括：密封炉口、立式炉体、活化剂发生器、氮气发生器、自动断料系统、收料箱；所述密封炉口设置在所述立式炉体的上部，所述立式炉体的中部设置有所述活化剂发生器及氮气发生器，所述立式炉体的下部依次设置有所述自动断料系统及收料箱。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述立式炉体的结构设置有热膨胀缓解装置。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述立式炉体的宽度为2.2米，长度为14米，单幅下料即可满足工业规格要求，并采用外电场加热。4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置除了可将常规的水蒸气、二氧化碳和化学试剂作为活化剂外，还可将空气作为活化剂。5.一种连续制备宽幅功能活性炭纤维的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一，对立式炉体升温加热，待热场温度稳定后，对温度场进行测试，当测得热温度场断面两端温差在正负2度内，即获得了稳定的热温度场；步骤二，通入氮气作为保护气，在立式炉体内断面温度达到设定值之后，由炉顶按照一定的速度将经预处理后2米宽的原料送入立式炉体，并由立式炉体内不同部位处通入活化剂；步骤三，获得的活性炭纤经自动断料系统将成品落入收料箱体。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，待炉内断面温度达到设定值后，活化最高温度550度，活化时间60分，将空气按照一定的分压比例由立式炉体特定部位进入，并对原料进行活化处理，由此获得的产品在保持幅宽大于1.2米的规格下，产品纳米微孔集中，全部为纳米微孔小于0.5纳米微孔。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，待立式炉体断面温度达到设定之后，活化最高温度950度，活化时间20分，将经过特殊预处理的原料由炉顶送入炉内，通入据有适当比例的空气和二氧化碳进行活化处理，由此获得的活性炭纤维在幅宽大于1.2米的外观规格下，具有对苯具有优异的吸附性能；经过调整活化剂比例，加入8％活化剂氨，可获得对硫化氢具有吸附性能的活性炭纤维。8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，待立式炉体断面温度达到设定值后，最高活化温度950度，将经过特定预处理的原料，浸渍含胺官能团物质，加入比例不低于20％，由炉顶送入炉内，经过调整加有不低于6％含有微量氨的保护气，然后通入水蒸气作为活化剂对原料进行活化处理，由此获得的产品在保持幅宽大于1.2米的规格下对甲醛有较高的吸附性能。9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，通过相对中高温，长时间处理，可获得具有以纳米微孔为主的，对气体小分子具有超强吸附能力的活性炭纤维；通过预处理工艺调整，可获得满足特定要求的活性炭纤维。10.如权利要求5所述的方法，其特征在于，连续制备宽幅功能活性炭纤维的方法进一步包括以下步骤：1).对活性炭纤维装置通过计算机控制进行加热，活化段最高温度控制在500-1000℃之间；2).将由氮气发生器提供的氮气按照各部位需要通入炉内，流量分配预热段3-10立方2CN103014916A权利要求书2/2页米/小时，活化段3-12立方米/小时；3).将由水蒸气发生器产生的水蒸气通入炉内活化段部位，水蒸汽量以纯水记为20-50升/小时；4).将原料由炉体顶部的调频控制装置按照一定的频率数度悬空送入炉内，经过预热、炭化和活化工段后进入收料箱，如此连续不断进行，即完成了整个处理过程。