[發明專利]微孔活性炭纖維的水蒸汽活化制備方法及制備裝置

有效

• 申請號: 201310247325.5
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN103320904A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 趙陽;肖紅梅;劉玉;馮青平;渠成兵;付紹云
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: D01F11/16
• 分類號: D01F11/16;D01F9/14;B01J20/20
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;楊青

1.一種微孔活性炭纖維的水蒸汽活化制備裝置，其包括：

一個高溫管式爐，其出口端設有出口，入口端設置第一入口和第二入口；

一個裝有保護性氣體的保護性氣體供給裝置；

一個盛有熱水的封閉式熱水釜，所述封閉式熱水釜裝有上端口伸出封閉式熱水釜上端蓋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閉式熱水釜中的熱水內；所述第二垂向管底部伸入至所述封閉式熱水釜內熱水液面的上部空間內；

所述保護性氣體供給裝置出口通過流量計與一個三通的第一支管相連通；該三通的第二支管通過第一開關閥與所述高溫管式爐的第一入口相連通，該三通的第三支管與所述安放于所述封閉式熱水釜內的第一垂向管上端口相連通；所述高溫管式爐的第二入口通過第二開關閥與所述安放于封閉式熱水釜內的第二垂向管相連通。

2.按權利要求1所述的微孔活性炭纖維的水蒸汽活化制備裝置，其特征在于，所述的保護氣體為氮氣、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣和氡氣中的一種或幾種的氣體任意體積比混合的混合氣。

3.按權利要求1所述的微孔活性炭纖維的水蒸汽活化制備裝置，其特征在于，還包括安裝于所述保護性氣體供給裝置出口與所述流量計之間的連接管道上的第三開關閥。

4.按權利要求1或3所述的微孔活性炭纖維的水蒸汽活化制備裝置，其特征在于，還包括一連通于所述高溫管式爐出口的尾氣處理裝置。

5.按權利要求1所述的微孔活性炭纖維的水蒸汽活化制備裝置，其特征在于，還包括裝于所述封閉式熱水釜內用以測溫并控制水溫的探頭測溫。

6.一種微孔活性炭纖維的水蒸汽活化制備方法，其制備步驟包括：

1）構建一個權利要求1所述的微孔活性炭纖維的水蒸汽活化制備裝置；

2）纖維原料的碳化：

將纖維原料裝入高溫管式爐之內，高溫管式爐內溫度控制在600℃-1000℃；對裝于所述高溫管式爐內的纖維原料進行碳化處理：在纖維原料進行碳化處理時，關閉第二開關閥，打開第一開關閥，保護性氣體供給裝置內的干燥保護氣體進入高溫管式爐，纖維原料在600-1000℃下的干燥保護氣體氛圍中進行碳化；所述的纖維原料為瀝青基纖維、聚丙烯腈纖維、聚乙烯醇縮甲醛纖維、聚乙烯醇纖維、粘膠纖維、竹纖維、棉纖維、劍麻纖維、棕櫚纖維或天然秸稈纖維素纖維。

2）利用測溫探頭測溫并控制所述封閉式熱水釜內水溫在常溫～99℃；

3）纖維原料的活化：

待高溫管式爐內的纖維原料碳化完成之后，關閉第一開關閥，打開第二開關閥，保護性氣體供給裝置內的保護氣體通過第一垂向管進入封閉式熱水釜，在封閉式熱水釜經其內熱水加熱，在封閉式熱水釜內熱水液面之上空間內充滿攜帶水蒸汽的保護氣體；該攜帶水蒸汽的保護氣體通過打開的第二開關閥和高溫管式爐的第二入口進入高溫管式爐內；在高溫管式爐內的經碳化后的纖維原料在700-900℃和攜帶水蒸汽保護氣體氛圍下進行15～90分鐘的活化處理：

4）活化處理完成后，停止通入水蒸汽并關閉高溫反應爐，冷卻后得到微孔活性炭纖維。

7.按權利要求6所述的微孔活性炭纖維的水蒸汽活化制備方法，其特征在于，所述的保護氣體為氮氣、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣和氡氣中的一種或幾種的氣體任意體積比混合的混合氣。

8.按權利要求6所述的微孔活性炭纖維的水蒸汽活化制備方法，其特征在于，所述保護性氣體供給裝置出口與所述流量計之間管道上裝有第三開關閥，通過第三開關閥控制保護性氣體的供給量。

9.按權利要求6所述的微孔活性炭纖維的水蒸汽活化制備方法，其特征在于，所述的制備步驟還包括通過連通于所述高溫管式爐出口的尾氣處理裝置對高溫管式爐產生的廢氣進行處理。