[發明專利]一種活性炭網眼布

有效

• 申請號: 201310363995.3
• 申請日: 2013-10-15
• 公開（公告）號: CN103451843A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 朱軍利;趙亮;張蕾;李苛;李士珍;朱光輝
• 申請（專利權）人: 鄭州中斯達環境科技有限公司
• 主分類號: D04B21/12
• 分類號: D04B21/12;D06C27/00
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 范之敏

技術領域

本發明屬于環境工程領域中的揮發性有機化合物（VOCs）廢氣治理材料，具體涉及用于吸附凈化VOCs廢氣并用電熱法脫附的活性炭纖維織物類吸附材料，可用于從各種行業中產生的VOCs廢氣中回收有機溶劑，也可用于空氣中VOCs和其他有毒有害氣體的凈化。

背景技術

現代工業生產和制造過程產生的VOCs廢氣風量大、濃度低，治理難度大，直接排放不僅造成嚴重的空氣污染，同時也是一種嚴重的資源浪費。

電熱式變溫吸附技術利用活性炭類吸附材料在通電條件下產生的電阻熱，使吸附床層升溫，床層吸附的VOCs脫附，吸附能力得到再生。該技術能量利用率高、床層升溫速度快、無需外設熱源、設備簡單、結構緊湊，為最具發展前景的溶劑回收技術。

可用于電熱的活性炭類吸附材料包括顆粒狀活性炭材料、活性炭纖維織物類材料等。顆粒活性炭材料裝填的床層在多次電熱后易發生床層松動，由此帶來床層氣流分布不均、溝流、凈化效率下降、床層局部過熱等工程難題，中國專利“從廢氣中回收有機溶劑的吸附凈化單元及吸附回收裝置”（ZL201110029435.5）采用振動及彈性緊壓的方式，雖然解決了頻繁加熱后的顆粒活性炭床層自密實問題，但電流通過顆粒間接觸點時仍然存在局部高溫，會造成回收的溶劑變質。該技術更適用于空氣中低濃度的VOCs凈化，通過電熱再生恢復床層的凈化能力，而不考慮脫附后VOCs的品質。

活性炭纖維織物類材料，按織造方法不同，目前僅有活性炭纖維機織物（通常所說的活性炭纖維布）和活性炭纖維非織造布（即活性炭纖維氈）兩種。這兩種材料具有活性炭纖維吸脫附速率快、吸附容量高的特點，其電熱性能良好，織物中纖維與纖維之間的密集搭接可有效降低了接觸點產生高溫的危險性，比顆粒活性炭更適于電熱再生。但在實際應用中，兩者氣流阻力非常大，無法滿足大風量VOCs廢氣的治理要求。

為了降低活性炭纖維氈的氣流阻力，中國專利（申請號201110047887.6）中提出將粘膠纖維與粘膠纖維紗線按一定比例混合針刺成氈，中國專利（ZL200920049203.4）中提出采用單絲纖度大于5D的纖維制氈，雖然在一定程度上降低了材料的氣流阻力，但織造方式的不改變，無法從根本解決材料的氣阻問題。?

中國專利（ZL201010181478.0）公開了一種活性炭纖維布，在織造過程中使纖維規則交織、緊密抱合，纖維間接觸緊密，消除了纖維間接觸點產生高溫問題，使其成為電阻均勻的導電材料，但由于活性炭纖維布為密集織物，制成的濾芯氣流阻力過大，層疊數最多為十幾層，嚴重限制了廢氣處理能力。

發明內容

針對現有技術需求及材料存在的問題，本發明提供一種活性炭網眼布，為具有均勻網孔的低風阻活性炭纖維織物，具有均勻電阻，能夠電熱升溫，脫附其吸附的有機廢氣，并且可通過調節網孔結構來調節材料的風阻，以滿足不同風量、特別是能滿足大風量有機廢氣凈化的要求。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

采用經編針織而成的粘膠纖維網眼坯布，先后經前處理、阻燃浸漬和網眼定型工序制成具有均勻網孔的粘膠纖維網眼布，再經低溫炭化、高溫炭化和活化制成的活性炭網眼布，開孔率為10~85%，BET比表面積為800~1600m²/g。

所述的粘膠纖維網眼坯布是采用粘膠長絲、粘膠短纖紗、粘膠纖維與聚丙烯腈纖維混紡紗、粘膠短纖紗與聚丙烯腈長絲并和股線、粘膠長絲與聚丙烯腈長絲并和股線中任意一種織造而成，克重為200~1000g/m²。

所述的粘膠長絲為單股絲或多股絲，線密度為150~1200D。

所述的粘膠短纖紗為單股線或多股線，線密度為6~40S。

所述的混紡紗為單股線或多股線，線密度為6~40S。

所述的前處理包括粘膠纖維網眼坯布的去油清洗、擠壓脫水和干燥步驟，干燥溫度為120~150℃。

所述的網眼定型是采用針板或布鋏將經阻燃浸漬后的粘膠纖維網眼坯布緩緩拉到規定幅寬，先經120~150℃干燥后，在180~220℃溫度條件下對其進行網眼定型處理，以保證布面平整、幅寬尺寸的穩定及網孔的開放。

所述的低溫炭化過程是在氮氣保護下進行，低溫炭化爐內溫度為200~400℃，炭化停留時間為20~60min。

所述的高溫炭化和活化過程是在高溫炭化和活化爐內完成，爐內溫度為400~900℃，炭化停留時間為5~30min，活化停留時間為15~60min。