[發明專利]碳的微波能輔助的化學活化

有效

• 申請號: 201380044423.7
• 申請日: 2013-08-12
• 公開（公告）號: CN104781187B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: T·H·弗萊切;K·P·加德卡里;K·P·雷迪;R·L·舒爾茨
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: C01B32/312
• 分類號: C01B32/312;C01B32/348
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 項丹,沙永生

1.一種用來形成活性碳的方法，所述方法包括：

提供碳原料；

將碳原料與化學活化劑混合以形成原料混合物；

將原料混合物引入微波反應室中；

通過將微波引入反應室中，采用微波能來加熱原料混合物；

使得碳原料與化學活化劑反應以形成活性碳；以及

對活性碳進行冷卻；

其中，加熱包括各個加工溫度下的多個加熱步驟。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，提供碳原料包括在約500-950℃的溫度范圍內，在惰性氣氛中對含碳材料進行碳化。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，碳化包括將含碳材料引入微波室中，以及通過將微波引入反應室中，采用微波能對含碳材料進行加熱。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，碳原料包括平均粒度小于100微米的碳原料顆粒。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，化學活化劑選自下組：H₃PO₄、NaOH、Na₂CO₃、NaCl、MgCl_2、KOH、AlCl₃、P₂O₅、K₂CO₃、KCl和ZnCl₂。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，碳原料與化學活化劑的質量比約為1:10至10:1。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，原料混合物是碳原料顆粒與化學活化劑的干混合物。

8.如權利要求1所述的方法，所述方法還包括將原料混合物成形為塊，并將塊狀的原料混合物引入到微波反應室中。

9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，塊的長度尺寸等于微波的波長的整數。

10.如權利要求1所述的方法，其特征在于，將原料混合物裝載到坩鍋中，將所述坩鍋引入到微波反應室中。

11.如權利要求1所述的方法，其特征在于，將原料混合物裝載到包含碳化硅的坩鍋中，將所述坩鍋引入到微波反應室中。

12.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在加熱和反應行為過程中，將原料混合物噴霧進入微波反應室中。

13.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在加熱和反應行為過程中，將原料混合物的顆粒懸浮在微波反應室中。

14.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在加熱和反應行為過程中，將原料混合物連續地傳遞通過反應室。

15.如權利要求1所述的方法，其特征在于，微波能包括變頻微波能。

16.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述微波反應室包含波導。

17.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述微波反應室包含襯有耐火材料的波導。

18.如權利要求1所述的方法，其特征在于，加熱包括使得引入到微波反應室內的微波功率的多個步進式增加。

19.如權利要求1所述的方法，其特征在于，連續加熱步驟之間的過渡時間小于30分鐘。

20.如權利要求1所述的方法，其特征在于，加熱包括加熱至第一溫度并保持至少10分鐘，之后加熱至大于第一溫度的第二溫度并保持至少10分鐘。

21.如權利要求1所述的方法，其特征在于，加熱包括加熱至第一溫度并保持至少10分鐘，之后加熱至大于第一溫度的第二溫度并保持至少10分鐘，之后加熱至大于第二溫度的第三溫度并保持至少10分鐘，之后加熱至大于第三溫度的第四溫度并保持至少10分鐘。

22.如權利要求21所述的方法，其特征在于，第一溫度是300-400℃，第二溫度是400-500℃，第三溫度是500-600℃，以及第四溫度是650-850℃。

23.如權利要求1所述的方法，所述方法還包括在加熱和反應行為過程中，將水蒸氣引入反應室中。