[實用新型]一種活性炭改性反應裝置

有效

• 申請號: 201520526827.6
• 申請日: 2015-07-20
• 公開（公告）號: CN204911528U
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 柏松;朱蕓瑩;魏嫻;梁健;蔡勤;周健齊
• 申請（專利權）人: 貴州理工學院
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及活性炭加工領域，具體是一種活性炭改性反應裝置。

背景技術

活性炭是經過加工所得的無定形炭，具有很大的比表面積，對氣體、溶液中的無機或有機物質及膠體顆粒等有良好的吸附能力。活性炭具有較強的吸附性和催化性能，主要是由于其具有獨特的吸附表面結構特性和表面化學性能所決定。活性炭制備原料充足且安全性高，耐酸堿、耐熱、不溶于水和有機溶劑、易再生等優點，是一種環境友好型吸附劑，已經廣泛應用于化工、環保、食品加工、冶金、藥物精制、軍事化學防護等各個領域。

影響活性炭性能的主要因素有比表面積大小、孔容和孔徑分布。一般比表面積、孔容越大，其吸附能力越強。大孔是吸附質分子的通道；中孔既是吸附質分子的通道，支配著吸附速度，又在一定相對壓力下發生毛細凝結，吸附有些不能進入微孔的分子；微孔對吸附量起支配作用。活性炭孔徑分布越集中，性能就越好。為了使活性炭具有特殊性能和用途，通常對其孔結構進行調整，對表面基團進行改性。活性炭材料吸附表面化學性質的改性可以通過表面氧化改性、表面還原改性以及負載金屬改性等，即為活性炭的改性，是指通過堿處理或者酸處理等手段，通過改變活性炭的性質，增加表面官能團，使其具有一定的催化特性。通常，改性后的活性炭多用于特殊用途或者高價值產品的領域。

活性炭改性主要通過物理、化學處理，改變其孔隙結構，改變其表面酸堿性，或者在其表面引入或去除某些官能團使活性炭具有特殊的吸附性能和催化特性。此外，采用不同的活化方法或不同的活化劑也可以實現制備不同孔徑分布及不同表面化學特性的活性炭。

活性炭化學改性的方法主要包括物理法和化學法，其中由于化學法對活性炭的表面結構和表面化學性質均有更為廣泛和多元化的實踐意義，成為活性炭改性探討的主流，近年來得到了顯著的關注和進展。活性炭的化學法改性主要是利用堿金屬、堿土金屬的氫氧化物、無機鹽類以及一些酸類活化劑，改變活性炭表面的官能團以及表面負載的離子和化合物，從而改變其表面的化學性質達到活性炭的吸附能力的提高。根據所使用的活化劑及對表面處理的效果主要分為氧化及還原改性、負載金屬改性、酸堿改性、電化學改性、負載雜原子和化合物改性等。雖然方法多樣，但宗其制取流程均較為統一，主要為在放有活性炭的容器內加入如HNO₃、HClO和H₂O₂、Lewis堿等氣相或液相的化學藥劑浸泡數小時，部分情況下還需要在還原性氣體H₂或惰性氣體N₂的保護下進行高溫處理，得到的活性炭在N₂保護下于200-300度烘干干燥，即可制得。由于現有技術尚沒有針對活性炭改性反應研發出相應的裝置，而活性炭改性的操作經常需要氣體保護、高溫、密封等要求，一般通用的反應裝置難以針對活性炭的反應要求作出精準、簡潔、易于操作的控制，一旦反應條件控制不合理則對活化效果造成較大影響，增加研究人員的操作難度，并給探討實踐活性炭表面活性帶來一定的干擾。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種活性炭改性反應裝置，它針對活性炭改性工藝設計構造，使其滿足活性炭改性反應中常備的多種條件，使反應更加充分、高效，便于研究人員操作和控制。

本實用新型為實現上述目的，通過以下技術方案實現：

一種活性炭改性反應裝置，包括反應箱，所述反應箱整體為密封結構，且其頂面設有進料口及與進料口相配合使用的密封蓋，所述反應箱內設有與其相適應的反應架，所述反應架上沿反應箱縱向均勻分布有多個置料槽，所述置料槽為矩形扁槽且與反應箱的橫截面相對應，所述置料槽的槽壁為多層交錯的微孔網構成，所述反應箱的內部對應置料槽的間隔處設有多個橫向的電熱網，所述反應箱縱向的一端設有循環入口，且其相對一端設有循環出口，所述反應箱的上方設有連通循環入口與循環出口的循環管道，所述循環管道靠近循環入口的一端設有加藥口，所述循環管道靠近循環出口的一端設有卸藥口，所述循環管道上還設有離心風機和水泵，所述反應箱的外壁上還設有控制面板，所述控制面板上設有分別控制電熱網、離心風機和水泵的多個開關。

所述循環入口處連接有布藥管，所述布藥管包括布藥主管和多個布藥支管，所述布藥支管與布藥主管垂直相通且沿著布藥主管均勻分布，所述布藥支管上設置多個布藥孔。

所述加藥口與循環管道、卸藥口與循環管道均通過T形等徑三通管件連接，所述加藥口與循環管道的連接處以及卸藥口與循環管道的連接處均設有閥門。

對比現有技術，本實用新型的有益效果在于：