[發(fā)明專利]一種活性碳纖維電熱脫附結(jié)構(gòu)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811304005.8
• 申請(qǐng)日: 2018-11-03
• 公開（公告）號(hào): CN109126372A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史喜成;孟祥君;譚正
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京卡林新能源技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B01D53/02
• 分類號(hào): B01D53/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種活性碳纖維電熱脫附結(jié)構(gòu)，包括由活性碳纖維布層疊形成的活性碳纖維床層以及設(shè)置在所述活性碳纖維床層的一對(duì)側(cè)端面上的電極機(jī)構(gòu)，所述電極機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述活性碳纖維床層端部上的導(dǎo)電膠區(qū)、設(shè)置在所述導(dǎo)電膠區(qū)內(nèi)或設(shè)置在所述導(dǎo)電膠區(qū)表面上的導(dǎo)電金屬體以及與所述導(dǎo)電金屬體相連的電極引出接頭，所述導(dǎo)電金屬體埋設(shè)在所述導(dǎo)電膠區(qū)內(nèi)部，所述導(dǎo)電膠區(qū)為活性碳纖維床層端部至少部分浸入或注入導(dǎo)電膠固化成型。本發(fā)明中的電極機(jī)構(gòu)性能優(yōu)良，活性碳纖維床層溫度分布較為均勻，電極抗老化性能優(yōu)良，壽命長(zhǎng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣體凈化領(lǐng)域，特別是涉及一種活性碳纖維電熱脫附結(jié)構(gòu)，適用于工業(yè)VOCs廢氣凈化與回收，還適用于室內(nèi)空氣中VOCs和其他有毒有害氣體凈化。

背景技術(shù)

活性碳纖維(ACF)是新一代高效活性吸附材料和環(huán)保功能材料，是活性炭的更新?lián)Q代產(chǎn)品。采用活性碳纖維可使吸附裝置小型化，吸附層薄層化，吸附漏損小，效率高，節(jié)能經(jīng)濟(jì)，可以完成顆粒活性炭無(wú)法實(shí)現(xiàn)的工作，是其它類型的活性碳纖維無(wú)法比擬的，也是性能出類拔萃的活性吸附材料和環(huán)保工程材料。活性碳纖維是用天然纖維或人造有機(jī)化學(xué)纖維經(jīng)過碳化制成，其主要成份由碳原子組成。碳原子主要以類似石墨微晶片、乳層堆疊的形式存在。ACF另一引人注目的結(jié)構(gòu)是具有發(fā)達(dá)的比表面積，豐富的微孔徑。一般活性碳纖維(ACF)的比表面積可達(dá)1000～1600m²/g，微孔體積高達(dá)90％，其微孔孔徑為10～40A。

但是，活性碳纖維只能暫時(shí)吸附污染物，由于吸附劑存在吸附飽和狀態(tài)，達(dá)到飽和狀態(tài)的吸附劑不再吸附污染物。活性碳纖維再生，是指用物理或化學(xué)方法在不破壞活性炭或活性碳纖維原有結(jié)構(gòu)的前提下，將吸附于活性炭或活性碳纖維上的吸附質(zhì)予以去除，恢復(fù)其吸附性能，從而達(dá)到重復(fù)使用的目的。根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)，目前再生方式一般都是首選高溫加熱再生法，高溫加熱再生法的優(yōu)點(diǎn)在于其在再生過程中能分解多種物質(zhì)，再生環(huán)境良好，從而成為主要再生方法。目前主流的高溫加熱再生法也分兩種情況，一種為直接使用熱空氣脫附，其能耗高，對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)要求也高；另一種為直接將活性碳纖維本身作為熱電阻，通電使得活性碳纖維自身發(fā)熱實(shí)現(xiàn)脫附。

在活性碳纖維電熱再生時(shí)，直接通電使得活性碳纖維發(fā)熱通常需要在床層端面附加電極。但是活性碳纖維是柔性材料，易變形，電極與活性碳纖維間存在接觸電阻，而且活性碳纖維端面不可能完全平整，電極無(wú)法與活性碳纖維端面完全接觸，造成局部接觸電阻過大。

而另一種可行的方式為在活性碳纖維端面通過表面處理(如蒸發(fā)沉積法、熱噴涂法、化學(xué)鍍法或離子鍍法等方式)附著一定厚度金屬涂層，進(jìn)而形成電極。但是在活性碳纖維端面形成金屬涂層代價(jià)極為高昂，不僅工藝非常復(fù)雜，需要特定的專業(yè)設(shè)備(如PVD設(shè)備、CVD設(shè)備)，而且成本非常高。所以，采用上述方法嚴(yán)重限制了再生活性碳纖維的產(chǎn)能，且由于成本高昂也嚴(yán)重限制了應(yīng)用領(lǐng)域和方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種活性碳纖維電熱脫附結(jié)構(gòu)，通過簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)以及工藝，提高活性碳纖維的再生產(chǎn)能，降低活性碳纖維的再生成本，以擴(kuò)大活性碳纖維的應(yīng)用領(lǐng)域。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種活性碳纖維電熱脫附結(jié)構(gòu)，包括由活性碳纖維布層疊形成的活性碳纖維床層以及設(shè)置在所述活性碳纖維床層的一對(duì)側(cè)端面上的電極機(jī)構(gòu)，所述電極機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述活性碳纖維床層端部上的導(dǎo)電膠區(qū)、設(shè)置在所述導(dǎo)電膠區(qū)內(nèi)的導(dǎo)電金屬體以及與所述導(dǎo)電金屬體相連的電極引出接頭，所述導(dǎo)電金屬體埋設(shè)在所述導(dǎo)電膠區(qū)內(nèi)部，所述導(dǎo)電膠區(qū)為活性碳纖維床層端部至少部分浸入或注入導(dǎo)電膠固化成型。

優(yōu)選地，所述活性碳纖維布為編織或非編織的活性碳纖維層。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電金屬體的材質(zhì)為銅、銀、鉛、金、錫、鎘、鎳、鐵、鉑金屬單質(zhì)或其合金中的一種。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電金屬體的形態(tài)為金屬箔、金屬棒、金屬絲或金屬塊。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電膠區(qū)由導(dǎo)電膠浸漬形成，所述導(dǎo)電膠至少為銀基導(dǎo)電膠、金基導(dǎo)電膠、銅基導(dǎo)電膠或石墨基導(dǎo)電膠。