[發明專利]一種活性碳纖維電熱再生單元的制備方法

在審

• 申請號: 201811304006.2
• 申請日: 2018-11-03
• 公開（公告）號: CN109317125A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 史喜成;孟祥君;譚正
• 申請（專利權）人: 北京卡林新能源技術有限公司
• 主分類號: B01J20/34
• 分類號: B01J20/34;B01J20/20;B01D53/04
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本發明涉及一種活性碳纖維電熱再生單元的制備方法，將活性碳纖維布層疊形成活性碳纖維床層并在所述活性碳纖維床層的一對側端部上制作電極機構，之后將活性碳纖維床層裝填進圍護機構內，并在圍護機構內埋設溫度傳感器，再將活性碳纖維床層與圍護機構之間進行密封；所述圍護機構包括側邊板以及設置在所述側邊板上下面上的格柵板；所述電極機構包括涂覆在所述活性碳纖維布端部上的導電膠區、設置在所述導電膠區內或設置在所述導電膠區表面上的導電金屬體以及與所述導電金屬體相連的電極引出接頭。本發明制備的活性碳纖維電熱脫附結構中的電極機構性能優良，活性碳纖維床層溫度分布較為均勻，電極抗老化性能優良，壽命長。

技術領域

本發明涉及氣體凈化領域，特別是涉及一種活性碳纖維電熱再生單元的制備方法，適用于工業VOCs廢氣凈化與回收，還適用于室內空氣中VOCs和其他有毒有害氣體凈化。

背景技術

活性碳纖維(ACF)是新一代高效活性吸附材料和環保功能材料，是活性炭的更新換代產品。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，節能經濟，可以完成顆粒活性炭無法實現的工作，是其它類型的活性碳纖維無法比擬的，也是性能出類拔萃的活性吸附材料和環保工程材料?；钚蕴祭w維是用天然纖維或人造有機化學纖維經過碳化制成，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另一引人注目的結構是具有發達的比表面積，豐富的微孔徑。一般活性碳纖維(ACF)的比表面積可達1000～1600m²/g，微孔體積高達90％，其微孔孔徑為10～40A。

但是，活性碳纖維只能暫時吸附污染物，由于吸附劑存在吸附飽和狀態，達到飽和狀態的吸附劑不再吸附污染物?；钚蕴祭w維再生，是指用物理或化學方法在不破壞活性炭或活性碳纖維原有結構的前提下，將吸附于活性炭或活性碳纖維上的吸附質予以去除，恢復其吸附性能，從而達到重復使用的目的。根據現有的技術，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點在于其在再生過程中能分解多種物質，再生環境良好，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，對設備結構要求也高；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熱實現脫附。

在活性碳纖維電熱再生時，直接通電使得活性碳纖維發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(如蒸發沉積法、熱噴涂法、化學鍍法或離子鍍法等方式)附著一定厚度金屬涂層，進而形成電極。但是在活性碳纖維端面形成金屬涂層代價極為高昂，不僅工藝非常復雜，需要特定的專業設備(如PVD設備、CVD設備)，而且成本非常高。所以，采用上述方法嚴重限制了再生活性碳纖維的產能，且由于成本高昂也嚴重限制了應用領域和方向。

發明內容

本發明的目的是提出一種活性碳纖維電熱再生單元的制備方法，通過簡單的結構以及工藝，提高活性碳纖維的再生產能，降低活性碳纖維的再生成本，以擴大活性碳纖維的應用領域。

為實現上述目的，本發明提供了一種活性碳纖維電熱再生單元的制備方法，將活性碳纖維布層疊形成活性碳纖維床層并在所述活性碳纖維床層的一對側端部上制作電極機構，之后將活性碳纖維床層裝填進圍護機構內，并在圍護機構內埋設溫度傳感器，再將活性碳纖維床層與圍護機構之間進行密封；

所述圍護機構包括側邊板以及設置在所述側邊板上下面上的格柵板；

所述電極機構包括涂覆在所述活性碳纖維布端部上的導電膠區、設置在所述導電膠區內或設置在所述導電膠區表面上的導電金屬體以及與所述導電金屬體相連的電極引出接頭，其中，所述電極機構的制作步驟包括：

將活性碳纖維布進行層疊、切割、取齊，在固定后使活性碳纖維布的端部外露，同時將導電金屬體與電極引出接頭預先進行連接；