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    一種制造活性碳纖維的工藝方法技術

    技術編號:1416538 閱讀:190 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
    本發明專利技術公開了一種制造活性碳纖維的工藝方法,具體系將各種原料纖維經預處理、碳化、活化、酸洗、中和、水洗、烘干等工藝,制作成活性碳纖維。在碳化及活化過程中采用的保護氣體為燃燒產生的高溫尾氣,該尾氣需經凈化處理,控制含氧量小于1%,由于本發明專利技術采用非電爐直燒工藝,從而可以克服電爐法生產能耗大的弊端,并且,尾氣的凈化利用避免了N↓[2]的消耗。(*該技術在2010年保護過期,可自由使用*)

    【技術實現步驟摘要】
    ?本專利技術涉及一種制造活性碳纖維的工藝方法。活性碳纖維是近年來世界上新興的一種新型吸附材料,它對許多物質的吸附能力較顆粒狀活性碳大十幾倍甚至幾十倍,由于現代工業技術的迅猛發展,在核開采、核發電、化工、冶金及三廢污染處理等方面,傳統的活性碳顆粒已遠遠無法滿足工業需要,而吸附能力強、脫附再生相對容易的活性碳纖維已引起了工業發達國家的高度重視。美國于1970年以酚醛樹脂為原料生產活性碳氈,之后,日本、蘇聯、加拿大等國家也先后開發了以聚丙烯腈和粘膠系纖維為原料生產活性碳纖維的工藝路線,由于采用的碳化,活化裝置為電爐,并且在碳化過程中采用N2等惰性氣體保護,因而耗電量較大,生產能力低,生產綜合成本較高。本專利技術的目的是要提供一種改進的制造活性碳纖維的工藝方法,該方法可以有效地降低能量消耗,提高活性碳纖維的生產能力。本專利技術的目的是這樣實現的:采用非電爐直燒工藝,以燃燒氣體為加熱源,以燃燒氣體之尾氣作為碳化及活化過程的保護氣體,各種纖維原料,于300-600℃條件-->下碳化,部分經處理后的燃氣尾氣進入碳化室及活化室,起惰性氣體保護作用,然后在800-1200℃條件下將碳化后的纖維活化,經酸洗、中和、水洗、烘干制作成活性碳纖維。本專利技術之工藝方法因為采用非電爐直燒工藝,所以生產能力較大,同時,由于以燃燒氣體之尾氣循環返回碳化室及活化室作為碳化過程及活化過程之保護氣體,因而較N2保護,能量消耗可以大大下降。本專利技術具體工藝方法由以下實施例及其附圖給出:圖1為根據本專利技術工藝方法提出的工藝流程圖。圖2為本專利技術工藝過程說明透視圖。圖3為圖2沿縱向斷面剖視圖(局部)下面結合附圖1-3詳述本專利技術。1.原料予處理:各種原料(如丙烯腈、纖維素、木質素、瀝青、粘膠棉)之纖維在80-120℃條件下烘干,至含濕率10-16%,將原料纖維投入浸漬槽,用含催化劑氯化鈷3‰-8‰、含碳化促進劑氯化鋅8‰-20‰、含HCl3-20‰的化學藥液浸漬24-30小時,然后將原料纖維用整理機整理均勻,控制纖維氈厚度為3-8mm,將原料均勻擺放于送料車內,送入烘干室一,于150-200℃條件下烘15-20分鐘,蒸發氣體由排氣罩①控溫排放,9為熱電偶插孔。10為防瀑水封管,11為水封之水箱。2.碳化:經烘干予熱后的原料纖維進入碳化室二,向碳化室內充CO2氣體,將室內置換至含O21%以下,升溫至300-600℃,燃燒后的尾氣經管路2進入尾氣凈化器A,尾氣凈化器A內充填活性碳,該活性碳用NaOH或KoH5~-->10%的水溶液浸漬后烘干,控制含O21%以下,將尾氣經管路4引入碳化室二,整個碳化過程需時為20-25分鐘,D為進火口,F為除灰口,E為燃料入口,12為鼓風口,3為引風孔。5為孔磚砌成之兩室壁,W為充填0.3-1.5粒度焦碳粉的絕氧層。3.活化碳化后的纖維進入活化室三,通過高位槽B,用3‰的(NH4)2CO3噴淋纖維氈,控制溫度為800-1200℃,由管路2上行之尾氣經尾氣凈化器A凈化后,經管路4進入活化室三內,控制含O2為1%以下,活化時間為25-30分鐘,在活化過程中,由引風孔3引風控制室腔微負壓。H為廢氣排放煙道。7為開關杠桿。4.酸洗將活化后的纖維經耐火封閉門6從除料室G內取出,投入酸洗槽,用36%之鹽酸洗滌,控制原料纖維與鹽酸溶液之重量比為1∶10,然后將洗滌之纖維氈擠壓至含濕率為15-20%。5.中和將酸洗后的纖維氈用20%之NaOH中和,至pH為4-5。6.水洗將中和后的纖維氈用清水洗滌三次,控制每次洗滌時纖維與所用洗水之重量比為1∶10。7.烘干將水洗后的纖維氈于200-250℃條件下烘至含濕度為1-2%,即為成品。-->由于本專利技術采用非電爐直燒工藝,并直接采用燃燒產生的尾氣經處理后作為碳化及活化過程中的保護氣體,不僅可節省大量能源,而且,避免了N2等氣體的消耗,同時,制作的活性碳纖維的各項技術指標接近或超過日本同類產品。透視圖符號說明:表示工藝過程流動指示線。表示高溫爐氣。表示高溫火焰。本文檔來自技高網...

    【技術保護點】
    一種制造活性碳纖維的工藝方法,包括原料纖維的予處理、碳化、活化、酸洗、中和、水洗、烘干等工藝步驟,其特征在于:碳化及活化采用的保護氣體為燃燒產生的尾氣。

    【技術特征摘要】
    1、一種制造活性碳纖維的工藝方法,包括原料纖維的予處理、碳化、活化、酸洗、中和、水洗、烘干等工藝步驟,其特征在于:碳化及活化采用的保護氣體為燃燒產生的尾氣。2、根據權利要求1所述的工藝方法,其特征在于:碳化過程采用的原料可以是粘膠棉纖維、丙烯腈纖維、纖維素纖維、木質素纖維或瀝青纖維。3、根...

    【專利技術屬性】
    技術研發人員:李孝忠
    申請(專利權)人:李孝忠
    類型:發明
    國別省市:21[中國|遼寧]

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