一種生產(chǎn)活性炭纖維的二級碳化工藝的制作方法
【專利摘要】一種生產(chǎn)活性炭纖維的二級碳化工藝，包括如下步驟：先將碳化爐的第一個碳化腔升溫至130℃~270℃，并通入氮氣30min，使爐腔內(nèi)保持氮氣氛圍；將鹽浸漬預處理后的粘膠纖維（氈或布）于碳化爐的第一個碳化腔內(nèi)進行一級碳化，即在碳化爐的第一個碳化腔內(nèi)進行低溫碳化1~2h成為碳化初體，溫度為130℃~270℃;再將碳化初體連續(xù)通過碳化爐的第二個碳化腔內(nèi)進行二級碳化，即將碳化初體高溫碳化1~2h為碳化體，溫度為650℃~950℃；最后將二級碳化后的碳化體連續(xù)進入活化爐進行活化、冷卻后，即得活性炭纖維（氈或布）。本發(fā)明較現(xiàn)有技術增加了一級高溫碳化過程，可使碳結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，碳著力增加，灰分排除，所得產(chǎn)品的含碳量增高，吸脫附能力增強。
【專利說明】一種生產(chǎn)活性炭纖維的二級碳化工藝
[0001]【技術領域】:
本發(fā)明涉及活性碳纖維制備方法【技術領域】，特別涉及一種生產(chǎn)活性碳纖維的二級碳化工藝。
[0002]【背景技術】: 常規(guī)活性碳纖維生產(chǎn)的工藝路線是有機纖維經(jīng)過預處理、碳化、活化三步反應最終得到成品。碳化過程是在惰性氣氛中加熱升溫，逐漸排除纖維中可揮發(fā)的非碳組分，殘留的碳經(jīng)重排，局部形成類石墨微晶結(jié)構(gòu)的碳化纖維的過程。其目的是使碳化物形成一定的有序結(jié)構(gòu)及一定的孔隙度，這兩方面的結(jié)構(gòu)因素對碳化物后期的活化都產(chǎn)生極其重大的影響。目前，現(xiàn)有技術中碳化工藝的溫控效果多為500°C以下，進行一級低溫碳化后進入活化過程，如CN1295142A公開的碳化工藝是在氮氣保護下升溫至350°C~500°C，升溫時間1.5~5小時，然后進入活化工程。雖然現(xiàn)有技術的碳化工藝相對簡化，所得產(chǎn)品的碳得率有所提高，比表面積大，但產(chǎn)品的強度、含碳量和吸附性能等在應用領域中仍受到一定的限制，有待進一步的研究和改進。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
針對上述問題，本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種生產(chǎn)活性碳纖維的二級碳化工藝，在現(xiàn)有技術的基礎上增加一級高溫碳化過程，可使碳結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，碳著力增加，灰分排除，所得產(chǎn)品的含碳量增高，吸脫附能力增強。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案:一種生產(chǎn)活性碳纖維的二級碳化工藝，包括如下步驟:
S1:將碳化爐的第一個碳化腔進行升溫至130°c ~270°C，并通入適量氮氣30min，使爐腔內(nèi)保持氮氣氛圍，壓力為0.1~0.2Mpa ；
S2:將鹽浸潰預處理后的粘膠纖維氈、布置于碳化爐的第一個碳化腔內(nèi)進行一級碳
化；
53:一級碳化是將鹽浸潰預處理后的粘膠纖維氈、布在碳化爐的第一個碳化腔內(nèi)進行低溫碳化I~2h成為碳化初體，溫度為130°C~270°C ;
54:將碳化初體連續(xù)通過碳化爐的第二個碳化腔內(nèi)進行二級碳化，即將碳化初體高溫碳化I~2h成為碳化體，溫度為650°C~950°C ；
55:將二級碳化后的碳化體連續(xù)進入活化爐進行活化、冷卻后，即得活性碳纖維氈、布。
[0005]上述的碳化爐為臥式連續(xù)化碳化爐，由兩個碳化腔組成，前段為一級低溫碳化腔，后段為二級高溫碳化腔，中間由隔熱簾分隔。
[0006]上述的二級碳化工藝，其爐腔內(nèi)由氮氣密封進行碳化，爐腔內(nèi)兩端的壓力為
0.2Mpa，中間的壓力為 0.01 Mpa~0.02 Mpa0
[0007]上述的活化爐為臥式連續(xù)化活化爐。
[0008]本發(fā)明的碳化工藝較現(xiàn)有技術增加了一級高溫碳化過程(即650°C、50°C)，高溫碳化可使碳結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，碳著力增加，灰分排除，不僅有助于活化工藝的順利進行，并且所得產(chǎn)品的含碳量增高，吸脫附能力增強，從而具有更強、更持久的吸附能力，可有效延長產(chǎn)品使用壽命。
[0009]【具體實施方式】:
以下通過實施例對本發(fā)明作進一步說明:以粘膠纖維氈、布為原料制備活性碳纖維氈、布為例，二級碳化工藝的步驟如下:
a)將碳化爐的第一個碳化腔進行升溫至130°C~270°C，并通入適量氮氣30min，使爐腔內(nèi)保持氮氣氛圍，壓力為0.2Mpa ；
b)將鹽浸潰預處理后的粘膠纖維氈、布置于碳化爐的第一個碳化腔內(nèi)進行一級碳化； c ) 一級碳化是將鹽浸潰預處理后的粘膠纖維氈、布在碳化爐的第一個碳化腔內(nèi)進行低
溫碳化I~2h成為碳化初體，溫度為130°C~270°C ;
d)將碳化初體連續(xù)通過碳化爐的第二個碳化腔內(nèi)進行二級碳化，即使碳化初體高溫碳化I~2h成為碳化體，溫度為650°C~950°C ；
e)將二級碳化后的碳化體連續(xù)進入活化爐進行活化、冷卻后，即得活性碳纖維氈、布。
[0010]所述的碳化爐為臥式連續(xù)化碳化爐，由兩個碳化腔組成，前段為一級低溫碳化腔，后段為二級高溫碳化腔，中間由隔熱簾分隔。
[0011]所述的二級碳化工藝，其爐腔內(nèi)由氮氣密封進行碳化，爐腔內(nèi)兩端的壓力為
0.2Mpa，中間的壓力為 0.01 Mpa~0.02 Mpa0
[0012]所述的活化爐為臥式連續(xù)化活化爐。
`[0013]本發(fā)明生產(chǎn)得到的活性碳纖維氈、布的各項性能參數(shù)，經(jīng)檢測如下表1:
表1
【權(quán)利要求】
1.一種生產(chǎn)活性炭纖維的二級碳化工藝，包括如下步驟: 將碳化爐的第一個碳化腔進行升溫至130°c ~270°C，并通入適量氮氣30min，使爐腔內(nèi)保持氮氣氛圍，壓力為0.ο.2Mpa ； 將鹽浸潰預處理后的粘膠纖維氈、布置于碳化爐的第一個碳化腔內(nèi)進行一級碳化； 一級碳化是將鹽浸潰預處理后的粘膠纖維氈、布在碳化爐的第一個碳化腔內(nèi)進行低溫碳化I~2h成為碳化初體，溫度為130°C~270°C ; 將碳化初體連續(xù)通過碳化爐的第二個碳化腔內(nèi)進行二級碳化，即將碳化初體高溫碳化I~2h成為碳化體，溫度為650°C~950°C ； 將二級碳化后的碳化體連續(xù)進入活化爐進行活化、冷卻后，即得活性炭纖維氈、布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)活性炭纖維的二級碳化工藝，其特征在于，所述的碳化爐為臥式連續(xù)化碳化爐，由兩個碳化腔組成，前段為一級低溫碳化腔，后段為二級高溫碳化腔，中間由隔熱簾分隔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)活性炭纖維的二級碳化工藝，其特征在于，所述爐腔內(nèi)由氮氣密封進行碳化，爐腔內(nèi)兩端的壓力為0.2Mpa，中間的壓力為0.01 Mpa^0.02 Mpa0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)活性炭纖維的二級碳化工藝，其特征在于，所述的活化爐為臥式連續(xù)化活化爐。
【文檔編號】D06C7/04GK103696195SQ201310669069
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)明者】楊學斌, 楊學彥 申請人:楊學斌