CN106006632A - 一种活性炭改性装置 - Google Patents
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Abstract
一种活性炭改性装置，包括：外筒体，所述外筒体顶部设置进气口、出气口、进料进液口、温度计、压力表、防爆阀、电机，底部设置出料出液口、滤网；内筒体，所述内筒体与进料进液口、出料出液口、滤网连接，温度计、压力表、防爆阀、转轴搅拌器设置在内筒体内；本发明所述的活性炭改性装置，利用水蒸气进行加热，可以在高温、强酸、强碱的条件下对活性炭进行改性，能大大地降低活性炭中的灰分杂质和重金属含量，并可以对活性炭表面功能团化，提高活性炭的性能；同时本发明的装置具有结构简单、操作安全、使用方便的特点。
Description
技术领域
本发明涉及精细化工领域，具体涉及一种活性炭改性装置。
背景技术
活性炭是一种具有丰富孔隙结构、集中孔径分布的碳材料，主要由85%~92%的碳素组成，也含少量的氢、氧、氮、磷、硫等及一些无机矿物质。近年来，随着活性炭作在国防建设、交通能源、医药卫生、环境保护等领域的广泛应用，使得对活性炭的纯度、比表面积和功能化官能团的要求越来越高。所以，活性炭要通过改性除去灰分杂质和重金属，提高活性炭的纯度和比表面积；同时通过改性在活性炭表面负载各种功能基团，包括酸性官能团（-COOH、-OH、-C=O）和碱性官能团（-CH2、-CHR）等使活性炭表面官能团化。活性炭改性的方法主要包括气体还原改性、负载金属离子改性和酸碱洗改性等，其中气体还原改性、负载金属离子改性都需要在高温下进行，不适应于实际生产的应用，目前实际应用的活性炭改性主要是酸碱洗改性。中国专利200920137735.3公开了一种新型活性炭洗涤装置，中国专利200920181563.X、201110349867.4、201310466443.5公开了一种活性炭酸洗装置，中国专利2011110349938.0公开了一种反应快、活性炭流失少、寿命长的活性炭酸洗装置，中国专利201310492580.6公开了一种活性炭连续洗涤和干燥的装置，中国专利201310466389.4公开了一种活性炭酸洗工艺及酸洗系统；上述专利报道了活性炭酸洗改性的装置，并不能完全满足活性炭的改性要求，既能酸洗改性又能碱洗改性活性炭的装置未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种活性炭改性装置，该装置可以在连续加热下对活性炭进行酸洗或碱洗改性，提高活性炭的性能。
为了实现上述目的，本发明提供一种活性炭改性装置，其特征在于，该装置包括外筒体和内筒体，所述外筒体的顶部设置有进气口、出气口、进料进液口、温度计、压力表、防爆阀、电机，底部设置有出料出液口、滤网；所述内筒体与进料进液口、出料出液口、滤网连接，温度计、压力表、防爆阀、转轴搅拌器设置在内筒体内。
本发明具有以下技术效果。
所述装置通过进气口通入水蒸气进行加热，其加热温度可控制在室温~200℃范围内，使活性炭与改性介质更充分的反应。
所述装置通过设置防爆阀可以避免造成装置产生变形及爆炸，保证了装置及生产过程的安全。
所述装置通过电机和转轴搅拌器可以对活性炭及改性介质进行搅拌，使得活性炭能够充分接触改性介质。
所述装置通过设置滤网使改性介质流出，活性炭保留在内筒体内用水清洗。
所述装置的外筒体由搪瓷和铸铁浇注形成，内筒体和转轴搅拌器由聚四氟乙烯（PTFE）加工形成，使得活性炭的改性介质可以为强酸（王水、硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸等）和强碱（KOH、NaOH溶液等）。
本发明优点：所述的一种活性炭改性装置，可以在加热、强酸、强碱的条件下对活性炭进行改性，能大大地降低活性炭中的灰分杂质和重金属含量，并可以对活性炭表面功能团化，提高活性炭的性能；同时本发明的装置具有结构简单、操作安全、使用方便的特点。
附图说明
图1是本发明所提供的活性炭改性装置实施方式的示意图。
图2是本发明装置实施方式改性得到活性炭的灰分含量图。
图3是本发明装置实施方式改性得到活性炭的红外光谱图。
具体实施方式
下面是结合具体实施例，对本发明的技术方案进一步阐述。
参见图1所示的活性炭改性装置，包括外筒体1和内筒体2，在外筒体1的顶部设置有进气口3、出气口4、进料进液口5、温度计6、压力表7、防爆阀8、电机9，底部设置有出料出液口10、滤网11；内筒体2与进料进液口5、出料出液口10、滤网11连接，温度计6、压力表7、防爆阀8、转轴搅拌器12设置在内筒体内。
在改性操作时，活性炭和改性介质按一定的比例和浓度从进料进液口5送入内筒体2中；打开电机9，使转轴搅拌器12搅拌活性炭和改性介质；通过进气口3通入水蒸气，控制内筒体2内的温度；改性一定的时间后，关上滤网11及打开出料出液口10，使改性介质流出，活性炭保留在内筒体内用水清洗；改性结束后打开滤网11及出料出液口10，收集活性炭。
参见图2所示，改性后的活性炭比未改性的活性炭的灰分含量有不同程度的降低；参见图3所示，改性后的活性炭比未改性的活性炭含有更多官能团。
本发明虽然以较佳实施列公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
Claims (4)
1.一种活性炭改性装置，其特征在于，该装置包括外筒体1和内筒体2，所述外筒体1的顶部设置有进气口3、出气口4、进料进液口5、温度计6、压力表7、防爆阀8、电机9，底部设置有出料出液口10、滤网11；所述内筒体2与进料进液口5、出料出液口10、滤网11连接，温度计6、压力表7、防爆阀8、转轴搅拌器12设置在内筒体内。
2.如权利要求1所述的活性炭改性装置，其特征在于所述装置通过进气口3通入水蒸气进行加热。
3.如权利要求1所述的活性炭改性装置，其特征在于所述外筒体1由搪瓷和铸铁浇注形成；所述内筒体2和转轴搅拌器12由聚四氟乙烯（PTFE）加工形成。
4.如权利要求1所述的活性炭改性装置，其特征在于所述活性炭的改性介质包括强酸（王水、硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸等）和强碱（KOH、NaOH溶液等）。
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