CN112811423A - 一种交换树脂去除超级电容炭金属离子的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种交换树脂去除超级电容炭金属离子的方法，包括如下操作步骤：(1)步骤一：将炭浆离心分离；(2)步骤二：对电容炭半成品烘干，冷却备用；(3)步骤三：将烘干后的电容炭半成品加入反应釜，并在反应釜中加入盐酸，在反应釜中进行搅拌处理；(4)步骤四：酸处理结束后，再将强酸型阳离子交换树脂投入反应釜内；(5)步骤五：继续搅拌1～2h，使与电解液充分交换；(6)步骤六：交换后，经反应釜内底部衬聚四氟乙烯滤网；(7)步骤七：对滤液进行抽滤，然后水洗至PH值为6～7。本发明克服现有技术缺点，交换后的树脂HCl可再生，可加速除杂效果，具有节省时间、提高效率、节能再生优点。
Description
技术领域
本发明涉及电容炭技术领域，具体是指一种交换树脂去除超级电容炭金属离子的方法。
背景技术
超级电容炭在生产过程中需要使用大量的碱金属氢氧化物作为活化剂，从而产生各种碱金属，由于碱金属或重金属等相关金属离子的存在，成为引起超级电容器的漏电流增大、易自身放电、静电容量保持率降低、耐久性劣化等原因，并且有时引起短路等故障，为了去除超级电容炭金属离子，亟待一种更节约更环保的方法来解决现有问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术缺点，提供一种交换树脂去除超级电容炭金属离子的方法，交换后的树脂HCl可再生，可加速除杂效果，具有节省时间、提高效率、节能再生优点。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种交换树脂去除超级电容炭金属离子的方法，包括如下操作步骤：
(1)步骤一：将炭浆离心分离，固液分离后得到的固体即为超级电容炭半成品；
(2)步骤二：对电容炭半成品在90～100℃下烘干，冷却备用；
(3)步骤三：将烘干后的电容炭半成品加入反应釜，并在反应釜中加入盐酸，在反应釜中进行搅拌处理，同时加热进行酸处理；
(4)步骤四：酸处理结束后，再将强酸型阳离子交换树脂投入反应釜内，所加入的强酸型阳离子交换树脂的粒度为0.3～0.6cm；
(5)步骤五：继续搅拌1～2h，使与电解液充分交换；
(6)步骤六：交换后，经反应釜内底部衬聚四氟乙烯滤网，其滤网孔径为0.1～0.2cm；
(7)步骤七：对滤液进行抽滤，然后水洗至PH值为6～7。
进一步的，所述步骤四中投入的强酸型阳离子交换树脂和酸处理后电容炭半成品质量比例为1:1。
进一步的，所述步骤三中加入盐酸浓度为3～10％。
进一步的，所述步骤三中加热为室温到105℃，以5℃/分钟的速度升温。
进一步的，所述步骤五中的电解液为一种或两种以上碱金属氢氧化物的水溶液，其浓度为2～9mol/L。
本发明具有如下优点：本发明中使用的强酸型阳离子交换树脂为氢型，则直接使用；如果为钠型，则会在盐酸条件下转化为氢型，这样可以在整个过程中循环使用，可再生，可加速除杂效果，提高效率，具有节省时间、提高效率、节能再生优点，盐酸的作用主要是将生产超级电容炭活化过程中产生的各种金属离子及盐类溶解萃取，酸处理过程中产生的废盐酸，又能将强酸型阳离子交换树脂转化为反应原料，整个过程不用添加额外设备，减少生产成本，效率高，适宜广泛推广使用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明。
本发明在具体实施时：
实施例1
一种交换树脂去除超级电容炭金属离子的方法，包括如下操作步骤：
(1)步骤一：将炭浆离心分离，固液分离后得到的固体即为超级电容炭半成品；
(2)步骤二：对电容炭半成品在90℃下烘干，冷却备用；
(3)步骤三：将烘干后的电容炭半成品加入反应釜，并在反应釜中加入盐酸，加入盐酸浓度为3％，在反应釜中进行搅拌处理，同时加热进行酸处理，加热为室温到105℃，以5℃/分钟的速度升温；
(4)步骤四：酸处理结束后，再将强酸型阳离子交换树脂投入反应釜内，投入的强酸型阳离子交换树脂和酸处理后电容炭半成品质量比例为1:1，所加入的强酸型阳离子交换树脂的粒度为0.3cm；
(5)步骤五：继续搅拌1h，使与电解液充分交换，电解液为一种或两种以上碱金属氢氧化物的水溶液，其浓度为2mol/L；
(6)步骤六：交换后，经反应釜内底部衬聚四氟乙烯滤网，其滤网孔径为0.1cm；
(7)步骤七：对滤液进行抽滤，然后水洗至PH值为6。
实施例2
一种交换树脂去除超级电容炭金属离子的方法，包括如下操作步骤：
(1)步骤一：将炭浆离心分离，固液分离后得到的固体即为超级电容炭半成品；
(2)步骤二：对电容炭半成品在100℃下烘干，冷却备用；
(3)步骤三：将烘干后的电容炭半成品加入反应釜，并在反应釜中加入盐酸，加入盐酸浓度为10％，在反应釜中进行搅拌处理，同时加热进行酸处理，加热为室温到105℃，以5℃/分钟的速度升温；
(4)步骤四：酸处理结束后，再将强酸型阳离子交换树脂投入反应釜内，投入的强酸型阳离子交换树脂和酸处理后电容炭半成品质量比例为1:1，所加入的强酸型阳离子交换树脂的粒度为0.6cm；
(5)步骤五：继续搅拌2h，使与电解液充分交换，电解液为一种或两种以上碱金属氢氧化物的水溶液，其浓度为9mol/L；
(6)步骤六：交换后，经反应釜内底部衬聚四氟乙烯滤网，其滤网孔径为0.2cm；
(7)步骤七：对滤液进行抽滤，然后水洗至PH值为7。
实施例3
一种交换树脂去除超级电容炭金属离子的方法，包括如下操作步骤：
(1)步骤一：将炭浆离心分离，固液分离后得到的固体即为超级电容炭半成品；
(2)步骤二：对电容炭半成品在95℃下烘干，冷却备用；
(3)步骤三：将烘干后的电容炭半成品加入反应釜，并在反应釜中加入盐酸，加入盐酸浓度为7％，在反应釜中进行搅拌处理，同时加热进行酸处理，加热为室温到105℃，以5℃/分钟的速度升温；
(4)步骤四：酸处理结束后，再将强酸型阳离子交换树脂投入反应釜内，投入的强酸型阳离子交换树脂和酸处理后电容炭半成品质量比例为1:1，所加入的强酸型阳离子交换树脂的粒度为0.5cm；
(5)步骤五：继续搅拌1.5h，使与电解液充分交换，电解液为一种或两种以上碱金属氢氧化物的水溶液，其浓度为6mol/L；
(6)步骤六：交换后，经反应釜内底部衬聚四氟乙烯滤网，其滤网孔径为0.15cm；
(7)步骤七：对滤液进行抽滤，然后水洗至PH值为7。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (5)
1.一种交换树脂去除超级电容炭金属离子的方法，其特征在于，包括如下操作步骤：
(1)步骤一：将炭浆离心分离，固液分离后得到的固体即为超级电容炭半成品；
(2)步骤二：对电容炭半成品在90～100℃下烘干，冷却备用；
(3)步骤三：将烘干后的电容炭半成品加入反应釜，并在反应釜中加入盐酸，在反应釜中进行搅拌处理，同时加热进行酸处理；
(4)步骤四：酸处理结束后，再将强酸型阳离子交换树脂投入反应釜内，所加入的强酸型阳离子交换树脂的粒度为0.3～0.6cm；
(5)步骤五：继续搅拌1～2h，使与电解液充分交换；
(6)步骤六：交换后，经反应釜内底部衬聚四氟乙烯滤网，其滤网孔径为0.1～0.2cm；
(7)步骤七：对滤液进行抽滤，然后水洗至PH值为6～7。
2.根据权利要求1所述的一种交换树脂去除超级电容炭金属离子的方法，其特征在于：所述步骤四中投入的强酸型阳离子交换树脂和酸处理后电容炭半成品质量比例为1:1。
3.根据权利要求1所述的一种交换树脂去除超级电容炭金属离子的方法，其特征在于：所述步骤三中加入盐酸浓度为3～10％。
4.根据权利要求1所述的一种交换树脂去除超级电容炭金属离子的方法，其特征在于：所述步骤三中加热为室温到105℃，以5℃/分钟的速度升温。
5.根据权利要求1所述的一种交换树脂去除超级电容炭金属离子的方法，其特征在于：所述步骤五中的电解液为一种或两种以上碱金属氢氧化物的水溶液，其浓度为2～9mol/L。
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