粘膠基活性炭纖維氈(Activated Carbon Fibers, ACFs),是一種具有高吸附性能的炭質(zhì)吸附材料。其擁有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu),超過(guò)50%的碳原子分布于內(nèi)外表面。與傳統(tǒng)的顆粒狀活性炭(Granular Activated Carbon, GAC)相比,活性炭纖維有著孔徑分布窄、吸附容量大、吸附脫附速率快等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于空氣凈化、水凈化、溶劑回收、醫(yī)療衛(wèi)生、電子等行業(yè)。粘膠基、聚丙烯腈(PAN)基、酚醛基、瀝青基活性炭纖維是活性炭纖維的主要產(chǎn)品,國(guó)內(nèi)主要集中在粘膠基活性炭纖維的生產(chǎn)。但是,國(guó)內(nèi)粘膠基活性炭纖維的生產(chǎn)存在著收率低、產(chǎn)品性能低、工藝不成熟等問(wèn)題。 針對(duì)以上粘膠基活性炭纖維生產(chǎn)中存在的問(wèn)題,本論文對(duì)粘膠基活性炭纖維制備中的預(yù)處理、低溫炭化、活化等階段展開(kāi)研究,開(kāi)發(fā)出具有高吸附性能和高收率的浸漬劑配方,并考察了浸漬劑濃度和活化條件對(duì)粘膠基活性炭纖維收率和吸附性能的影響。在實(shí)驗(yàn)室已有研究成果的基礎(chǔ)上,解決了粘膠基活性炭纖維工業(yè)生產(chǎn)中存在的問(wèn)題,完善了車(chē)間生產(chǎn)工藝。

粘膠基活性炭纖維氈

　　研究結(jié)果表明： (1)浸漬劑配方Ⅰ和配方Ⅱ有效地降低活性炭纖維的生產(chǎn)成本,同時(shí)提高了粘膠基活性炭纖維的收率和吸附性能。在一定范圍內(nèi),隨著浸漬劑濃度的提高、活化溫度的提高、活化時(shí)間的延長(zhǎng)所得到的活性炭纖維的吸附性能提高,但是產(chǎn)品收率降低?？紤]到實(shí)際生產(chǎn)的需求,配方Ⅰ和配方Ⅱ作為粘膠纖維浸漬劑,浸漬劑擔(dān)載率應(yīng)控制在20%、活化溫度為880℃、活化時(shí)間為30min、水碳比為5。所得到的活性炭纖維擁有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和良好的吸附性能,碘值、苯值和亞甲基藍(lán)值達(dá)到1481mg/g、558mg/g和473mg/g。 (2)實(shí)驗(yàn)室的研究成果在活性炭纖維生產(chǎn)中應(yīng)用,改善活性炭纖維的生產(chǎn)工藝,ACFs產(chǎn)品質(zhì)量也更加穩(wěn)定。生產(chǎn)中應(yīng)該保證粘膠基纖維氈具有充分的浸漬時(shí)間；適當(dāng)降低纖維氈走速,以保證纖維氈在炭化爐內(nèi)足夠的停留時(shí)間；增加活化爐水蒸氣通量。合理調(diào)整炭化爐和活化爐內(nèi)溫度分布和排氣量：炭化階段增加焦油析出區(qū)間的排氣,以減少焦油對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響；活化階段適當(dāng)提高活化溫度,并控制好活化爐排氣口的位置。