[发明专利]一种活性炭网眼布

说明书

技术领域

本发明属于环境工程领域中的挥发性有机化合物（VOCs）废气治理材料，具体涉及用于吸附净化VOCs废气并用电热法脱附的活性炭纤维织物类吸附材料，可用于从各种行业中产生的VOCs废气中回收有机溶剂，也可用于空气中VOCs和其他有毒有害气体的净化。

背景技术

现代工业生产和制造过程产生的VOCs废气风量大、浓度低，治理难度大，直接排放不仅造成严重的空气污染，同时也是一种严重的资源浪费。

电热式变温吸附技术利用活性炭类吸附材料在通电条件下产生的电阻热，使吸附床层升温，床层吸附的VOCs脱附，吸附能力得到再生。该技术能量利用率高、床层升温速度快、无需外设热源、设备简单、结构紧凑，为最具发展前景的溶剂回收技术。

可用于电热的活性炭类吸附材料包括颗粒状活性炭材料、活性炭纤维织物类材料等。颗粒活性炭材料装填的床层在多次电热后易发生床层松动，由此带来床层气流分布不均、沟流、净化效率下降、床层局部过热等工程难题，中国专利“从废气中回收有机溶剂的吸附净化单元及吸附回收装置”（ZL201110029435.5）采用振动及弹性紧压的方式，虽然解决了频繁加热后的颗粒活性炭床层自密实问题，但电流通过颗粒间接触点时仍然存在局部高温，会造成回收的溶剂变质。该技术更适用于空气中低浓度的VOCs净化，通过电热再生恢复床层的净化能力，而不考虑脱附后VOCs的品质。

活性炭纤维织物类材料，按织造方法不同，目前仅有活性炭纤维机织物（通常所说的活性炭纤维布）和活性炭纤维非织造布（即活性炭纤维毡）两种。这两种材料具有活性炭纤维吸脱附速率快、吸附容量高的特点，其电热性能良好，织物中纤维与纤维之间的密集搭接可有效降低了接触点产生高温的危险性，比颗粒活性炭更适于电热再生。但在实际应用中，两者气流阻力非常大，无法满足大风量VOCs废气的治理要求。

为了降低活性炭纤维毡的气流阻力，中国专利（申请号201110047887.6）中提出将粘胶纤维与粘胶纤维纱线按一定比例混合针刺成毡，中国专利（ZL200920049203.4）中提出采用单丝纤度大于5D的纤维制毡，虽然在一定程度上降低了材料的气流阻力，但织造方式的不改变，无法从根本解决材料的气阻问题。 

中国专利（ZL201010181478.0）公开了一种活性炭纤维布，在织造过程中使纤维规则交织、紧密抱合，纤维间接触紧密，消除了纤维间接触点产生高温问题，使其成为电阻均匀的导电材料，但由于活性炭纤维布为密集织物，制成的滤芯气流阻力过大，层叠数最多为十几层，严重限制了废气处理能力。

发明内容

针对现有技术需求及材料存在的问题，本发明提供一种活性炭网眼布，为具有均匀网孔的低风阻活性炭纤维织物，具有均匀电阻，能够电热升温，脱附其吸附的有机废气，并且可通过调节网孔结构来调节材料的风阻，以满足不同风量、特别是能满足大风量有机废气净化的要求。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

采用经编针织而成的粘胶纤维网眼坯布，先后经前处理、阻燃浸渍和网眼定型工序制成具有均匀网孔的粘胶纤维网眼布，再经低温炭化、高温炭化和活化制成的活性炭网眼布，开孔率为10~85%，BET比表面积为800~1600m²/g。

所述的粘胶纤维网眼坯布是采用粘胶长丝、粘胶短纤纱、粘胶纤维与聚丙烯腈纤维混纺纱、粘胶短纤纱与聚丙烯腈长丝并和股线、粘胶长丝与聚丙烯腈长丝并和股线中任意一种织造而成，克重为200~1000g/m²。

所述的粘胶长丝为单股丝或多股丝，线密度为150~1200D。

所述的粘胶短纤纱为单股线或多股线，线密度为6~40S。

所述的混纺纱为单股线或多股线，线密度为6~40S。

所述的前处理包括粘胶纤维网眼坯布的去油清洗、挤压脱水和干燥步骤，干燥温度为120~150℃。

所述的网眼定型是采用针板或布铗将经阻燃浸渍后的粘胶纤维网眼坯布缓缓拉到规定幅宽，先经120~150℃干燥后，在180~220℃温度条件下对其进行网眼定型处理，以保证布面平整、幅宽尺寸的稳定及网孔的开放。

所述的低温炭化过程是在氮气保护下进行，低温炭化炉内温度为200~400℃，炭化停留时间为20~60min。

所述的高温炭化和活化过程是在高温炭化和活化炉内完成，炉内温度为400~900℃，炭化停留时间为5~30min，活化停留时间为15~60min。