[发明专利]一种制备和再生球形活性炭的联合制备工艺和装置

权利要求书

1.一种制备和再生球形活性炭的装置，其特征在于，所述装置包括：

碳化装置、活化装置、碳化尾气回收装置、活化尾气回收装置、脱附保温装置和再生装置；所述碳化装置设置于活化装置的上游端；

所述碳化尾气回收装置的一端与碳化装置相连，所述碳化尾气回收装置的另一端与脱附保温装置相连；所述活化尾气回收装置的一端与活化装置相连，所述活化尾气回收装置的另一端与再生装置相连；所述脱附保温装置与再生装置相连。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述碳化装置用于对球形聚合物进行碳化处理；所述活化装置用于对碳化后的产物进行活化处理；所述碳化尾气回收装置用于回收碳化过程中产生的废气，并将其送入脱附保温装置中，为脱附保温装置提供热源；所述活化尾气回收装置用于回收活化过程中产生的废气，并将其送入再生装置中，为再生处理提供活化原料。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括磺化装置，用于对球形聚合物进行磺化处理。所述磺化装置设置在碳化装置的上游端。

优选地，所述装置还包括干燥装置，用于对球形聚合物进行干燥处理。所述干燥装置设置在磺化装置或碳化装置的上游端。

4.一种制备和再生球形活性炭的联合制备方法，其特征在于，所述方法是基于权利要求1-3任一项所述的装置；所述活性炭的制备方法包括如下步骤：

1)任选地，利用干燥装置对球形聚合物进行干燥；

2)任选地，利用磺化装置对球形聚合物或步骤1)的球形聚合物进行磺化；

3)利用碳化装置对球形聚合物或步骤1)球形聚合物或步骤2)的球形聚合物碳化，并利用碳化尾气回收装置收集产生的废气；

4)利用活化装置对步骤3)得到的产物活化，并利用活化尾气回收装置收集产生的废气，制备得到所述球形活性炭；

所述活性炭的再生方法包括如下步骤：

5)利用保温装置，通入步骤3)收集产生的废气对需要再生的球形活性炭进行保温处理，提高吸附质分子脱附的能力；

6)利用再生装置，通入步骤4)收集产的废气对步骤5)的产物进行再生活化处理，实现对活性炭的再生。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述干燥装置干燥装置在100-400℃，优选100-200℃的温度运行；

优选地，再生步骤中，球形活性炭与活化气体的质量比为5:1-2；

优选地，再生步骤中，所述再生的时间为30-60min；

优选地，保温步骤中，所述保温的时间为30-60min。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，碳化可以在惰性气氛或者在惰性气体和氧气的混合气氛下进行；

优选地，所述碳化的温度可以为100-950℃，例如150-900℃，如300-850℃；

优选地，所述碳化可在2个或更多个温度区域依次进行，例如在2至10个温度区域依次进行；

优选地，所述温度区域的温度彼此不相同，或者碳化可以在梯度上升的温度下进行；

优选地，当碳化在2个或更多个温度区域依次进行时，首先在第一温度区域碳化，然后依次进入下一温度区域，例如第二温度区域碳化；

例如，第一温度区域的温度可以是100～500℃，例如150～450℃；第二温度区域的温度可以高于第一温度区域，例如500～950℃，如650～950℃。