[发明专利]一种活性碳纤维电热再生单元

说明书

本发明涉及一种活性碳纤维电热再生单元，包括由活性碳纤维布层叠形成的活性碳纤维床层以及设置在所述活性碳纤维床层的一对侧端面上的电极机构，还包括设置在活性碳纤维床层外侧的围护机构以及设置在所述活性碳纤维床层内的温度传感器，所述电极机构包括涂覆在所述活性碳纤维布端部上的导电胶区、设置在所述导电胶区内或设置在所述导电胶区表面上的导电金属体以及与所述导电金属体相连的电极引出接头，所述导电胶区为在活性碳纤维布端部涂覆导电胶固化成型，所述围护机构包括侧边板以及设置在所述侧边板上下面上的格栅板。本发明中的电极机构性能优良，活性碳纤维床层温度分布较为均匀，电极抗老化性能优良，寿命长。

技术领域

本发明涉及气体净化领域，特别是涉及一种活性碳纤维电热再生单元，适用于工业VOCs废气净化与回收，还适用于室内空气中VOCs和其他有毒有害气体净化。

背景技术

活性碳纤维(ACF)是新一代高效活性吸附材料和环保功能材料，是活性炭的更新换代产品。采用活性碳纤维可使吸附装置小型化，吸附层薄层化，吸附漏损小，效率高，节能经济，可以完成颗粒活性炭无法实现的工作，是其它类型的活性碳纤维无法比拟的，也是性能出类拔萃的活性吸附材料和环保工程材料。活性碳纤维是用天然纤维或人造有机化学纤维经过碳化制成，其主要成份由碳原子组成。碳原子主要以类似石墨微晶片、乳层堆叠的形式存在。ACF另一引人注目的结构是具有发达的比表面积，丰富的微孔径。一般活性碳纤维(ACF)的比表面积可达1000～1600m²/g，微孔体积高达90％，其微孔孔径为10～40A。

但是，活性碳纤维只能暂时吸附污染物，由于吸附剂存在吸附饱和状态，达到饱和状态的吸附剂不再吸附污染物。活性碳纤维再生，是指用物理或化学方法在不破坏活性炭或活性碳纤维原有结构的前提下，将吸附于活性炭或活性碳纤维上的吸附质予以去除，恢复其吸附性能，从而达到重复使用的目的。根据现有的技术，目前再生方式一般都是首选高温加热再生法，高温加热再生法的优点在于其在再生过程中能分解多种物质，再生环境良好，从而成为主要再生方法。目前主流的高温加热再生法也分两种情况，一种为直接使用热空气脱附，其能耗高，对设备结构要求也高；另一种为直接将活性碳纤维本身作为热电阻，通电使得活性碳纤维自身发热实现脱附。

在活性碳纤维电热再生时，直接通电使得活性碳纤维发热通常需要在床层端面附加电极。但是活性碳纤维是柔性材料，易变形，电极与活性碳纤维间存在接触电阻，而且活性碳纤维端面不可能完全平整，电极无法与活性碳纤维端面完全接触，造成局部接触电阻过大。

而另一种可行的方式为在活性碳纤维端面通过表面处理(如蒸发沉积法、热喷涂法、化学镀法或离子镀法等方式)附着一定厚度金属涂层，进而形成电极。但是在活性碳纤维端面形成金属涂层代价极为高昂，不仅工艺非常复杂，需要特定的专业设备(如PVD设备、CVD设备)，而且成本非常高。所以，采用上述方法严重限制了再生活性碳纤维的产能，且由于成本高昂也严重限制了应用领域和方向。

发明内容

本发明的目的是提出一种活性碳纤维电热再生单元，通过简单的结构以及工艺，提高活性碳纤维的再生产能，降低活性碳纤维的再生成本，以扩大活性碳纤维的应用领域。

为实现上述目的，本发明提供了一种活性碳纤维电热再生单元，包括由活性碳纤维布层叠形成的活性碳纤维床层以及设置在所述活性碳纤维床层的一对侧端面上的电极机构，还包括设置在活性碳纤维床层外侧的围护机构以及设置在所述活性碳纤维床层内的温度传感器，所述电极机构包括涂覆在所述活性碳纤维布端部上的导电胶区、设置在所述导电胶区内或设置在所述导电胶区表面上的导电金属体以及与所述导电金属体相连的电极引出接头，所述导电胶区为在活性碳纤维布端部涂覆导电胶固化成型，所述围护机构包括侧边板以及设置在所述侧边板上下面上的格栅板。

优选地，所述活性碳纤维布为编织或非编织的活性碳纤维层。

优选地，所述导电金属体的材质为铜、银、铅、金、锡、镉、镍、铁、铂金属单质或其合金中的一种。