[发明专利]一种活性炭纤维刀片矩阵式批量化改性装置及方法

说明书

本发明公开了一种活性炭纤维刀片矩阵式批量化改性装置及方法，该装置包括改性反应装置和储液装置，改性反应装置包括改性釜、加热装置和安全阀，所述改性釜包括釜体和釜盖，所述釜体与所述釜盖之间可拆卸地连接；所述釜体的内腔设有多块竖直设置的支撑网，每两块所述支撑网形成容纳活性碳纤维的空间并组成支撑网组，所述支撑网组用于固定活性碳纤维并能够与活性碳纤维组成活性碳纤维刀片，所述支撑网组以相同的间隔距离排列设置，并能够与活性碳纤维组成活性碳纤维刀片矩阵，所述支撑网组与所述釜体之间可拆卸地连接；所述储液装置与所述釜体之间通过输送装置相连通。本发明保证了活性炭纤维材料的相互独立性，可以实现活性炭纤维批量化改性难题。

技术领域

本发明涉及活性炭纤维改性技术领域，具体地，涉及一种活性炭纤维刀片矩阵式批量化改性装置及方法。

背景技术

活性炭纤维材料相对于常规的活性炭具有高的比表面积和吸附性能，相对于普通的活性炭材料具有更高的优势，常用于气体或者工业废水的处理，但是由于活性炭纤维不易批量化改性，限制了在气体或者工业废水的处理行业中的应用和推广，因而目前活性炭纤维的应用市场相对较小。

在一些特殊的应用领域，如核工业放射性气体吸附处理，常用活性炭改性材料开展放射性废气和废水中核素的吸附和净化处理，一般活性炭材料的改性均采用浸渍方式。核级活性炭一般采用椰壳活性炭浸渍三乙烯二胺、碘化钾等吸附剂实现对放射性气体中碘和甲基碘的吸附净化。活性炭由于是颗粒状材料，在改性过程中一般采用浸渍剂在水溶液中浸泡并搅拌，让改性材料进入活性炭的孔道结构中实现材料改性，工艺技术参数相对简单容易实现。但是对于活性炭纤维而言，其一般均是以纤维毡和纤维布形式存在，无法搅拌。另外，由于活性炭纤维具有高效吸附性能，采用直接堆积浸渍改性方式，会导致改性剂在表面材料中吸附，无法进入底层活性炭纤维材料中，无法实现活性炭纤维材料的批量改性。而其他改性方法如直接在活性炭纤维表面喷洒改性剂材料再烘干，均无法实现改性剂在活性炭纤维材料中的均匀分布，并具有改性效率低、质量无法保证，无法实现批量、高效的活性炭纤维改性等问题。

专利ZL202110480449.2公布了一种碘吸附材料及制备方法，其通过对活性炭纤维材料进行水热法改性得到了碘吸附材料。但是该专利公开的方法无法实现活性炭纤维的批量化改性，无法大规模的应用于工艺生产中。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于一种活性炭纤维刀片矩阵式批量化改性装置，可实现活性炭纤维材料的批量化改性制备，装置具备简单、易操作等特点，有利于活性炭纤维改性工业化推广应用。

本发明的另一目的是提供一种活性炭纤维批量化改性方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种活性炭纤维刀片矩阵式批量化改性装置，包括改性反应装置和用于储存和制备改性剂溶液的储液装置，改性反应装置包括改性釜、为所述改性釜加热的加热装置和控制所述改性釜的压力的安全阀，所述改性釜包括相互配合使用的釜体和釜盖，所述釜体与所述釜盖之间可拆卸地连接；所述釜体的内腔设有多块竖直设置的支撑网，每两块所述支撑网形成容纳活性碳纤维的空间并组成支撑网组，所述支撑网组用于固定活性碳纤维并能够与活性碳纤维组成活性碳纤维刀片，所述支撑网组以相同的间隔距离排列设置，并能够与活性碳纤维组成活性碳纤维刀片矩阵，所述支撑网组与所述釜体之间可拆卸地连接，所述釜体上设有温度计、液位计和压力表，所述釜体上设有与外部连通的可开闭的排气孔；所述加热装置与控制装置电气连接；

所述储液装置设有进料口，所述储液装置与所述釜体之间通过输送装置相连通，所述储液装置可通过所述输送装置向所述釜体输送改性剂溶剂，所述釜体可通过所述输送装置向所述储液装置反向输送改性剂溶剂。