一种生产改性活性炭的设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种生产改性活性炭的设备，其中气密罩分设于壳体的两端，气密罩的一端上方处安装有送料器，气密罩的另一端下方处安装有下料器；壳体内置有传送带，送料器出口处下方为传送带起始端，下料器的入口处位于传送带的末端；等离子体发生器设置在传送带上方的壳体壁上；流量控制阀连接气瓶和气管，气管与壳体连通；真空泵设置在壳体之外。采用本设备生产的活性炭，增加活性炭表面的含氮官能团和含氧官能团，提高活性炭对极性气体的吸附性，可以缩短活性炭改性活化时间，提高活化效率，降低生产耗能、减少环境污染等。
【专利说明】一种生产改性活性炭的设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及活性炭生产设备领域，尤其是生产改性活性炭的设备。
【背景技术】
[0002]活性炭(Activated Carbon)是一种多孔性的含炭物质，它具有高度发达的孔隙构造，是一种极优良的吸附剂，原料主要来自煤、果壳、木材、石油焦、树脂、浙青等。活性炭吸附作用是藉由物理性吸附力与化学性吸附力达成。是工业、农业、国防、交通、医药卫生、环保事业和尖端科学不可或缺的重要材料。
[0003]活性炭表面化学组成的不同对活性炭的酸碱性、润湿性、吸附选择性、催化性及导电性等产生影响，调整活性炭的孔隙结构，对表面基团进行改性，可以提高活性炭对不同物质的吸附能力。
[0004]活性炭表面含有多种官能团:酸性官能团、中性官能团和碱性官能团。一直以来，研究者们探讨了各种不同的改性方法来增加活性炭的比表面积和增强表面官能团的活性，以达到提高活性炭的吸附性能的目的。对表面官能团进行改性的主要的方法有表面氧化处理、添加活化溶剂、碳沉积技术、高温处理技术、低温等离子技术等。
[0005]现有采用低温等离子方法进行活性炭改性的反应设备，存在一系列问题，如:活化时间长，活化效率低，生产成本高等。
实用新型内容
[0006]针对上述内容，本实用新型的目的在于提供一种生产改性活性炭的设备，可以缩短活性炭改性活化时间，提高活化效率，降低生产能耗和生产成本。
[0007]本实用新型通过以下技术方案来实现:
[0008]本实用新型提供一种生产改性活性炭的设备，由壳体、气密罩、送料器、下料器、等离子体发生器、传送带、流量控制阀、真空泵、气管、气瓶组成，其中气密罩分设于壳体的两端，气密罩的一端上方处安装有送料器，气密罩的另一端下方处安装有下料器；壳体内置有传送带，送料器出口处下方为传送带起始端，下料器的入口处位于传送带的末端；等离子体发生器设置在传送带上方的壳体壁上；流量控制阀连接气瓶和气管，气管与壳体连通；真空泵设置在壳体之外。
[0009]将活性炭原料从送料器进行加料，使原料均匀分布在传送带上，通过传送带将原料置于壳体内，用真空泵将壳体内抽成真空状态，气密罩与壳体之间通过密封连接。将气瓶中的氧气通过气管输入到壳体内，打开等离子体发生器，在高压的作用下形成氧等离子体，对原料颗粒表面进行清洗，增加原料表面的含氧官能团。清洗完成后再次将壳体内抽成真空状态，先将气瓶中的氩气通入到壳体内，稍后再将气瓶中的混合气体通入到壳体内，低温等离子体活性粒子与原料表面作用后，原料表面分子间的化学键被打开，与放电空间中的氧、氮等自由基结合，在原料表面形成新的含氧、含氮官能团。根据原料粒径大小，流量控制阀调节气体流量及压力大小，等离子体发生器调节电压大小及放电时间等。完成后，原料通过传送带从下料器出料。
[0010]作为优先，所述壳体内还包括进气仓，进气仓平行设置在传送带中间，进气仓的上部为设有通孔的均流板，气管连通到进气仓中。气体通过均流板，使得气体压力在传送带之间均匀分布，使得传送带上的活性炭可以均匀进行改性活化，提高活性炭与气体的接触效率。
[0011]作为优先，所述进气仓中可设有多层均流板，使得气体压力更加均匀地向上通过。
[0012]作为优选，所述均流板小于60目。
[0013]作为优选，所述的等离子体发生器安装在壳体腔内或腔外的壳壁上，可根据活性炭颗粒大小，选择将等离子体发生器安装在壳壁不同位置上。
[0014]作为优选，所述的壳体腔内设置有金属丝，等离子体发生器安装在金属丝上，可根据原料颗粒大小，调节金属丝与传送带的之间距离。
[0015]采用上述设备生产改性活性炭，通过等离子发生器发出的高能电子的撞击，增强活性炭表面含氧官能团和含氮官能团，通过传送带以及均流板，提高了活性炭对极性气体的吸附能力。同时，该套设备装置简单，缩短了活化时间，提高了活化效率，不产生高温高能耗，不使用其他化学添加剂，不产生废水等，减低了环境污染，降低了生产成本。
[0016]通过低温等离子体发生器，配合惰性混合气体，增加活性炭表面的含氮官能团和含氧官能团，提高活性炭对极性气体的吸附性，降低生产耗能、减少环境污染等。在相同用量的情况下，使用该套设备生产的改性活性炭去除甲醛，最高去除率比普通活性炭高出30%。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]附图1是本实用新型的生产改性活性炭的设备结构示意图。
[0018]图中所示:1-送料器、2-壳体、3-等离子体发生器、4-均流板、5-气密罩、6_传送带、7-下料器、8-气瓶、9-流量控制阀、10-气管、11-进气仓、12-真空泵、13-金属丝。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的描述。
[0020]如图1所示，本实用新型的生产改性活性炭的设备包括，壳体2、气密罩5、送料器1、下料器7、等离子体发生器3、传送带6、流量控制阀9、真空泵12、气管10、气瓶8。
[0021]其中气密罩5分设于壳体2的两端，气密罩5的一端上方处安装有送料器1，气密罩5的另一端下方处安装有下料器7 ;壳体2内置有传送带6 ;等离子体发生器3设置在传送带6上方的壳体2壁上；流量控制阀9连接气瓶8和气管10，气管10与壳体2连通；真空泵12设置在壳体2之外。传动带6是绝缘传送带，可以理解的是，还可以是聚四氟乙烯传送带或陶瓷传送带。
[0022]如图1所示，本实用新型实施方式中，壳体2内还包括进气仓11，进气仓11平行设置在传送带6中间，进气仓11的上部为设有通空的均流板4，气管10连通到进气仓11中。均流板4控制输入气体以一定压力均匀地向上通过，提高气体与传送带6上原料的接触效率。
[0023]可以理解的是，均流板4还可设置成多层，均流板可以是60目。
[0024]如图1所示，本实用新型实施方式中，壳体2内还设有金属丝13，所述等离子发生器3安装在金属丝13上。可根据原料颗粒大小，调节金属丝与传送带的之间距离。
[0025]可以理解的是，等离子发生器3还可直接安装在壳体2腔内或腔外的壳壁上。
[0026]将活性炭原料从送料器I进行加料，使原料均匀分布在传送带6上，通过传送6带将原料置于壳体2内，用真空泵12将壳体2内抽成真空状态。将气瓶8中的氧气通过气管10输入到壳体2内，打开等离子体发生器3，在高压的作用下形成氧等离子体，对原料颗粒表面进行清洗,增加原料表面的含氧官能团。清洗完成后再次将壳体2内抽成真空状态，先将气瓶8中的氩气通入到壳体内，稍后再将气瓶8中的混合气体(如:Ar 75-95%, NH30-10%,NO 0-15%)通入到壳体2内，低温等离子体活性粒子与原料表面作用后，原料表面分子间的化学键被打开，与放电空间中的氧、氮等自由基结合，在原料表面形成新的含氧、含氮官能团。根据原料粒径大小，流量控制阀9调节气体流量及压力大小，等离子体发生器3调节电压大小及放电时间等。完成后，原料通过传送带从下料器7出料。
[0027]采用上述设备生产改性活性炭，通过低温等离子发生器发出的高能电子的撞击，配合惰性混合气体，增强活性炭表面含氧官能团和含氮官能团，通过传送带以及均流板，提高了活性炭对极性气体的吸附能力。在相同用量的情况下，使用该套设备生产的改性活性炭去除甲醛，最高去除率比普通活性炭高出30%。同时，该套设备装置简单，缩短了活化时间，提高了活化效率，不产生高温高能耗，不使用其他化学添加剂，不产生废水等，减低了环境污染，降低了生产成本。
[0028]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种生产改性活性炭的设备，其特征在于:包括壳体(2)、气密罩(5)、送料器(I)、下料器(7)、等离子体发生器(3)、传送带￠)、流量控制阀(9)、真空泵(12)、气管(10)、气瓶(8),其中气密罩(5)分设于壳体(2)的两端,气密罩(5)的一端上方处安装有送料器(I),气密罩(5)的另一端下方处安装有下料器(7);壳体(2)内置有传送带(6);等离子体发生器(3)设置在传送带(6)上方的壳体(2)壁上；流量控制阀(9)连接气瓶(8)和气管(10)，气管(10)与壳体(2)连通；真空泵(12)设置在壳体(2)之外。
2.根据权利要求1所述的生产改性活性炭的设备，其特征在于:壳体(2)内还包括进气仓(11)，进气仓(11)平行设置在传送带(6)中间，进气仓(11)的上部为设有通空的均流板(4)，气管(10)连通到进气仓(11)中。
3.根据权利要求2所述的生产改性活性炭的设备，其特征在于:进气仓(11)中还设有多层均流板(4)。
4.根据权利要求2或3所述的生产改性活性炭的设备，其特征在于:均流板(4)小于60目。
5.根据权利要求1或2所述的生产改性活性炭的设备，其特征在于:所述等离子发生器(3)安装在壳体(2)腔内或腔外的壳壁上。
6.根据权利要求1或2所述的生产改性活性炭的设备，其特征在于:所述壳体(2)内还设有金属丝(13)，所述等离子发生器(3)安装在金属丝(13)上。
7.根据权利要求1所述的生产改性活性炭的设备，其特征在于:所述传送带(6)是绝缘传送带。
8.根据权利要求1所述的生产改性活性炭的设备，其特征在于:所述传送带(6)是聚四氟乙烯传送带或陶瓷传送带。
【文档编号】B01J20/30GK204107515SQ201420472666
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年8月20日 优先权日:2014年8月20日
【发明者】黄庆, 葛振东, 张建朋 申请人:江苏创云环保科技有限公司