一种活性炭改性反应装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及活性炭加工领域，具体是一种活性炭改性反应装置。
【背景技术】
[0002]活性炭是经过加工所得的无定形炭，具有很大的比表面积，对气体、溶液中的无机或有机物质及胶体颗粒等有良好的吸附能力。活性炭具有较强的吸附性和催化性能，主要是由于其具有独特的吸附表面结构特性和表面化学性能所决定。活性炭制备原料充足且安全性高，耐酸碱、耐热、不溶于水和有机溶剂、易再生等优点，是一种环境友好型吸附剂，已经广泛应用于化工、环保、食品加工、冶金、药物精制、军事化学防护等各个领域。
[0003]影响活性炭性能的主要因素有比表面积大小、孔容和孔径分布。一般比表面积、孔容越大，其吸附能力越强。大孔是吸附质分子的通道；中孔既是吸附质分子的通道，支配着吸附速度，又在一定相对压力下发生毛细凝结，吸附有些不能进入微孔的分子；微孔对吸附量起支配作用。活性炭孔径分布越集中，性能就越好。为了使活性炭具有特殊性能和用途，通常对其孔结构进行调整，对表面基团进行改性。活性炭材料吸附表面化学性质的改性可以通过表面氧化改性、表面还原改性以及负载金属改性等，即为活性炭的改性，是指通过碱处理或者酸处理等手段，通过改变活性炭的性质，增加表面官能团，使其具有一定的催化特性。通常，改性后的活性炭多用于特殊用途或者高价值产品的领域。
[0004]活性炭改性主要通过物理、化学处理，改变其孔隙结构，改变其表面酸碱性，或者在其表面引入或去除某些官能团使活性炭具有特殊的吸附性能和催化特性。此外，采用不同的活化方法或不同的活化剂也可以实现制备不同孔径分布及不同表面化学特性的活性炭。
[0005]活性炭化学改性的方法主要包括物理法和化学法，其中由于化学法对活性炭的表面结构和表面化学性质均有更为广泛和多元化的实践意义，成为活性炭改性探讨的主流，近年来得到了显著的关注和进展。活性炭的化学法改性主要是利用碱金属、碱土金属的氢氧化物、无机盐类以及一些酸类活化剂，改变活性炭表面的官能团以及表面负载的离子和化合物，从而改变其表面的化学性质达到活性炭的吸附能力的提高。根据所使用的活化剂及对表面处理的效果主要分为氧化及还原改性、负载金属改性、酸碱改性、电化学改性、负载杂原子和化合物改性等。虽然方法多样，但宗其制取流程均较为统一，主要为在放有活性炭的容器内加入如HN03、HClO和H202、Lewis碱等气相或液相的化学药剂浸泡数小时，部分情况下还需要在还原性气体H2或惰性气体化的保护下进行高温处理，得到的活性炭在化保护下于200-300度烘干干燥，即可制得。由于现有技术尚没有针对活性炭改性反应研发出相应的装置，而活性炭改性的操作经常需要气体保护、高温、密封等要求，一般通用的反应装置难以针对活性炭的反应要求作出精准、简洁、易于操作的控制，一旦反应条件控制不合理则对活化效果造成较大影响，增加研究人员的操作难度，并给探讨实践活性炭表面活性带来一定的干扰。【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种活性炭改性反应装置，它针对活性炭改性工艺设计构造，使其满足活性炭改性反应中常备的多种条件，使反应更加充分、高效，便于研究人员操作和控制。
[0007]本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现:
[0008]—种活性炭改性反应装置，包括反应箱，所述反应箱整体为密封结构，且其顶面设有进料口及与进料口相配合使用的密封盖，所述反应箱内设有与其相适应的反应架，所述反应架上沿反应箱纵向均匀分布有多个置料槽，所述置料槽为矩形扁槽且与反应箱的横截面相对应，所述置料槽的槽壁为多层交错的微孔网构成，所述反应箱的内部对应置料槽的间隔处设有多个横向的电热网，所述反应箱纵向的一端设有循环入口，且其相对一端设有循环出口，所述反应箱的上方设有连通循环入口与循环出口的循环管道，所述循环管道靠近循环入口的一端设有加药口，所述循环管道靠近循环出口的一端设有卸药口，所述循环管道上还设有离心风机和水栗，所述反应箱的外壁上还设有控制面板，所述控制面板上设有分别控制电热网、离心风机和水栗的多个开关。
[0009]所述循环入口处连接有布药管，所述布药管包括布药主管和多个布药支管，所述布药支管与布药主管垂直相通且沿着布药主管均匀分布，所述布药支管上设置多个布药孔。
[0010]所述加药口与循环管道、卸药口与循环管道均通过T形等径三通管件连接，所述加药口与循环管道的连接处以及卸药口与循环管道的连接处均设有阀门。
[0011]对比现有技术，本实用新型的有益效果在于:
[0012]1、本装置针对活性炭改性常备的反应条件而设定，对于反应过程中关于密封、气体保护、高温加热等条件，能够实现更为精准、简洁、高效的控制，有助于研究人员更好的探讨、确认和实践活性炭改性过程中的各项参数指标。
[0013]2、对于本装置各部分具体构造，其有益效果详陈如下:
[0014]所述反应箱整体为顶面开口的密封结构，便于对内部的气体环境进行控制；
[0015]所述反应架上用于放置活性炭的置料槽为扁槽且为多个，能够将活性炭分组铺开，增大接触面积，避免大量活性炭聚堆反应时出现的表层及内部反应不均衡的问题，有利于实现活性炭交换反应的均匀统一；由多层交错的微孔金属网构成的槽壁，能够实现药剂、保护气体、高温对流气体等的穿过，保证反应充分；
[0016]所述电热网穿插于置料槽之间，加热的作用距离较短，能够有效降低加热温控中的误差，实现温度的精准控制，并对两侧置料槽内的活性炭实现充分、均衡的加热，使反应、烘干等更加高效；
[0017]所述循环管道能够实现除活性炭外反应箱内其他组分的定向循环，例如在水栗的作用下能够辅助实现所添加药剂的定向循环运动，使其反复流经置料槽内的活性炭，从而提高和加快二者的化学反应；又例如在离心风机的作用下能够辅助实现内部气体的定向循环运动，一方面，增强气体保护作用，或加强还原性气体/氧化性气体的反应效率，另一方面，结合置料槽之间电热网的加热作用，形成循环热风，加速透过活性炭表面，显著提高烘干效率；
[0018]所述加药口与卸药口的设置，用于添加/移除反应试剂、抽换内部气体等；
[0019]所述控制面板上集成的多个开关，方便研究人员快速便捷的实现对电热网、离心风机和水栗的控制。
[0020]3、所述布药管的设置，能够对进入反应箱的药剂/气体进行均匀分布，所述布药支管实现对布药主管流入的药剂/气体的分流，所述布药孔实现对药剂/气体的进一步分散。
[0021]4、所述三通管件的连接和阀门的设置，方便对于循环、加药、换气、卸药等流程的控制，方便操作。
【附图说明】
[0022]附图1是本实用新型的剖面图。
[0023]附图2是本实用新型布药管的示意图。
[0024]附图中所示标号:
[0025]1、反应箱；2、密封盖；3、反应架；4、置料槽；5、电热网；6、循环入口 ；7、循环出口 ；8、循环管道；9、加药口 ；10、卸药口 ；11、布药管；12、布药主管；13、布药支管；14、布药孔。
【具体实施方式】
[0026]下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0027]本实用新型所述是一种活性炭改性反应装置，主体结构包括反应箱I，所述反应箱I整体为密封结构，便于对内部的气体环境进行控制；且其顶面设有进料口及与进料口相配合使用的密封盖2，所述反应箱I内设有与其