一种蜂窝状活性炭吸附单元的制作方法

本发明属于活性炭吸附领域，具体涉及一种蜂窝状活性炭吸附单元。

背景技术：

蜂窝活性炭通常采用优质煤质活性炭为原材料，经蜂模具压制，高温活化烧制而成。蜂窝活性炭可广泛用于各种气体净化设备和废气治理工程，实践证明，净化效果比普通好。用蜂窝活性炭可不同程度去除的污染物有：氧化氮、四氯化碳、氯、苯、二甲醛、丙酮、乙醇、乙醚、甲醇、乙酸、乙酯、苯乙烯、光气、恶臭气体等酸碱性气体。蜂窝活性炭具有比表面积大，通孔阻力小，微孔发达，高吸附容量，使用寿命长等特点，在空气污染治理中普遍应用。选用蜂窝活性炭吸附法，即废气与具有大表面的多孔性活性炭接触，废气中的污染物被吸附，从而起到净化作用。

蜂窝活性炭由于具有以上诸多优点进而被广泛应用，但是蜂窝活性炭由于其特定的结构，在吸附能力范围内能够达到良好的吸附效果，而当吸附的微粒填充在蜂窝结构中，使得其不足以再进行有效吸附时，其吸附量就达到了极值。而经研究发现，在蜂窝性活性炭吸附量达到极值时，对于其蜂窝形内部结构来讲，其实际上还可以容纳跟多的吸附物，也就是多就其本身而言还能够提升吸附潜能，因此就需要寻找新的方式来提升蜂窝状活性炭的吸附能力。

技术实现要素：

本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种蜂窝状活性炭吸附单元，能够显著提高蜂窝状活性炭的吸附能力。

本发明提供的技术方案如下：

一种蜂窝状活性炭吸附单元，包括蜂窝状活性炭体和框架，其中所述框架为由支架杆连接而成的六面体型立体框架结构，相对的两个侧面上设置有朝向框架结构内部的金属制成的凸台，凸台上设置有外接电源接头；蜂窝状活性炭体上设置有凹陷的安装槽，通过将安装槽嵌套安装在凸台上使得蜂窝状活性炭体安装于单元框架中。

所述的蜂窝状活性炭吸附单元，所述支杆架为绝缘材质。

所述的蜂窝状活性炭吸附单元，所述凸台的数量为两个以上。

所述的蜂窝状活性炭吸附单元中蜂窝状活性炭体的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将以重量份计的炭粉20-30份、陶土5-10份、玻璃粉8-12份和云母粉3-7份混合后研磨，得到研磨料；

步骤2，将乳化剂2-4份加入到50-60份水中，升温搅拌溶解，然后加入高温煤焦油和润滑剂，升温至80-90℃，搅拌形成乳化混合液；

步骤3，将水溶性粘合剂2-4份加入至乳化混合液中，搅拌混合后加入研磨料和硅胶粉10-15份，转入捏合机中制备成可塑性炭泥；

步骤4，将可塑性炭泥进行研磨，研磨后加入装有蜂窝形模具的挤出成型机中挤出成型，得到蜂窝状活性炭粗品；

步骤5，将蜂窝状活性炭粗品干燥后炭化，得到蜂窝状活性炭。

所述的制备方法，步骤1中研磨料的粒径为50μm以下。

所述的制备方法，步骤2中乳化剂为十二烷基磺酸钠。

所述的制备方法，步骤2中润滑剂为硬脂酸钡。

所述的制备方法，步骤4中研磨后的可塑性炭泥粒径为50μm以下。

所述的制备方法，步骤5中炭化过程为将干燥后的可塑性炭泥以5℃/min的升温速度升温至450-500℃，并保持150-200分钟，然后再以3-5℃/min的升温速度升温自650-700℃，然后采用蒸汽活化3-4小时。

本发明提供的蜂窝状活性炭吸附单元，利用本发明提供的蜂窝状活性炭体，在其两端施加电压，能够在蜂窝状内部形成一定的微电场，该微电场促进了通过蜂窝状活性炭体的气流中微粒的电离，是的微观粒子在带上电荷并在微电场中能够定向移动，吸附在蜂窝状结构中，提高了吸附性能。

本发明提供的蜂窝状活性炭体的制备方法，通过将炭粉与陶土、玻璃粉、和云母粉等组分进行复配，制备得到的活性炭体既具有良好的活性炭吸附的性能，同时又能在施加电压的条件下产生围观的电场，进一步增加了该活性炭体的吸附性能。经测定，本发明提供的蜂窝状活性炭吸附单元相对于不施加电压时吸附能力提升了20%以上。

附图说明

图1为本发明实施例1中提供的蜂窝状活性炭吸附单元中框架的示意图；

图2为本发明实施例1中提供的蜂窝状活性炭吸附单元中蜂窝状活性炭体的示意图；

以上图1和图2中，1为蜂窝状活性炭体，2为框架，3为凸台，4为外接电源接头，5为安装槽。

具体实施方式

实施例1

如图1和图2所示，为本实施例提供的蜂窝状活性炭吸附单元，其中图1为框架示意图，可以看出，框架2为由支架杆连接而成的六面体型立体框架结构，相对的两个侧面上设置有朝向框架结构内部的金属制成的凸台3，凸台3上设置有外接电源接头4；图2中，蜂窝状活性炭体1上设置有凹陷的安装槽5，通过将安装槽5嵌套安装在凸台3上使得蜂窝状活性炭体1安装于单元框架2中。

以上框架2中的支架杆为绝缘材质，凸台3数量可以设置每个侧面两个以上，能够更好的安装蜂窝状活性炭体1。

在组装过程中，直接将蜂窝状活性炭体1的安装槽5安装在凸台3上即可，而通过凸台3上设置的外接电源街头4可以给蜂窝状活性炭体1施加电压，进而协同发挥炭吸附作用。

实施例2

在本实施例中，为了能够更好的发挥单元的吸附作用，本实施例提供了一种蜂窝状活性炭体（1）的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤1，将以重量份计的炭粉20份、陶土5份、玻璃粉8份和云母粉3份混合后研磨，研磨料的粒径为50μm以下，得到研磨料；

步骤2，将乳化剂十二烷基磺酸钠2份加入到50份水中，升温搅拌溶解，然后加入高温煤焦油和硬脂酸钡，升温至80℃，搅拌形成乳化混合液；

步骤3，将水溶性粘合剂2份加入至乳化混合液中，搅拌混合后加入研磨料和硅胶粉10份，转入捏合机中制备成可塑性炭泥；

步骤4，将可塑性炭泥进行研磨，研磨后的可塑性炭泥粒径为50μm以下，研磨后加入装有蜂窝形模具的挤出成型机中挤出成型，得到蜂窝状活性炭粗品；

步骤5，将蜂窝状活性炭粗品干燥后炭化，炭化过程为将干燥后的可塑性炭泥以5℃/min的升温速度升温至450℃，并保持150分钟，然后再以3-5℃/min的升温速度升温自650℃，然后采用蒸汽活化3小时，得到蜂窝状活性炭。

实施例3

在本实施例中，为了能够更好的发挥单元的吸附作用，本实施例提供了一种蜂窝状活性炭体（1）的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤1，将以重量份计的炭粉22份、陶土6份、玻璃粉9份和云母粉5份混合后研磨，研磨料的粒径为50μm以下，得到研磨料；

步骤2，将乳化剂十二烷基磺酸钠3份加入到55份水中，升温搅拌溶解，然后加入高温煤焦油和硬脂酸钡，升温至85℃，搅拌形成乳化混合液；

步骤3，将水溶性粘合剂3份加入至乳化混合液中，搅拌混合后加入研磨料和硅胶粉12份，转入捏合机中制备成可塑性炭泥；

步骤4，将可塑性炭泥进行研磨，研磨后的可塑性炭泥粒径为50μm以下，研磨后加入装有蜂窝形模具的挤出成型机中挤出成型，得到蜂窝状活性炭粗品；

步骤5，将蜂窝状活性炭粗品干燥后炭化，炭化过程为将干燥后的可塑性炭泥以5℃/min的升温速度升温至460℃，并保持160分钟，然后再以3-5℃/min的升温速度升温自660℃，然后采用蒸汽活化3小时，得到蜂窝状活性炭。

实施例4

在本实施例中，为了能够更好的发挥单元的吸附作用，本实施例提供了一种蜂窝状活性炭体（1）的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤1，将以重量份计的炭粉26份、陶土8份、玻璃粉10份和云母粉6份混合后研磨，研磨料的粒径为50μm以下，得到研磨料；

步骤2，将乳化剂十二烷基磺酸钠3份加入到57份水中，升温搅拌溶解，然后加入高温煤焦油和硬脂酸钡，升温至88℃，搅拌形成乳化混合液；

步骤3，将水溶性粘合剂3份加入至乳化混合液中，搅拌混合后加入研磨料和硅胶粉14份，转入捏合机中制备成可塑性炭泥；

步骤4，将可塑性炭泥进行研磨，研磨后的可塑性炭泥粒径为50μm以下，研磨后加入装有蜂窝形模具的挤出成型机中挤出成型，得到蜂窝状活性炭粗品；

步骤5，将蜂窝状活性炭粗品干燥后炭化，炭化过程为将干燥后的可塑性炭泥以5℃/min的升温速度升温至480℃，并保持190分钟，然后再以3-5℃/min的升温速度升温自680℃，然后采用蒸汽活化4小时，得到蜂窝状活性炭。

实施例5

在本实施例中，为了能够更好的发挥单元的吸附作用，本实施例提供了一种蜂窝状活性炭体（1）的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤1，将以重量份计的炭粉30份、陶土10份、玻璃粉12份和云母粉7份混合后研磨，研磨料的粒径为50μm以下，得到研磨料；

步骤2，将乳化剂十二烷基磺酸钠4份加入到60份水中，升温搅拌溶解，然后加入高温煤焦油和硬脂酸钡，升温至90℃，搅拌形成乳化混合液；

步骤3，将水溶性粘合剂4份加入至乳化混合液中，搅拌混合后加入研磨料和硅胶粉15份，转入捏合机中制备成可塑性炭泥；

步骤4，将可塑性炭泥进行研磨，研磨后的可塑性炭泥粒径为50μm以下，研磨后加入装有蜂窝形模具的挤出成型机中挤出成型，得到蜂窝状活性炭粗品；

步骤5，将蜂窝状活性炭粗品干燥后炭化，炭化过程为将干燥后的可塑性炭泥以5℃/min的升温速度升温至500℃，并保持200分钟，然后再以3-5℃/min的升温速度升温自700℃，然后采用蒸汽活化4小时，得到蜂窝状活性炭。

本发明提供的蜂窝状活性炭吸附单元，利用本发明提供的蜂窝状活性炭体，在其两端施加电压，能够在蜂窝状内部形成一定的微电场，该微电场促进了通过蜂窝状活性炭体的气流中微粒的电离，是的微观粒子在带上电荷并在微电场中能够定向移动，吸附在蜂窝状结构中，提高了吸附性能。

本发明提供的蜂窝状活性炭体的制备方法，通过将炭粉与陶土、玻璃粉、和云母粉等组分进行复配，制备得到的活性炭体既具有良好的活性炭吸附的性能，同时又能在施加电压的条件下产生围观的电场，进一步增加了该活性炭体的吸附性能。经测定，本发明提供的蜂窝状活性炭吸附单元相对于不施加电压时吸附能力提升了20%以上。