一种活性碳纤维电热脱附结构制造技术

本发明专利技术涉及一种活性碳纤维电热脱附结构，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，所述电极机构包括设置在所述活性碳纤维床层端部上的导电胶区、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，所述导电金属体埋设在所述导电胶区内部，所述导电胶区为活性碳纤维床层端部至少部分浸入或注入导电胶固化成型。本发明专利技术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。

An electrothermal desorption structure of activated carbon fibers

The invention relates to an electrothermal desorption structure of activated carbon fibers, comprising an activated carbon fibers bed layer formed by the lamination of activated carbon fibers and an electrode mechanism arranged on a pair of side end faces of the activated carbon fibers bed layer. The electrode mechanism comprises a conductive adhesive area arranged at the end of the activated carbon fibers bed layer, a conductive adhesive area arranged at the conductive adhesive area or a conductive adhesive area arranged at the conductive adhesive area. The conductive metal body on the surface and the electrode lead-out joint connected with the conductive metal body are embedded in the conductive rubber area, which is solidified by immersing or injecting at least part of the end of the activated carbon fiber bed layer into the conductive rubber. The electrode mechanism of the invention has excellent performance, uniform temperature distribution of the activated carbon fiber bed, excellent anti-aging performance of the electrode and long service life.

【技术实现步骤摘要】
一种活性碳纤维电热脱附结构
本专利技术涉及气体净化领域，特别是涉及一种活性碳纤维电热脱附结构，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种活性碳纤维电热脱附结构，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，本专利技术提供了一种活性碳纤维电热脱附结构，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，所述电极机构包括设置在所述活性碳纤维床层端部上的导电胶区、设置在所述导电胶区内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，所述导电金属体埋设在所述导电胶区内部，所述导电胶区为活性碳纤维床层端部至少部分浸入或注入导电胶固化成型。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。优选地，所述导电金属体的形态为金属箔、金属棒、金属丝或金属块。优选地，所述导电胶区由导电胶浸渍形成，所述导电胶至少为银基导电胶、金基导电胶、铜基导电胶或石墨基导电胶。优选地，所述导电胶区的体积电阻率小于10-2Ω·cm，所述导电胶区的耐高温温度大于100℃。优选地，在活性碳纤维床层端部至少部分浸入导电胶固化成型的步骤包括：将活性碳纤维布进行层叠，按照活性碳纤维床层的尺寸进行切割且使端部对齐，之后将所述活性碳纤维床层进行固定，并将活性碳纤维床层的端部外露；同时将导电金属体与电极引出接头预先进行连接；将导电胶倒入容器内，并将所述活性碳纤维床层的端部浸入导电胶内；将活性碳纤维床层从容器内取出，将导电金属体埋入所述活性碳纤维床层的端部内，电极引出接头留在所述活性碳纤维床层的端部外部，自然晾干或烘干。优选地，当所述导电胶为石墨基导电胶时，所述导电胶区采用烘干固化成型，烘干温度为60～100℃，烘干时间为30～150min。优选地，所述导电胶区的宽度为0.5～2cm。基于上述技术方案，本专利技术的优点是：本专利技术的活性碳纤维电热脱附结构消除了电极与床层端面间的接触电阻，在大电流通过电极时，电极产热极低，使用寿命长；而且保证了活性碳纤维床层端面材料与电极完全接触，电流通过织物自身与电极接触一端直接流向另一端，避免层与层之间传导产生接触点处局部过热现象，使得温度在整个床层上分布均匀，温度梯度较小。由于床层内部电流分布均匀，床层内外同步均匀发热，有机物脱附干净彻底，脱附效率高，再生效果好，使得活性碳纤维材料可以长时间保持良好的吸附性能。本专利技术通过电极引出接头(如金属导线、金属触点等)与导电金属体连接，避免了活性碳纤维与金属电极直接连接不可靠的情况，增大了电极施加的牢固度与可靠度。同时，通过导电胶形成导电金属体与活性碳纤维之间均匀连接，避免了传统方式需要对活性碳纤维进行金属化处理的步骤，降低了工艺难度，降低了活性碳纤维的再生成本，极大地丰富了活性碳纤维的应用领域。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为活性碳纤维电热脱附结构俯视示意图；图2为活性碳纤维电热脱附结构侧视示意图；图3为活性碳纤维电热脱附结构电性能图；图4为活性碳纤维电热脱附结构温度测点分布图；图5为活性碳纤维电热脱附结构温度测点分布图；图6为活性碳纤维电热脱附结构老化性能图。具体实施方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。本专利技术提供了一种活性碳纤维电热脱附结构，如图1～图6所示，其中示出了本专利技术的一种优先实施方式。本专利技术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。如图1、图2所示，所述活性碳纤维电热脱附结构包括由活性碳纤维布2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，所述电极机构包括设置在所述活性碳纤维床层端部上的导电胶区1、设置在所述导电胶区1内的导电金属体4以及与所述导电金属体4相连的电极引出接头3，所述导电金属体4埋设在所述导电胶区1内部，所述导电胶区1为活性碳纤维床层端部至少部分浸入或注入导电胶固化成型。优选地，所述活性碳纤维布2为编织或非编织的活性碳纤维层。由于电极机构设置在碳纤维床层端部，碳纤维床层采用活性碳纤维布2层叠形成，所以要求碳纤维需要编织成层状结构，如常见的活性碳网眼布。活性碳纤维布2也可以为活性碳毡等非编织形态，同样是层状结构适宜于在非层叠面制作电极。所述导电金属体4的为常见的导电材料。优选地，所述导电金属体4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。优选地，所述导电金属体4的形态为金属箔、金属棒、金属丝或金属块。由于活性碳纤维床层为多层结构，采用金属箔能够使得活性碳纤维床层端部与中部的高度近似，最大程度地减小端部与中间的高度差，有利于活性碳纤维过滤器在使用过程中的结构装配。而金属棒、金属丝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种活性碳纤维电热脱附结构，包括由活性碳纤维布(2)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，其特征在于：所述电极机构包括设置在所述活性碳纤维床层端部上的导电胶区(1)、设置在所述导电胶区(1)内的导电金属体(4)以及与所述导电金属体(4)相连的电极引出接头(3)，所述导电金属体(4)埋设在所述导电胶区(1)内部，所述导电胶区(1)为活性碳纤维床层端部至少部分浸入或注入导电胶固化成型。

【技术特征摘要】
1.一种活性碳纤维电热脱附结构，包括由活性碳纤维布(2)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，其特征在于：所述电极机构包括设置在所述活性碳纤维床层端部上的导电胶区(1)、设置在所述导电胶区(1)内的导电金属体(4)以及与所述导电金属体(4)相连的电极引出接头(3)，所述导电金属体(4)埋设在所述导电胶区(1)内部，所述导电胶区(1)为活性碳纤维床层端部至少部分浸入或注入导电胶固化成型。2.根据权利要求1所述的活性碳纤维电热脱附结构，其特征在于：所述活性碳纤维布(2)为编织或非编织的活性碳纤维层。3.根据权利要求1所述的活性碳纤维电热脱附结构，其特征在于：所述导电金属体(4)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。4.根据权利要求1所述的活性碳纤维电热脱附结构，其特征在于：所述导电金属体(4)的形态为金属箔、金属棒、金属丝或金属块。5.根据权利要求1所述的活性碳纤维电热脱附结构，其特征在于：所述导电胶区(1)由导电胶浸渍形成，所述导电胶至少为银基导电胶、金基导电胶、铜基导电胶或石墨基导...

【专利技术属性】
技术研发人员：史喜成，孟祥君，谭正，
申请(专利权)人：北京卡林新能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11