一种用于电热式净化滤芯的吸附材料制造技术

本实用新型专利技术公开一种用于电热式净化滤芯的吸附材料，所述的吸附材料为活性炭网眼布或多孔活性炭纤维布（毡）属于活性炭纤维类材料，或由活性炭纤维类材料制成，在吸附材料本体上设有孔，开孔率为18～80%。采用本实用新型专利技术吸附材料装填的电热式净化滤芯，用于从各种行业中产生的VOCs废气中回收有机溶剂，也可用于空气中VOCs和其他有毒有害气体的净化。和现有技术相比具有如下有益效果：（1）降低了滤芯的风阻，以较小的设备实现了大风量有机废气的处理；（2）增加了单元吸附床层中吸附材料的装填量，吸附工作周期长，克服了由于吸附材料装填量小造成设备频繁在吸附－脱附间切换造成的能耗；（3）吸附材料装填密实，吸附床层电阻率均匀一致，克服了局部过热造成的安全隐患。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于环境工程领域中的挥发性有机化合物(VOCs)废气治理，具体涉及用于吸附净化VOCs废气并用电热法脱附的活性炭纤维类材料，可用于从各种行业中产生的VOCs废气中回收有机溶剂，也可用于空气中VOCs和其他有毒有害气体的净化。
技术介绍
VOCs废气普遍产生于现代工业生产和制造过程，如软包装印刷、合成革、合成纤维与合成树脂、汽车与摩托车涂装等行业，VOCs废气直接排放，不仅污染空气，同时也是一种严重浪费，提高了生产成本,增加企业的经济负担。上述工业过程产生的有机废气风量大、浓度低，治理难度大。采用活性炭纤维吸附、水蒸气脱附的方法，如中国专利(申请号02235711. 4、申请号02233407. 6、申请号200720187403. 7、申请号200810013779. 5)中提到的方法，已成功应用于甲苯、二甲苯、环已烷、卤代烃等难溶于水的有机物的回收。但近年来在“无苯化”的趋势下，如软包装印刷等行业大量使用乙酸乙酯、乙酸正丙酯、异丙醇、乙醇、丁酮等醇类、酯类、酮类溶剂，醇类和酮类易溶于水，水蒸汽脱附回收的水和溶剂分离困难，酯类易水解，回收溶剂的品质差，无法直接回用，还会产生大量废水。惰性热气体干式脱附可以解决水蒸气脱附存在的问题，如中国专利(申请号200810114892. 2)提出“以氮气为脱附介质的活性炭纤维有机废气回收方法和系统”、中国专利(申请号200920153816. 2)提出的“导管加热阻燃性气体循环脱附有机废气回收系统”、中国专利(申请号200910169851. 8)提出的“一种采用二次吸附有机废气回收方法”等，热气体可以为氮气、二氧化碳气体、洁净的烟道气体，采用电、导热油或高温水蒸气加热脱附气体，冷凝法回收有机蒸汽。惰性热气体干式脱附技术存在的主要问题是能耗大、回收溶剂变质，存在安全隐患。原因在于系统需要配置惰性气体发生设备，气体发生过程本身能耗高；脱附气体通过外部传热方式使活性炭纤维升温，传热效率低，使得脱附气体需加热到较高的温度才能实现有效脱附，脱附过程能耗高，由此也进一步增加了冷凝回收的热负荷；高温条件下溶剂易氧化变质，因此脱附过程要严格控制脱附气体中氧含量，一旦氧含量超标，氧化造成的局部高温可能引发火灾。中国专利(专利号ZL200520139796. 5、专利号01263147. 7)提出“有机溶剂回收装置”，利用活性炭纤维毡和布具有导电性的特点，在通电条件下，利用电流产生的热量，使有机蒸汽脱附再生，省去了外热方法中庞大的换热设备，设备结构紧凑，能耗低，并通过真空泵抽入冷凝器。从原理上讲，该技术具有节能低耗、回收溶剂纯度高等优点。该装置存在的主要问题是风阻大，处理风量小，不易工业化应用。无论是毡状活性炭纤维还是布状活性炭纤维，如果密实装填，风阻非常大，单元装置处理风量太小，远远不能满足印刷车间动辄每小时上万立方米有机废气的净化要求，能满足风量要求的设备，其体积非常庞大。风阻还限制了单元装置中活性炭纤维的装填量，造成吸附工作时间短，设备不得不在吸附一脱附过程之间频繁切换，吸附床层频繁抽真空、升温、降温，操作工艺复杂。如果疏松装填，虽然能降低风阻，但电阻率极不均匀，通电时吸附床层中存在高温点，造成活性碳纤维的局部烧蚀及有机物的氧化，既存在安全隐患又造成回收的有机溶剂品质变差。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是普通的毡状活性炭纤维和布状活性炭纤维密实装填时风阻大，不能满足大风量VOCs废气净化的要求，疏松装填则在通电加热时存在安全隐患，本技术提供一种风阻小、能密实装填、安全性高的用于电热式净化滤芯的吸附材料。为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下本技术的用于电热式净化滤芯的吸附材料，属于活性炭纤维类材料，或由活性炭纤维类材料制成，其特征在于在吸附材料本体上设有孔，开孔率为18 80%。所述的吸附材料一种形式为活性炭网眼布，网眼形状可以为圆形、椭圆形或多边形，网眼内径(长度)为I 50_，纵向任意相邻的两个孔的内径(长度)大于其孔壁，采用纵向紧密缠绕或平面压紧叠加的方式形成吸附床层；或横向上任意相邻的两个孔的内径(长度)大于其孔壁，采用横向紧密缠绕或平面压紧叠加的方式形成吸附床层；或同时满足上述两个条件，采用纵向或/和横向紧密缠绕或平面压紧叠加的方式形成吸附床层。在多层紧密缠绕或平面压紧叠加后，每个孔都不会被孔间相连部分完全遮盖，层与层之间的网眼能够互相连通，在吸附床层中形成贯通的立体孔道。所述的活性炭网眼布是以各种含碳纤维编织成的网眼布为前驱体，经炭化、活化工艺制成。一种优选的网眼形状为菱形，开孔率为18 80%，孔内对角线范围I 50mm。另一种优选的网眼形状为正六边形或长六边形，开孔率为18 80%，孔内对角线范围I 50_。还有一种优选的网眼形状为正方形或长方形，开孔率为18 80%，边长范围I 50mmo本技术的吸附材料另一种形式为多孔活性炭纤维布(毡)，孔的形状为圆形、椭圆形或多边形，孔内径(长度)为I 50_，纵向任意相邻的两个孔的内径(长度)大于其孔间距，采用纵向紧密缠绕或平面压紧叠加的方式形成吸附床层；或横向上任意相邻的两个孔的内径(长度)大于其孔间距，采用横向紧密缠绕或平面压紧叠加的方式形成吸附床层；或同时满足上述两个条件，则采用纵向或/和横向紧密缠绕或平面压紧叠加的方式形成吸附床层。在多层紧密缠绕或平面压紧叠加后，每个孔都不会被孔间相连部分完全遮盖，层与层之间的网眼能够互相连通，在吸附床层中形成贯通的立体孔道。也可采用满足上述孔眼布局的套打孔的数层多孔活性炭纤维布(毡)组合，作为一个整体层，通过紧密缠绕或平面压紧叠加形成吸附床层。或者是多孔活性炭纤维布(毡)，孔的形状为长条形、X形、十字形、新月形、弧形、L形中的一种或多种，孔宽为I 50_，沿纵向成行循环出现，任意一孔与其相邻行中位置最接近的孔在纵横两个方向上的投影都有重合，采用纵向和/或横向紧密缠绕或平面压紧叠加的方式形成吸附床层；或仅在横向上的投影有重合，且孔在横向上的投影长度大于横向相邻两孔间在纵向上的投影距离，或仅在纵向上的投影有重合，且孔在纵向上的投影长度大于纵向相邻两孔间在横向上的投影距离，采用纵向和横向交替紧密缠绕或平面压紧叠加的方式形成吸附床层。在多层紧密缠绕或平面压紧叠加后，每个孔都不会被孔间相连部分完全遮盖，层与层之间的网眼能够互相连通，在吸附床层中形成贯通的立体孔道。也可采用满足上述孔眼布局的套打孔的数层多孔活性炭纤维布(毡)组合，作为一个整体层，通过紧密缠绕或平面压紧叠加形成吸附床层。所述的多孔活性炭纤维布(毡)是以各种含碳纤维编织成的布、无纺布或毡为前驱体，经炭化、活化工艺制成活性炭纤维布(毡)，经机械打孔而制成。一种优选的孔形为圆形或椭圆形，开孔率为18 80%,内径范围I 50mm。另一种优选的孔形为长条形，开孔率为18 80%，孔宽为I 50mm，纵向孔长大于横向孔间距，或横向孔长大于纵向孔间距。还有一种优选的孔形为L形，开孔率为18 80%，孔宽为I 50mm，纵向孔长大于横向孔间距，或横向孔长大于纵向孔间距。两种或多种不同孔眼结构的活性炭网眼布或/和多孔活性炭纤维布(租)，分别满足上述三类孔型中的任意一种，采用与孔眼布局相应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电热式净化滤芯的吸附材料，属于活性炭纤维类材料，或由活性炭纤维类材料制成，其特征在于：?在吸附材料本体上设有孔，开孔率为?18～?80%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱军利，张蕾，王鹏宇，
申请(专利权)人：郑州中斯达环境科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：