一種用于電熱式凈化濾芯的吸附材料制造技術

本實用新型專利技術公開一種用于電熱式凈化濾芯的吸附材料，所述的吸附材料為活性炭網眼布或多孔活性炭纖維布（氈）屬于活性炭纖維類材料，或由活性炭纖維類材料制成，在吸附材料本體上設有孔，開孔率為18～80%。采用本實用新型專利技術吸附材料裝填的電熱式凈化濾芯，用于從各種行業中產生的VOCs廢氣中回收有機溶劑，也可用于空氣中VOCs和其他有毒有害氣體的凈化。和現有技術相比具有如下有益效果：（1）降低了濾芯的風阻，以較小的設備實現了大風量有機廢氣的處理；（2）增加了單元吸附床層中吸附材料的裝填量，吸附工作周期長，克服了由于吸附材料裝填量小造成設備頻繁在吸附－脫附間切換造成的能耗；（3）吸附材料裝填密實，吸附床層電阻率均勻一致，克服了局部過熱造成的安全隱患。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于環境工程領域中的揮發性有機化合物(VOCs)廢氣治理，具體涉及用于吸附凈化VOCs廢氣并用電熱法脫附的活性炭纖維類材料，可用于從各種行業中產生的VOCs廢氣中回收有機溶劑，也可用于空氣中VOCs和其他有毒有害氣體的凈化。
技術介紹
VOCs廢氣普遍產生于現代工業生產和制造過程，如軟包裝印刷、合成革、合成纖維與合成樹脂、汽車與摩托車涂裝等行業，VOCs廢氣直接排放，不僅污染空氣，同時也是一種嚴重浪費，提高了生產成本,增加企業的經濟負擔。上述工業過程產生的有機廢氣風量大、濃度低，治理難度大。采用活性炭纖維吸附、水蒸氣脫附的方法，如中國專利(申請號02235711. 4、申請號02233407. 6、申請號200720187403. 7、申請號200810013779. 5)中提到的方法，已成功應用于甲苯、二甲苯、環已烷、鹵代烴等難溶于水的有機物的回收。但近年來在“無苯化”的趨勢下，如軟包裝印刷等行業大量使用乙酸乙酯、乙酸正丙酯、異丙醇、乙醇、丁酮等醇類、酯類、酮類溶劑，醇類和酮類易溶于水，水蒸汽脫附回收的水和溶劑分離困難，酯類易水解，回收溶劑的品質差，無法直接回用，還會產生大量廢水。惰性熱氣體干式脫附可以解決水蒸氣脫附存在的問題，如中國專利(申請號200810114892. 2)提出“以氮氣為脫附介質的活性炭纖維有機廢氣回收方法和系統”、中國專利(申請號200920153816. 2)提出的“導管加熱阻燃性氣體循環脫附有機廢氣回收系統”、中國專利(申請號200910169851. 8)提出的“一種采用二次吸附有機廢氣回收方法”等，熱氣體可以為氮氣、二氧化碳氣體、潔凈的煙道氣體，采用電、導熱油或高溫水蒸氣加熱脫附氣體，冷凝法回收有機蒸汽。惰性熱氣體干式脫附技術存在的主要問題是能耗大、回收溶劑變質，存在安全隱患。原因在于系統需要配置惰性氣體發生設備，氣體發生過程本身能耗高；脫附氣體通過外部傳熱方式使活性炭纖維升溫，傳熱效率低，使得脫附氣體需加熱到較高的溫度才能實現有效脫附，脫附過程能耗高，由此也進一步增加了冷凝回收的熱負荷；高溫條件下溶劑易氧化變質，因此脫附過程要嚴格控制脫附氣體中氧含量，一旦氧含量超標，氧化造成的局部高溫可能引發火災。中國專利(專利號ZL200520139796. 5、專利號01263147. 7)提出“有機溶劑回收裝置”，利用活性炭纖維氈和布具有導電性的特點，在通電條件下，利用電流產生的熱量，使有機蒸汽脫附再生，省去了外熱方法中龐大的換熱設備，設備結構緊湊，能耗低，并通過真空泵抽入冷凝器。從原理上講，該技術具有節能低耗、回收溶劑純度高等優點。該裝置存在的主要問題是風阻大，處理風量小，不易工業化應用。無論是氈狀活性炭纖維還是布狀活性炭纖維，如果密實裝填，風阻非常大，單元裝置處理風量太小，遠遠不能滿足印刷車間動輒每小時上萬立方米有機廢氣的凈化要求，能滿足風量要求的設備，其體積非常龐大。風阻還限制了單元裝置中活性炭纖維的裝填量，造成吸附工作時間短，設備不得不在吸附一脫附過程之間頻繁切換，吸附床層頻繁抽真空、升溫、降溫，操作工藝復雜。如果疏松裝填，雖然能降低風阻，但電阻率極不均勻，通電時吸附床層中存在高溫點，造成活性碳纖維的局部燒蝕及有機物的氧化，既存在安全隱患又造成回收的有機溶劑品質變差。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是普通的氈狀活性炭纖維和布狀活性炭纖維密實裝填時風阻大，不能滿足大風量VOCs廢氣凈化的要求，疏松裝填則在通電加熱時存在安全隱患，本技術提供一種風阻小、能密實裝填、安全性高的用于電熱式凈化濾芯的吸附材料。為實現上述目的，本技術采用的技術方案如下本技術的用于電熱式凈化濾芯的吸附材料，屬于活性炭纖維類材料，或由活性炭纖維類材料制成，其特征在于在吸附材料本體上設有孔，開孔率為18 80%。所述的吸附材料一種形式為活性炭網眼布，網眼形狀可以為圓形、橢圓形或多邊形，網眼內徑(長度)為I 50_，縱向任意相鄰的兩個孔的內徑(長度)大于其孔壁，采用縱向緊密纏繞或平面壓緊疊加的方式形成吸附床層；或橫向上任意相鄰的兩個孔的內徑(長度)大于其孔壁，采用橫向緊密纏繞或平面壓緊疊加的方式形成吸附床層；或同時滿足上述兩個條件，采用縱向或/和橫向緊密纏繞或平面壓緊疊加的方式形成吸附床層。在多層緊密纏繞或平面壓緊疊加后，每個孔都不會被孔間相連部分完全遮蓋，層與層之間的網眼能夠互相連通，在吸附床層中形成貫通的立體孔道。所述的活性炭網眼布是以各種含碳纖維編織成的網眼布為前驅體，經炭化、活化工藝制成。一種優選的網眼形狀為菱形，開孔率為18 80%，孔內對角線范圍I 50mm。另一種優選的網眼形狀為正六邊形或長六邊形，開孔率為18 80%，孔內對角線范圍I 50_。還有一種優選的網眼形狀為正方形或長方形，開孔率為18 80%，邊長范圍I 50mmo本技術的吸附材料另一種形式為多孔活性炭纖維布(氈)，孔的形狀為圓形、橢圓形或多邊形，孔內徑(長度)為I 50_，縱向任意相鄰的兩個孔的內徑(長度)大于其孔間距，采用縱向緊密纏繞或平面壓緊疊加的方式形成吸附床層；或橫向上任意相鄰的兩個孔的內徑(長度)大于其孔間距，采用橫向緊密纏繞或平面壓緊疊加的方式形成吸附床層；或同時滿足上述兩個條件，則采用縱向或/和橫向緊密纏繞或平面壓緊疊加的方式形成吸附床層。在多層緊密纏繞或平面壓緊疊加后，每個孔都不會被孔間相連部分完全遮蓋，層與層之間的網眼能夠互相連通，在吸附床層中形成貫通的立體孔道。也可采用滿足上述孔眼布局的套打孔的數層多孔活性炭纖維布(氈)組合，作為一個整體層，通過緊密纏繞或平面壓緊疊加形成吸附床層。或者是多孔活性炭纖維布(氈)，孔的形狀為長條形、X形、十字形、新月形、弧形、L形中的一種或多種，孔寬為I 50_，沿縱向成行循環出現，任意一孔與其相鄰行中位置最接近的孔在縱橫兩個方向上的投影都有重合，采用縱向和/或橫向緊密纏繞或平面壓緊疊加的方式形成吸附床層；或僅在橫向上的投影有重合，且孔在橫向上的投影長度大于橫向相鄰兩孔間在縱向上的投影距離，或僅在縱向上的投影有重合，且孔在縱向上的投影長度大于縱向相鄰兩孔間在橫向上的投影距離，采用縱向和橫向交替緊密纏繞或平面壓緊疊加的方式形成吸附床層。在多層緊密纏繞或平面壓緊疊加后，每個孔都不會被孔間相連部分完全遮蓋，層與層之間的網眼能夠互相連通，在吸附床層中形成貫通的立體孔道。也可采用滿足上述孔眼布局的套打孔的數層多孔活性炭纖維布(氈)組合，作為一個整體層，通過緊密纏繞或平面壓緊疊加形成吸附床層。所述的多孔活性炭纖維布(氈)是以各種含碳纖維編織成的布、無紡布或氈為前驅體，經炭化、活化工藝制成活性炭纖維布(氈)，經機械打孔而制成。一種優選的孔形為圓形或橢圓形，開孔率為18 80%,內徑范圍I 50mm。另一種優選的孔形為長條形，開孔率為18 80%，孔寬為I 50mm，縱向孔長大于橫向孔間距，或橫向孔長大于縱向孔間距。還有一種優選的孔形為L形，開孔率為18 80%，孔寬為I 50mm，縱向孔長大于橫向孔間距，或橫向孔長大于縱向孔間距。兩種或多種不同孔眼結構的活性炭網眼布或/和多孔活性炭纖維布(租)，分別滿足上述三類孔型中的任意一種，采用與孔眼布局相應本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于電熱式凈化濾芯的吸附材料，屬于活性炭纖維類材料，或由活性炭纖維類材料制成，其特征在于：?在吸附材料本體上設有孔，開孔率為?18～?80%。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱軍利，張蕾，王鵬宇，
申請(專利權)人：鄭州中斯達環境科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：