粘膠基活性炭纖維氈(Activated Carbon Fibers, ACFs),是一種具有高吸附性能的炭質吸附材料。其擁有發達的孔隙結構,超過50%的碳原子分布于內外表面。與傳統的顆粒狀活性炭(Granular Activated Carbon, GAC)相比,活性炭纖維有著孔徑分布窄、吸附容量大、吸附脫附速率快等優點,廣泛應用于空氣凈化、水凈化、溶劑回收、醫療衛生、電子等行業。粘膠基、聚丙烯腈(PAN)基、酚醛基、瀝青基活性炭纖維是活性炭纖維的主要產品,國內主要集中在粘膠基活性炭纖維的生產。但是,國內粘膠基活性炭纖維的生產存在著收率低、產品性能低、工藝不成熟等問題。 針對以上粘膠基活性炭纖維生產中存在的問題,本論文對粘膠基活性炭纖維制備中的預處理、低溫炭化、活化等階段展開研究,開發出具有高吸附性能和高收率的浸漬劑配方,并考察了浸漬劑濃度和活化條件對粘膠基活性炭纖維收率和吸附性能的影響。在實驗室已有研究成果的基礎上,解決了粘膠基活性炭纖維工業生產中存在的問題,完善了車間生產工藝。

粘膠基活性炭纖維氈

　　研究結果表明： (1)浸漬劑配方Ⅰ和配方Ⅱ有效地降低活性炭纖維的生產成本,同時提高了粘膠基活性炭纖維的收率和吸附性能。在一定范圍內,隨著浸漬劑濃度的提高、活化溫度的提高、活化時間的延長所得到的活性炭纖維的吸附性能提高,但是產品收率降低?？紤]到實際生產的需求,配方Ⅰ和配方Ⅱ作為粘膠纖維浸漬劑,浸漬劑擔載率應控制在20%、活化溫度為880℃、活化時間為30min、水碳比為5。所得到的活性炭纖維擁有發達的孔隙結構和良好的吸附性能,碘值、苯值和亞甲基藍值達到1481mg/g、558mg/g和473mg/g。 (2)實驗室的研究成果在活性炭纖維生產中應用,改善活性炭纖維的生產工藝,ACFs產品質量也更加穩定。生產中應該保證粘膠基纖維氈具有充分的浸漬時間；適當降低纖維氈走速,以保證纖維氈在炭化爐內足夠的停留時間；增加活化爐水蒸氣通量。合理調整炭化爐和活化爐內溫度分布和排氣量：炭化階段增加焦油析出區間的排氣,以減少焦油對產品質量的影響；活化階段適當提高活化溫度,并控制好活化爐排氣口的位置。