CN117509641B 一種基于碳納米管循環(huán)的超細(xì)多孔活性炭的制備方法及裝置 （清華大學(xué)）

一種基于碳納米管循環(huán)的超細(xì)多孔活性炭本發(fā)明提供一種基于碳納米管循環(huán)的超細(xì)化床中經(jīng)加熱并通入活化流化床中以加熱活性了活性炭產(chǎn)品研磨破碎造成的比表面積與孔容2將活性炭前驅(qū)體填裝于活化流化床內(nèi)，將碳納米管填裝于加熱流溫度為800_950℃;將氮氣和活化介質(zhì)從流化床底部通入，使加熱的活性炭前驅(qū)體在所述碳納米管在活化流化床和加熱流化床中循環(huán)流動，其中，所述活性炭前驅(qū)體的粒徑為1_10微米；所述活性炭前驅(qū)體的堆積密度為0.3_所述活化介質(zhì)為二氧化碳和水蒸氣中的一種所述超細(xì)多孔活性炭的粒徑為1_10微米；所述超細(xì)多孔活性炭的比表面積為1500_8.一種基于碳納米管循環(huán)的超細(xì)多孔活性炭的制所述碳納米管通過管道在活化流化床和加熱流化床之間3極材料構(gòu)成的電極極片厚度一般在幾十微米到150微米。這要求這些炭電極材料的粒度常熱至溫度為800_950℃;[0008]所述碳納米管在活化流化床和加熱流化床中循環(huán)流動，以使活化流化床1中的床4[0014]可選地，所述碳納米管由10_100層碳層卷曲而成；所述碳納米管的堆積密度為制備粒徑為毫米級的大比表面積多孔活性炭)，本發(fā)明由于直接制備得到的超細(xì)多孔活性5[0028]圖1示出了本發(fā)明實施例提供的基于碳納米管循環(huán)的超細(xì)多孔活性炭的制備方法[0029]圖2示出了本發(fā)明實施例提供的基于碳納米管循環(huán)的超細(xì)多孔活性炭的制備裝置方法，圖1示出了本發(fā)明實施例提供的基于碳納米管循環(huán)的超細(xì)多孔活性炭的制備方法流6體加熱至溫度為800_950℃;碳納米管入口12填裝于加熱流化床2內(nèi)；將流化氣體(氮氣等)經(jīng)流化氣體入口10通入加熱溫度為880_1000℃,加熱后的碳納米管依次經(jīng)載熱碳納米管出口9和載熱碳納米管入口6通[0037]將氮氣和活化介質(zhì)從流化床1底部通入，使加熱的活性炭前驅(qū)體在氣流作用下處排出；所述活化介質(zhì)為二氧化碳和水蒸氣中的一種或兩種；所述活化介質(zhì)的流速為0.0[0039]所述碳納米管在活化流化床1和加熱流化床2中循環(huán)流動，以使活化流化床1中的化床1中的床層壓降和溫度保持恒定；當(dāng)獲得的超細(xì)多孔活性炭經(jīng)活性炭產(chǎn)品出口14排出面官能團密度增加了30_70可用作有機廢物的高效吸附劑；向加熱流化床2中加入新一[0041]第二方面，本發(fā)明提供了一種基于碳納米管循環(huán)的超細(xì)7圖2示出了本發(fā)明實施例提供的基于碳納米管循環(huán)的超細(xì)多孔活性炭的制備裝置結(jié)構(gòu)圖，一種基于碳納米管循環(huán)的超細(xì)多孔活性炭的制備方法及裝[0047](3)將氮氣經(jīng)活化氣體入口3通入活化流化床1中，使加熱的活性炭前驅(qū)體在氣流8后繼續(xù)由加熱流化床2向活化流化床1中補充加熱后的碳納米管，恢復(fù)碳納米管的循環(huán)流[0048](4)控制同一批加入到加熱流化床2中的碳納米管在整個反應(yīng)體系的循環(huán)流動時碳納米管，比表面積增大了10_20表面官能團密度增加了30_70可用作有機廢物的高效吸附劑；超細(xì)多孔活性炭的粒徑為1_10微米，比表面積為1500_2500m2/g，孔容為0.5_性炭前驅(qū)體入口5填裝于活化流化床1內(nèi)，再將由10_40層碳層卷曲而成的，外直徑為8_[0052](3)將氮氣經(jīng)活化氣體入口3通入活化流化床1中，使加熱的活性炭前驅(qū)體在氣流后繼續(xù)由加熱流化床2向活化流化床1中補充加熱后的碳納米管，恢復(fù)碳納米管的循環(huán)流[0053](4)控制同一批加入到加熱流化床2中的碳納米管在整個反應(yīng)體系的循環(huán)流動時碳納米管，比表面積增大了15表面官能團密度增加了50可用作有機廢物的高效吸附9[0056](2)通過加熱流化床2中的加熱棒13，將碳納米管加熱至溫度為1000℃,加熱后的[0057](3)將氮氣經(jīng)活化氣體入口3通入活化流化床1中，使加熱的活性炭前驅(qū)體在氣流后繼續(xù)由加熱流化床2向活化流化床1中補充加熱后的碳納米管，恢復(fù)碳納米管的循環(huán)流[0058](4)控制同一批加入到加熱流化床2中的碳納米管在整個反應(yīng)體系的循環(huán)流動時碳納米管，比表面積增大了20表面官能團密度增加了70可用作有機廢物的高效吸附化氣體(氮氣)經(jīng)流化氣體入口10通入加熱流然后再返回到活化流化床1中對活性炭前驅(qū)體加熱。整個制備過程中的碳納米管在活化流[0062](3)將氮氣經(jīng)活化氣體入口3通入活化流化床1中，使加熱的活性炭前驅(qū)體在氣流s)經(jīng)活化氣體入口3通入活化流化床1中，對加熱至溫度為850_920℃的活性炭前驅(qū)體進行[0063](4)控制同一批加入到加熱流化床2中的碳納米管在整個反應(yīng)體系的循環(huán)流動時碳納米管，比表面積增大了10表面官能團密度增加了30可用作有機廢物的高效吸附[0067](3)將氮氣經(jīng)活化氣體入口3通入活化流化床1中，使加熱的活性炭前驅(qū)體在氣流作用下處于流化狀態(tài)；將活化介質(zhì)(CO2的體積占40H2O的體積占60流速為0.12_0.15m/s)經(jīng)活化氣體入口3通入活化流化床1中，對加熱至溫度為870_900℃的活性炭前驅(qū)化床1中加入新一批活性炭前驅(qū)體，然后繼續(xù)由加熱流化床2向活化流化床1中補充加熱后[0068](4)控制同一批加入到加熱流化床2中的碳納米管在整個反應(yīng)體系的循環(huán)流動時碳納米管，比表面積增大了15表面官能團密度增加了40可用作有機廢物的高效吸附氣體(氮氣)經(jīng)流化氣體入口10通入加熱流化床2然后再返回到活化流化床1中對活性炭前驅(qū)體加熱。整個制備過程中的碳納米管在活化流[0072](3)將氮氣經(jīng)活化氣體入口3通入活化流化床1中，使加熱的活性炭前驅(qū)體在氣流作用下處于流化狀態(tài)；將活化介質(zhì)(CO2的體積占20H2O的體積占80流速為0.11_0.13m/s)經(jīng)活化氣體入口3通入活化流化床1中，對加熱至溫度為850℃的活性炭前驅(qū)體進1中加入新一批活性炭前驅(qū)體，然后繼續(xù)由加熱流化床2向活化流化床1中補充加熱后的碳[0073](4)控制同一批加入到加熱流化床2中的碳納米管在整個反應(yīng)體系的循環(huán)流動時碳納米管，比表面積增大了14表面官能團密度增加了45可用作有機廢物的高效吸附化氣體(氮氣)經(jīng)流化氣體入口10通入加熱流[0077](3)將氮氣經(jīng)活化氣體入口3通入活化流化床1中，使加熱的活性炭前驅(qū)體在氣流繼續(xù)由加熱流化床2向活化流化床1中補充加熱后的碳納米管，恢復(fù)碳納米管的循環(huán)流動，[0078](4)控制同一批加入到加熱流化床2中的碳納米管在整個反應(yīng)體系的循環(huán)流動時碳納米管，比表面積增大了20表面官能團密度增加了65可用作有機廢物的高效吸附[0082](3)將氮氣經(jīng)活化氣體入口3通入活化流化床1中，使加熱的活性炭前驅(qū)體在氣流后繼續(xù)由加熱流化床2向活化流化床1中補充加熱后的碳納米管，恢復(fù)碳納米管的循環(huán)流[0083](4)控制同一批加入到加熱流化