本實(shí)用新型涉及固態(tài)吸附劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種吸附劑改性裝置。

背景技術(shù)：

改性通過物理和化學(xué)手段改變材料物質(zhì)形態(tài)或性質(zhì)的方法。

吸附劑也稱吸收劑。吸附劑是一種能夠有效地從氣體或液體中吸附其中某些成分的固體物質(zhì)。吸附劑具有大的比表面、適宜的孔結(jié)構(gòu)及表面結(jié)構(gòu)；對(duì)吸附質(zhì)有強(qiáng)烈的吸附能力；一般不與吸附質(zhì)和介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；制造方便、容易再生；有極好的吸附性和機(jī)械性特性。這種物質(zhì)可使活性成分附著在其顆粒表面，使液態(tài)微量化合物添加劑變?yōu)楣虘B(tài)化合物，有利于實(shí)施均勻混合。

吸附劑是現(xiàn)代工業(yè)中一種不可缺少的產(chǎn)品，它的作用很大，不但可以分離物質(zhì)還可以吸附一些產(chǎn)品中多余的水分，成本低、工藝簡單、可重復(fù)使用，應(yīng)用范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于工業(yè)需要?，F(xiàn)在工業(yè)越來越發(fā)達(dá)，吸附劑一般被廣泛的引用在石油工業(yè)的采油、煉油、貯油運(yùn)輸產(chǎn)生的污水、洗艙水、機(jī)械工業(yè)的冷潤滑液、軋鋼水，電鍍污水及糧油加工、皮革、紙業(yè)、紡織、食品加工等多行業(yè)。

吸附劑一般也分為有機(jī)物和無機(jī)物兩類。目前工業(yè)上常用的吸附劑包括：

硅膠，主要用于干燥、氣體混合物及石油組分的分離等；

氧化鋁，一種脫水的吸附劑；

活性炭，主要用于水處理、脫色和氣體處理；

聚丙烯酰胺，主要用于生活污水和有機(jī)廢水；

沸石分子篩，用于氣體吸附分離、氣體和液體干燥；

碳分子篩，主要起運(yùn)輸通道作用，微孔則起分子篩的作用。

目前，對(duì)吸附劑進(jìn)行各種改性，以提高或控制其吸附性能，是吸附劑研究的一個(gè)重要方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種吸附劑改性裝置，本實(shí)用新型的改性方法能夠重新賦予吸附劑以氧化能力，能有效吸附一些還原性物質(zhì)，尤其是對(duì)汞、鉛、砷、鎘等重金屬單質(zhì)，有很好的吸附效果。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的一種吸附劑改性裝置，其包括：

瓶體和蓋體；

所述蓋體可拆卸地密封設(shè)置在所述瓶體的瓶口上；

所述瓶體內(nèi)設(shè)置有第一容納空間；

所述蓋體上設(shè)置有第二容納空間；

所述瓶體在靠近其瓶口處設(shè)置有瓶頸部；

瓶頸部內(nèi)設(shè)置有連通瓶體第一容納空間和蓋體第二容納空間的通道；

所述瓶頸部上設(shè)置有用于控制所述通道開啟和關(guān)閉的閥門。

進(jìn)一步地，所述改性裝置還包括用于對(duì)所述瓶體加熱使得第一容納空間溫度升高的加熱裝置。

進(jìn)一步地，所述第一容納空間內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器。

進(jìn)一步地，所述第一容納空間的容積大于所述第二容納空間的容積。

進(jìn)一步地，所述第一容納空間的容積是所述第二容納空間的容積的8-40倍。

進(jìn)一步地，所述第一容納空間的容積是所述第二容納空間的容積的10-20倍。

進(jìn)一步地，所述閥門在所述瓶頸部外設(shè)置有開啟或者關(guān)閉閥門的把手。

進(jìn)一步地，所述閥門為球閥。

進(jìn)一步地，所述加熱裝置包括設(shè)置在所述瓶體內(nèi)底部的底部加熱單元。

進(jìn)一步地，所述加熱裝置還包括設(shè)置在所述瓶體內(nèi)側(cè)壁上的側(cè)壁加熱單元。

進(jìn)一步地，所述瓶體與抽真空裝置連接，所述抽真空裝置用于抽走所述第一容納空間內(nèi)的氣體。

進(jìn)一步地，所述改性裝置還包括支架，所述瓶體上下轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在所述支架上。

本實(shí)用新型公開的改性裝置，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，易于推廣應(yīng)用，有利于改性劑和吸附劑更好地混合在一起，且混合過程可控，即可在改性劑達(dá)到最優(yōu)的溫度環(huán)境時(shí)進(jìn)行混合，極大地提升了吸附劑的吸附性能。

本實(shí)用新型還公開了采用上述吸附劑改性裝置對(duì)吸附劑進(jìn)行改性的方法。

一種吸附劑改性方法，其具體包括如下步驟：

步驟一：將改性劑放入所述瓶體內(nèi)的第一容納空間；

步驟二：關(guān)閉閥門，并對(duì)瓶體加熱，使得改性劑穩(wěn)定在設(shè)定溫度；

步驟三：將被改性的吸附劑放入所述蓋體內(nèi)的第二容納空間；

步驟四：將蓋體與瓶體密封連接，然后，開啟閥門，使吸附劑流入第一容納空間與所述改性劑混合；

或者，使得改性劑流入第二容納空間與吸附劑混合；

步驟五：改性劑與所述吸附劑反應(yīng)完成后，通過倒置或者正置所述瓶體，使得吸附劑重新流回到所述蓋體內(nèi)，關(guān)閉所述閥門，完成吸附劑改性。

進(jìn)一步地，所述改性劑為單質(zhì)碘。

進(jìn)一步地，步驟二中所述設(shè)定溫度≥80℃。優(yōu)選地，為80-120℃。

進(jìn)一步地，所述單質(zhì)碘與所述吸附劑的質(zhì)量比為0.01％-2.5％。

其中最優(yōu)比例取決于吸附劑的工作環(huán)境，例如溫度、吸附質(zhì)、或吸附質(zhì)的分壓等。

進(jìn)一步地，所述吸附劑為固態(tài)吸附劑。

進(jìn)一步地，所述吸附劑為粉末狀或者顆粒狀的固態(tài)吸附劑。

進(jìn)一步地，所述蓋體與所述瓶口之間通過螺紋方式或卡接方式連接。

進(jìn)一步地，所述蓋體與所述瓶口之間設(shè)置有密封圈。

進(jìn)一步地，所述步驟四中，所述改性劑和吸附劑混合反應(yīng)過程中，不斷晃動(dòng)所述瓶體或者蓋體，使得改性劑和吸附劑充分均勻接觸和充分反應(yīng)。

進(jìn)一步地，所述步驟四中，所述改性劑和吸附劑混合后，關(guān)閉所述球閥。

進(jìn)一步地，所述步驟一中，將所述改性劑放入蓋體內(nèi)，先對(duì)所述瓶體內(nèi)的第一容納空間抽取真空后，再通過開啟所述閥門，使得改性劑流入瓶體內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述改性方法還包括：

步驟六，利用抽真空裝置將所述瓶體內(nèi)的氣態(tài)改性劑抽走。

本實(shí)用新型利用碘單質(zhì)的升華特性，在特制的改性裝置中，對(duì)固態(tài)吸附劑進(jìn)行碘改性，賦予吸附劑一定的氧化性，從而改變其吸附特性。本實(shí)用新型工藝簡單，成本低廉，所用到的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，易于加工。

與此相比，本實(shí)用新型所用的碘單質(zhì)改性方法在對(duì)單質(zhì)汞的氧化方面有著更顯著的優(yōu)勢(shì)，首先，由路易斯酸堿理論可知，碘單質(zhì)對(duì)汞的氧化性本身就強(qiáng)于同一主族的氯或溴單質(zhì)；其次，本實(shí)用新型采用的配方是碘單質(zhì)，而不是碘的化合物，相當(dāng)于100％的氧化劑，相比采用鹵化物的配方有顯著的優(yōu)勢(shì)。

總之，對(duì)一些固態(tài)吸附劑進(jìn)行碘改性，可以賦予吸附劑氧化能力，能有效吸附一些還原性物質(zhì)，尤其是對(duì)汞、鉛、砷、鎘等重金屬單質(zhì)，有很好的吸附效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的吸附劑改性裝置的主視圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的設(shè)置有底部加熱單元的吸附劑改性裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中底部和側(cè)壁均設(shè)置有加熱單元的吸附劑改性裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的吸附劑改性方法的流程圖。

附圖標(biāo)記：

10-瓶體；11-第一容納空間；12-瓶頸部；13-通道；20-蓋體；21-第二容納空間；30-閥門；31-把手；40-底部加熱單元；41-側(cè)壁加熱單元；42-溫度傳感器；50-抽真空裝置。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

下面結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的解釋說明。

如圖1-3所示，本實(shí)施例提供的一種吸附劑改性裝置，其包括：

瓶體10和蓋體20；

蓋體20可拆卸地密封設(shè)置在瓶體10的瓶口上；

瓶體10內(nèi)設(shè)置有第一容納空間11；

蓋體20上設(shè)置有第二容納空間21；

瓶體10在靠近其瓶口處設(shè)置有瓶頸部12；

瓶頸部12內(nèi)設(shè)置有連通瓶體10第一容納空間11和蓋體20第二容納空間21的通道13；

瓶頸部12上設(shè)置有用于控制通道13開啟和關(guān)閉的閥門30。

改性裝置還包括用于對(duì)瓶體10加熱使得第一容納空間11溫度升高的加熱裝置。

第一容納空間11內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器42。

通常，第一容納空間11的容積大于第二容納空間21的容積。優(yōu)選地，第一容納空間11的容積是第二容納空間21的容積的10-20倍。

閥門30在瓶頸部12外設(shè)置有開啟或者關(guān)閉閥門30的把手31。

本實(shí)施例中，閥門30為球閥。

如圖2所示，加熱裝置可以是獨(dú)立設(shè)置的加熱爐或者酒精燈等外設(shè)裝置，也可以是設(shè)置在瓶體10內(nèi)底部的底部加熱單元40。

如圖3所示，為了加熱時(shí)使得物料均勻受熱，加熱裝置還包括設(shè)置在瓶體10內(nèi)側(cè)壁上的側(cè)壁加熱單元41。

瓶體10與抽真空裝置50連接，抽真空裝置50用于抽走第一容納空間11內(nèi)的氣體。

為了更好方便地倒置瓶體和蓋體，改性裝置還包括支架(未示出)，瓶體10上下轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在支架上。由此，更加方便地，使得吸附劑和改性劑在瓶體和蓋體之間流通。

本實(shí)用新型還公開了采用上述吸附劑改性裝置對(duì)吸附劑進(jìn)行改性的方法。

如圖4所示，一種吸附劑改性方法，其具體包括如下步驟：

步驟一：將改性劑放入瓶體10內(nèi)的第一容納空間11；

步驟二：關(guān)閉閥門30，并對(duì)瓶體10加熱，使得改性劑穩(wěn)定在設(shè)定溫度；

步驟三：將被改性的吸附劑放入蓋體20內(nèi)的第二容納空間21；

步驟四：將蓋體20與瓶體10密封連接，然后，開啟閥門30，使吸附劑流入第一容納空間11與改性劑混合；

或者，使得改性劑流入第二容納空間21與吸附劑混合；

步驟五：改性劑與吸附劑反應(yīng)完成后，通過倒置或者正置瓶體10，使得吸附劑重新流回到蓋體20內(nèi)，關(guān)閉閥門30，完成吸附劑改性。

其中，改性劑優(yōu)選地為單質(zhì)碘。

步驟二中設(shè)定溫度≥80℃。優(yōu)選地，為80-120℃。

單質(zhì)碘與吸附劑的質(zhì)量比為0.1％-2.5％。

其中最優(yōu)比例取決于吸附劑的工作環(huán)境，例如溫度、吸附質(zhì)、或吸附質(zhì)的分壓等。

優(yōu)選地，單質(zhì)碘升華后，瓶體10內(nèi)的壓力值為120-150KPa。

吸附劑為固態(tài)吸附劑。

本實(shí)用新型利用碘單質(zhì)的升華特性，在特制的改性裝置中，對(duì)固態(tài)吸附劑進(jìn)行碘改性，賦予吸附劑一定的氧化性，從而改變其吸附特性。

吸附劑為粉末狀或者顆粒狀的固態(tài)吸附劑。

蓋體20與瓶口之間通過螺紋方式或卡接方式連接。

蓋體20與瓶口之間設(shè)置有密封圈。

步驟四中，改性劑和吸附劑混合反應(yīng)過程中，不斷晃動(dòng)瓶體10或者蓋體20，使得改性劑和吸附劑充分均勻接觸和充分反應(yīng)。

步驟四中，改性劑和吸附劑混合后，關(guān)閉球閥。

步驟一中，將改性劑放入蓋體20內(nèi)，先對(duì)瓶體10內(nèi)的第一容納空間11抽取真空后，再通過開啟閥門30，使得改性劑流入瓶體10內(nèi)。

改性方法還包括：

步驟六，利用抽真空裝置50將瓶體10內(nèi)的氣態(tài)改性劑抽走。

本實(shí)用新型工藝簡單，成本低廉，所用到的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，易于加工。與此相比，本實(shí)用新型所用的碘單質(zhì)改性方法在對(duì)單質(zhì)汞的氧化方面有著更顯著的優(yōu)勢(shì)，首先，由路易斯酸堿理論可知，碘單質(zhì)對(duì)汞的氧化性本身就強(qiáng)于同一主族的氯或溴單質(zhì)；其次，本實(shí)用新型采用的配方是碘單質(zhì)，而不是碘的化合物，相當(dāng)于100％的氧化劑，相比采用鹵化物的配方有顯著的優(yōu)勢(shì)。

總之，對(duì)一些固態(tài)吸附劑進(jìn)行碘改性，可以賦予吸附劑氧化能力，能有效吸附一些還原性物質(zhì)，尤其是對(duì)汞、鉛、砷、鎘等重金屬單質(zhì)，有很好的吸附效果。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。