竹质高性能活性炭生产工艺与设备研究是竹子中心持续十余年的一个研究领域,先后申请了多个国家和省课题,深入开展了设备研制和工艺研究工作,作为发明人之一申请了多件国家发明专利。以竹子中心为技术依托,淮北协力重型机器有限公司先后开发了3代活性炭多功能转炉产品,浙江富来森中竹科技股份有限公司、长兴三山炭素有限公司等利用上述转炉技术及其改进设备生产出竹质活性炭、竹醋液和竹酢粉等竹子深加工产品,通过研究与产业的紧密结合,实现了科技成果的快速转化和研究的有效深入。
本项目先后获得科技部农业成果转化资金项目“外加热活性炭多功能转炉”(02EFN213301092)、浙江省科技计划项目“利用竹质原料及其加工剩余物制备炭、活性炭”(2003F20009)、浙江省公益技术公关项目“环保型高性能(超级)竹质活性炭的生产工艺研制”(2007F10005)等的资助,在下列方面开展了研究并取得成果:
(1)首次开展直接利用竹质原料及其加工剩余物制备竹炭、活性炭和竹醋粉,拓宽了竹材利用的新途径。获得国家发明专利2件(授权公告号CN 1128100C、CN 1221634C)。
(2)率先研制的外加热炭化、活化多功能转炉,与传统工艺和同类设备相比,可实现温度、时间、蒸汽压力的自动控制和连续化生产;物料与过热蒸汽形成逆向运动,翻动均匀,可缩短活化时间90%;加工范围广,可适应多种活性炭产品的生产。该设备具有体积小、拆装移动方便、同容积比能耗低、生产的产品得率高质量好、性价比高等特点,具有重大的技术创新。获得国家专利3件(授权公告号CN 2495635Y、CN 201411369Y、CN 101592439A)。
(3)研制的外加热智能控制的分段活化设备,采用高级复合材料结合先进工艺制造。以KOH为活化剂,K2S为活化助剂,生产的比表面积大于1800m2/g的超级活性炭,有效孔径、堆密度、金属元素等符合高性能电容器电极材料标准,并能工厂化安全生产,为国内首创。活性炭活化反应后采用Ca(OH)2洗涤,生成CaCO3和KOH,解决了传统工艺中的污染问题,可以实现工业化生产。申请国家发明专利1件(公开号CN102259855A)。