一种等离子体破碎活性炭的装置

技术领域

本发明涉及活性炭破碎技术领域，具体为一种等离子体破碎活性炭的装置。

背景技术

活性炭是一种经特殊处理的炭，将有机原料(果壳、煤、木材等)在隔绝空气的条件下加热，以减少非碳成分(此过程称为炭化)，然后与气体反应，表面被侵蚀，产生微孔发达的结构(此过程称为活化)。由于活化的过程是一个微观过程，即大量的分子碳化物表面侵蚀是点状侵蚀，所以造成了活性炭表面具有无数细小孔隙。

现有技术中，如中国专利申请CN109622193A公开了一种活性炭粉碎装置，它包括：炉体、用以固定炉体的支架和用以控制炉体转动的驱动机构，炉体具有内筒和外筒，内筒安装于外筒内，内筒上连接有进料管以及出料管，进料管以及出料管的一端延伸至外筒外，内筒由基座以及若干相互叠设的分料板构成，若干分料板均安装于基座内，分料板外周均具有与其一体成型设置的插孔且相邻分料板外周的插孔异向设置，插孔中插设有插杆，每段插杆上均与导向杆连接，导向杆由驱动装置控制，分料板上均开设有位置相对的物料通道，物料通道内插设有搅拌棒。

但现有技术中，对于活性炭的粉碎，一般采用机械研磨装置，而机械研磨不仅需要多次重复研磨，研磨时间较长，而且不适合进行大批量微小颗粒的活性炭制备工作，容易有飞尘，且大批量制备时，重复性工作占比较多，成本会大幅度上升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种等离子体破碎活性炭的装置，以解决上述背景技术提出的采用机械研磨装置粉碎活性炭，机械研磨不仅需要多次重复研磨，研磨时间较长，而且不适合进行大批量微小颗粒的活性炭制备工作，容易有飞尘，且大批量制备时，重复性工作占比较多，成本会大幅度上升的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种等离子体破碎活性炭的装置，包括机体，所述机体的一侧开设有破碎腔，所述破碎腔的内部固定连接有支撑框架，所述支撑框架的内部固定连接有负极滤网，所述负极滤网的上方设置有正极片，所述机体的另一侧开设有放置腔，所述放置腔的内部设置有储能电容与高压直流电源，所述机体一侧的一角部固定连接有空气开关，所述高压直流电源的输出端与储能电容的输入端电性连接，所述储能电容的输出端与空气开关的输入端电性连接，所述负极滤网与正极片均与空气开关电性连接，所述机体上端的一侧固定连接有转动盘，所述转动盘的上端固定连接有支撑架，所述支撑架的一端固定连接有安装块，所述安装块的上端开设有滑动孔，所述滑动孔的内部滑动连接有固定管，所述滑动孔的一侧贯穿开设有螺纹孔，所述螺纹孔的内部螺纹连接有固定螺栓，所述正极片与固定管的下端固定连接，所述固定管的内部贯穿开设有通孔，高压直流电源可以220V或380V交流电直接转化为高压直流，破碎腔与放置腔的一侧均开设有孔洞，负极滤网与储能电容上的线路均穿过孔洞与空气开关进行连接，正极片的线路穿过通孔与空气开关连接，通过高压直流电源、储能电容、空气开关、正极片以及负极滤网的设置，可在对活性炭进行破碎时，高压直流电源将电能传递至储能电容，在储能电容内能量存满时，会直接击穿空气开关，从而在微秒时间内乃至纳秒时间内，将能量瞬间传递到活性炭上，在活性炭内部形成等离子体通道，活性炭破碎，从而可以形成毫米级粉末或者微米级粉末，能量转化效率高，没有机械传递的损失，是原有机械破碎成本的几分之一，甚至十几分之一，且该方式可以提高活性碳本身性能，等离子体可以对活性炭进行改性，减少活性炭的比表面积，但增加活性炭表面的大孔数量，提高表面酸性功能的浓度，大大提高铜、锌等金属离子的饱和吸附能量，提高活性炭材料的吸附效果，破碎时不会产生灰尘，在大批量制备时，重复性工作占比较少，从而方便制备生产，通过固定螺栓与固定管的设置，配合转动盘，可在需要将一号提拉槽更换或清理时，将正极片转至一边，减少拆卸遮挡，方便使用。

优选的，所述破碎腔的两侧均开设有卡槽，两个所述卡槽之间滑动连接有限制挡板，通过限制挡板与卡槽的配合设置，可随时将限制挡板进行拆卸，从而方便对负极滤网进行清理与拆装，并且限制挡板能够对收集框进行挤压，从而保证收集框在使用时的稳定性。

优选的，所述支撑框架的下方与破碎腔之间滑动连接有收集框，所述收集框的上端与限制挡板的下端贴合。

优选的，所述放置腔两侧的下端均开设有侧设槽，所述侧设槽的内部滑动连接有连接杆。

优选的，所述连接杆一侧的下端中部与侧设槽一侧的下端中部均开设有半螺纹槽，两个所述半螺纹槽之间螺纹连接有固定螺杆，通过固定螺杆的设置，可方便对连接杆进行拆卸，能够在滚轮损坏需要更换时，方便取出更换。

优选的，所述连接杆的内部转动连接有滚轮，所述滚轮的上方设置有安装板，所述安装板的两侧分别位于两个侧设槽内，通过安装板与滚轮的设置，可在需要将高压直流电源与储能电容拆卸安装时，能够将安装板抽出，将安装区域露出，从而方便安装拆卸，并且滚轮能够降低安装板抽出时的摩擦，且抽出时较为省力，使用较为方便。

优选的，所述储能电容与高压直流电源分别固定连接在安装板上端的两侧。

优选的，所述机体的一侧转动连接有封装门，所述封装门的一侧固定连接有把手。

优选的，所述封装门一侧的中部下方固定连接有橡胶片，通过橡胶片的设置，可在将封装门关闭时，能够通过橡胶片对安装板进行限制，能够在将机体移动时，使储能电容与高压直流电源的位置不易发生移动，增加安装稳定性。

优选的，所述限制挡板的中部上方开设有一号提拉槽，所述安装板的中部一侧开设有二号提拉槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过高压直流电源、储能电容、空气开关、正极片以及负极滤网的设置，可在对活性炭进行破碎时，高压直流电源将电能传递至储能电容，在储能电容内能量存满时，会直接击穿空气开关，从而在微秒时间内乃至纳秒时间内，将能量瞬间传递到活性炭上，在活性炭内部形成等离子体通道，活性炭破碎，从而可以形成毫米级粉末或者微米级粉末，能量转化效率高，没有机械传递的损失，是原有机械破碎成本的几分之一，甚至十几分之一，且该方式可以提高活性碳本身性能，等离子体可以对活性炭进行改性，减少活性炭的比表面积，但增加活性炭表面的大孔数量，提高表面酸性功能的浓度，大大提高铜、锌等金属离子的饱和吸附能量，提高活性炭材料的吸附效果，破碎时不会产生灰尘，在大批量制备时，重复性工作占比较少，从而方便制备生产。

2、本发明中，通过安装板与滚轮的设置，可在需要将高压直流电源与储能电容拆卸安装时，能够将安装板抽出，将安装区域露出，从而方便安装拆卸，并且滚轮能够降低安装板抽出时的摩擦，且抽出时较为省力，使用较为方便，通过固定螺杆的设置，可方便对连接杆进行拆卸，能够在滚轮损坏需要更换时，方便取出更换，通过固定螺栓与固定管的设置，配合转动盘，可在需要将一号提拉槽更换或清理时，将正极片转至一边，减少拆卸遮挡，方便使用。

3、本发明中，通过限制挡板与卡槽的配合设置，可随时将限制挡板进行拆卸，从而方便对负极滤网进行清理与拆装，并且限制挡板能够对收集框进行挤压，从而保证收集框在使用时的稳定性，通过橡胶片的设置，可在将封装门关闭时，能够通过橡胶片对安装板进行限制，能够在将机体移动时，使储能电容与高压直流电源的位置不易发生移动，增加安装稳定性。

附图说明

图1为本发明一种等离子体破碎活性炭的装置的第一立体结构示意图；

图2为本发明一种等离子体破碎活性炭的装置的第二立体结构示意图；

图3为本发明一种等离子体破碎活性炭的装置的内部结构示意图；

图4为本发明一种等离子体破碎活性炭的装置中机体的立体结构示意图；

图5为本发明一种等离子体破碎活性炭的装置图3中A区域放大结构示意图；

图6为本发明一种等离子体破碎活性炭的装置中连接杆的立体结构示意图；

图7为本发明一种等离子体破碎活性炭的装置中固定管与安装块之间连接结构爆炸示意图。

图中：1、机体；2、封装门；3、把手；4、空气开关；5、支撑架；6、转动盘；7、正极片；8、安装块；9、固定管；10、通孔；11、固定螺栓；12、限制挡板；13、收集框；14、一号提拉槽；15、橡胶片；16、放置腔；17、储能电容；18、高压直流电源；19、安装板；20、二号提拉槽；21、破碎腔；22、卡槽；23、支撑框架；24、负极滤网；25、侧设槽；26、连接杆；27、固定螺杆；28、滚轮；29、半螺纹槽；30、滑动孔；31、螺纹孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施条例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参照图1、图2、图3、图4和图7所示：一种等离子体破碎活性炭的装置，包括机体1，机体1的一侧开设有破碎腔21，破碎腔21的内部固定连接有支撑框架23，支撑框架23的内部固定连接有负极滤网24，负极滤网24的上方设置有正极片7，机体1的另一侧开设有放置腔16，放置腔16的内部设置有储能电容17与高压直流电源18，机体1一侧的一角部固定连接有空气开关4，高压直流电源18的输出端与储能电容17的输入端电性连接，储能电容17的输出端与空气开关4的输入端电性连接，负极滤网24与正极片7均与空气开关4电性连接，机体1上端的一侧固定连接有转动盘6，转动盘6的上端固定连接有支撑架5，支撑架5的一端固定连接有安装块8，安装块8的上端开设有滑动孔30，滑动孔30的内部滑动连接有固定管9，滑动孔30的一侧贯穿开设有螺纹孔31，螺纹孔31的内部螺纹连接有固定螺栓11，正极片7与固定管9的下端固定连接，固定管9的内部贯穿开设有通孔10，高压直流电源18可以220V或380V交流电直接转化为高压直流，破碎腔21与放置腔16的一侧均开设有孔洞，负极滤网24与储能电容17上的线路均穿过孔洞与空气开关4进行连接，正极片7的线路穿过通孔10与空气开关4连接。

本实施例中，通过高压直流电源18、储能电容17、空气开关4、正极片7以及负极滤网24的设置，可在对活性炭进行破碎时，高压直流电源18将电能传递至储能电容17，在储能电容17内能量存满时，会直接击穿空气开关4，从而在微秒时间内乃至纳秒时间内，将能量瞬间传递到活性炭上，在活性炭内部形成等离子体通道，活性炭破碎，从而可以形成毫米级粉末或者微米级粉末，能量转化效率高，没有机械传递的损失，是原有机械破碎成本的几分之一，甚至十几分之一，且该方式可以提高活性碳本身性能，等离子体可以对活性炭进行改性，减少活性炭的比表面积，但增加活性炭表面的大孔数量，提高表面酸性功能的浓度，大大提高铜、锌等金属离子的饱和吸附能量，提高活性炭材料的吸附效果，破碎时不会产生灰尘，在大批量制备时，重复性工作占比较少，从而方便制备生产，通过固定螺栓11与固定管9的设置，配合转动盘6，可在需要将一号提拉槽14更换或清理时，将正极片7转至一边，减少拆卸遮挡，方便使用。

实施例二

图2－图6所示，放置腔16两侧的下端均开设有侧设槽25，侧设槽25的内部滑动连接有连接杆26，连接杆26一侧的下端中部与侧设槽25一侧的下端中部均开设有半螺纹槽29，两个半螺纹槽29之间螺纹连接有固定螺杆27，连接杆26的内部转动连接有滚轮28，滚轮28的上方设置有安装板19，安装板19的两侧分别位于两个侧设槽25内，限制挡板12的中部上方开设有一号提拉槽14，安装板19的中部一侧开设有二号提拉槽20，储能电容17与高压直流电源18分别固定连接在安装板19上端的两侧。

本实施例中，通过安装板19与滚轮28的设置，可在需要将高压直流电源18与储能电容17拆卸安装时，能够将安装板19抽出，将安装区域露出，从而方便安装拆卸，并且滚轮28能够降低安装板19抽出时的摩擦，且抽出时较为省力，使用较为方便，通过固定螺杆27的设置，可方便对连接杆26进行拆卸，能够在滚轮28损坏需要更换时，方便取出更换。

实施例三

根据图1-7所示，破碎腔21的两侧均开设有卡槽22，两个卡槽22之间滑动连接有限制挡板12，支撑框架23的下方与破碎腔21之间滑动连接有收集框13，收集框13的上端与限制挡板12的下端贴合，机体1的一侧转动连接有封装门2，封装门2的一侧固定连接有把手3，封装门2一侧的中部下方固定连接有橡胶片15。

本实施例中，通过限制挡板12与卡槽22的配合设置，可随时将限制挡板12进行拆卸，从而方便对负极滤网24进行清理与拆装，并且限制挡板12能够对收集框13进行挤压，从而保证收集框13在使用时的稳定性，通过橡胶片15的设置，可在将封装门2关闭时，能够通过橡胶片15对安装板19进行限制，能够在将机体1移动时，使储能电容17与高压直流电源18的位置不易发生移动，增加安装稳定性。

本装置的使用方法及工作原理：在使用时，将活性炭放在负极滤网24上，随后将支撑架5转动，使正极片7位于负极滤网24上方，再将固定管9向下移动，使正极片7与活性炭接触，转动固定螺栓11，将固定管9的位置进行固定，随后高压直流电源18对储能电容17供能，在储能电容17内能量存满时将空气开关4击穿，在微秒时间内乃至纳秒时间内，将能量瞬间传递到活性炭上，在活性炭内部形成等离子体通道，活性炭破碎，形成毫米级粉末或者微米级粉末，以此完成对活性炭的破碎，破碎的粉末穿过负极滤网24的孔洞落在收集框13内，随后将固定螺栓11转动，再将固定管9向上提起，再转动固定螺栓11将固定管9固定，将支撑架5转动，使正极片7移动至一侧，再对负极滤网24上的粉末刷动，使活性炭粉末完全落入收集框13内，再将收集框13取出，将活性炭粉末进行存储即可；

在需要将储能电容17与高压直流电源18维修时，将封装门2打开，再将安装板19抽出，即可将高压直流电源18、储能电容17与安装板19之间的连接处露出，可方便拆卸的进行，而28。损坏时，将固定螺杆27转动取出，再将连接杆26抽出，使滚轮28露出，再将滚轮28拆除更换即可

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。