本發(fā)明屬于化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種炭分子篩及其制備方法。

背景技術(shù)：

炭分子篩(CMS)是指具有接近被吸附分子大小的孔隙且孔徑分布均勻的微孔炭材料，廣泛應(yīng)用于吸附分離、凈化和催化等領(lǐng)域，主要作為變壓吸附(PSA)工藝的吸附劑，廣泛應(yīng)用于中小規(guī)模的空氣分離以制備富N2氣體。CMS性能及其制造成本很大程度上由所用原料和采用的工藝過程所決定。對于工業(yè)生產(chǎn)CMS來說，開發(fā)新的原料以降低生產(chǎn)成本將帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。用于制備CMS的原料很廣，由含炭植物或礦物(煤、瀝青等)到合成高分子聚合物等，均可用來制造炭分子篩。

一現(xiàn)有技術(shù)中以石油焦為原料，經(jīng)預(yù)炭化后，加3～8倍質(zhì)量的氫氧化鉀活化，制得髙比表面積活性炭，再經(jīng)過高溫?zé)峥s聚，制得高比表面積納米孔碳分子篩。由于石油焦微觀結(jié)構(gòu)致密，需要大量的活化劑(氫氧化鉀)活化，因此造成生產(chǎn)成本較高，設(shè)備腐蝕嚴重，污染大；中國專利CN1462650A以石油焦為原料，以石油瀝青、乙烯裂解焦油或煤焦油為粘結(jié)劑，加水捏合后成型，干燥炭化后經(jīng)過控制活化與兩組份孔隙調(diào)整法的組合法的孔徑處理工藝，獲得微孔豐富的CMS。采用焦油或瀝青粘結(jié)劑，含有害物質(zhì)較多，污染環(huán)境；采用苯類或汽油類浸漬劑浸漬法調(diào)孔，難以實現(xiàn)微孔尺度和孔容的精細調(diào)控；采用物理活化法難以打開石油焦致密的微孔結(jié)構(gòu)，所生產(chǎn)的CMS孔徑分布寬，不適用于分子尺度相近的混合組分如空氣的分離。

直接炭化法是以有機物及其鹽類(Na、Ca、K鹽)為碳前驅(qū)體，通過熱處理制備多孔炭材料。所制備的多孔炭材料具有大比表面積、高孔體積與由微孔(小于2nm)和小介孔(2nm-5nm)組成的孔網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)的碳前驅(qū)體例如檸檬酸鹽、葡萄糖鹽]、乙二胺四乙酸二鈉鎂、堿氯乙酸脂，鄰苯二甲酸氫鉀，酒石酸鹽和腐殖酸鹽等。另外Minzae Lee等人通過對廢棄卷煙過濾嘴的回收熱處理制備了一種新型炭材料，減輕了環(huán)境壓力并進一步創(chuàng)造了價值。這一綠色、環(huán)保且高效的回收利用方式為部分廢物的再利用提供了有效的途徑。根據(jù)美國塑料工業(yè)協(xié)會(Society ofPlastics Industry，SPI)制定的塑料種類標(biāo)志代碼，廢棄礦泉水瓶其主要成分為對苯二甲酸乙二醇脂(Polyethylen-eglycol-terephthalate-resin；PET；01)、高密度聚乙烯(High-density-polyethylene；HDPE；02)、聚丙烯(Polyvinyl chloride；PVC；03)等。成為一種可回收利用的物品。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是：其生產(chǎn)過程中，工序復(fù)雜、耗能高，成本高，在固化、粗粉碎、干餾、炭化、沉積等工序均有污染排放；由于產(chǎn)品性能較低，均難以形成產(chǎn)業(yè)化；難以實現(xiàn)微孔尺度和孔容的精細調(diào)控；不能利用廢棄的礦泉水瓶制備髙比表面積的分子篩。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種炭分子篩及其制備方法。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種炭分子篩的制備方法，包括以下步驟：

首先將礦泉水瓶粉碎至過100目～150目的篩網(wǎng)；

將插層劑與氧化劑混合均勻，然后加入礦泉水瓶粉碎片中攪拌均勻，礦泉水瓶粉碎片、插層劑和氧化劑的質(zhì)量比為1:0.05～0.5:0.8～2.5，在60℃～80℃的溫度下，反應(yīng)0.5h～2h，再用去離子水洗至pH值為5～6.5，在80℃～90℃干燥1小時～4小時，最后在氮氣或氬氣氣氛中以10℃～15℃min^-1升溫至600℃/700℃/800℃/900℃，并高溫恒定0.5h/1h/1.5h/2h/2.5h，膨脹；

將上述樣品進一步細粉碎至粒徑2～12μm，其中50％小于2μm，再加入粘結(jié)劑、粘結(jié)助劑及水進行捏合，再擠壓成型，捏合成型時物料的質(zhì)量比為礦泉水瓶粉碎片:粘結(jié)劑：粘結(jié)助劑：水為1：0.3～0.8：0.02～0.2：0.8～1.0；

成型處理物經(jīng)干燥處理后進行炭化、活化和碳沉積調(diào)孔處理，即獲得炭分子篩，炭化條件為：轉(zhuǎn)爐炭化，升溫速率為10℃～15℃min^-1,溫度為600℃～900℃，氮氣或氬氣保護；活化條件為：活化劑為水蒸氣或二氧化碳，體積濃度為30％～80％，載氣為氮氣或氬氣，活化溫度為600℃～900℃，活化時間為1小時～4h；碳沉積調(diào)孔條件為：碳沉積試劑為苯或甲烷，體積濃度20％～30％，載氣為氮氣或氬氣，沉積溫度為600℃～900℃，時間為1～4h。

所述轉(zhuǎn)爐炭化通過控制單元進行升溫速率的調(diào)節(jié)；控制單元控制升溫速率的方法包括：

控制單元的時序控制模塊由控制單元的程序控制器獲取指令，根據(jù)所述指令產(chǎn)生指令執(zhí)行周期，將所述指令執(zhí)行周期向控制單元的狀態(tài)信號模塊發(fā)送；

狀態(tài)信號模塊接收所述時序控制模塊發(fā)送的指令執(zhí)行周期，根據(jù)所述指令執(zhí)行周期指示所述指令執(zhí)行時所處的時鐘周期，所述指令執(zhí)行周期包括至少兩個時鐘周期；

時序控制模塊根據(jù)所述狀態(tài)信號模塊指示的所述指令執(zhí)行時所處的時鐘周期，在所述指令執(zhí)行時所處的倒數(shù)第二個時鐘周期向控制單元的程序存儲器發(fā)送讀取下一條指令的控制信號，以及在所述指令執(zhí)行時所處的最后一個時鐘周期從所述程序控制器讀取下一條指令；

時序控制模塊根據(jù)所述指令產(chǎn)生時序控制信號，將所述時序控制信號向控制單元的讀寫控制模塊和運算模塊發(fā)送；

所述讀寫控制模塊根據(jù)所述時序控制信號，從控制單元的數(shù)據(jù)存儲器讀取數(shù)據(jù)或者向數(shù)據(jù)存儲器寫入數(shù)據(jù)；

所述運算模塊根據(jù)所述時序控制信號，對從數(shù)據(jù)存儲器讀取的數(shù)據(jù)進行處理；

所述時序控制模塊在所述下一條指令執(zhí)行時所處的第一個時鐘周期產(chǎn)生時序控制信號，將所述時序控制信號向所述讀寫控制模塊和運算模塊發(fā)送；

控制單元的中斷定時模塊根據(jù)所述狀態(tài)信號模塊指示的所述指令執(zhí)行時所處的時鐘周期，在所述指令執(zhí)行時所處的最后一個時鐘周期進行中斷仲裁，當(dāng)具有所響應(yīng)的中斷時，在所述下一條指令執(zhí)行時所處的倒數(shù)第二個時鐘周期，控制所述時序控制模塊暫停從所述程序控制器讀取指令；

所述時序控制模塊在復(fù)位期間將所述指令執(zhí)行周期設(shè)置為兩個時鐘周期；

程序控制器通過內(nèi)置的傳感器采集數(shù)據(jù)并對信號進行放大處理；

從每段信號里提取出均值、方差、信號的累積值和峰值4個基本時域參數(shù)，通過相鄰段信號的4個參數(shù)值的差值判斷是否有疑似異常情況發(fā)生的第一層決策判斷：若有則往下執(zhí)行小波包去噪，否者，重新獲取信號；

程序控制器利用改進小波包算法對采集的信號進行去噪；

利用改進小波包算法對采集的信號進行小波包分解與重構(gòu)，得到單子帶重構(gòu)信號；

從重構(gòu)的單子帶信號里提?。簳r域能量、時域峰值、頻域能量、頻域峰值、峰態(tài)系數(shù)、方差、頻譜和偏斜系數(shù)8個表示信號特征的參數(shù)；

利用主成分分析方法，從上述參數(shù)中選擇3到8個能明顯表示發(fā)射信號特征的參數(shù)組成特征向量，并將這些特征向量輸入到支持向量機進行決策判斷，即第二層決策判斷，根據(jù)支持向量機的輸出判斷是否有異常發(fā)生；

所述小波包去噪和小波包分解與重構(gòu)包括：

信號延拓，對小波包分解的各層信號進行拋物線延拓；

設(shè)信號數(shù)據(jù)為x(a),x(a+1),x(a+2)，則延拓算子E的表達式為：

消去單子帶多余頻率成分；

將延拓后的信號與分解低通濾波器h₀卷積，得到低頻系數(shù)，然后經(jīng)過HF-cut-IF算子處理，去掉多余的頻率成分，再進行下采樣，得到下一層的低頻系數(shù)；將延拓后的信號與分解高通濾波器g₀卷積，得到高頻系數(shù)，然后經(jīng)過LF-cut-IF算子處理，去掉多余的頻率成分，再進行下采樣，得到下一層高頻系數(shù)，HF-cut-IF算子采用下式

LF-cut-IF算子采用下式

在HF-cut-IF算子公和LF-cut-IF算子公式中，x(n)為在2^j尺度上小波包的系數(shù)，N_j表示在2^j尺度上數(shù)據(jù)的長度，k＝0，1，…，N_j-1；n＝0，1，…，N_j-1；

單子帶重構(gòu)信號中，將得到的高、低頻系數(shù)進行上采樣，然后分別與高通重建濾波器g₁和低通重建濾波器h₁卷積，將得到的信號分別用HF-cut-IF、LF-cut-IF算子處理，得到單子帶重構(gòu)信號；

所述運算模塊利用傅里葉變換的處理方法從數(shù)據(jù)存儲器讀取的數(shù)據(jù)進行處理；具體包括：

依照快速傅里葉變換規(guī)則，從數(shù)據(jù)存儲器的2ⁿ個存儲子單元中并行讀取待處理的2ⁿ個快速傅里葉變換點，生成待處理快速傅里葉變換點組，其中，所述2ⁿ個快速傅里葉變換點中的每個點按照設(shè)定規(guī)則存儲在不同的存儲子單元中，n為大于或等于1的自然數(shù)；

將所述待處理快速傅里葉變換點組交給快速傅里葉變換并行運算單元進行快速傅里葉變換并行處理；

將所述快速傅里葉變換并行處理后的處理結(jié)果并行寫回所述2ⁿ個存儲子單元的每個子單元中；

所述依照快速傅里葉變換規(guī)則，從數(shù)據(jù)存儲器的2ⁿ個存儲子單元中并行讀取待處理的2ⁿ個快速傅里葉變換點，生成待處理快速傅里葉變換點組的步驟包括：

依照所述快速傅里葉變換規(guī)則，從本地保存的二維地址存儲表中，確定所述待處理的2ⁿ個快速傅里葉變換點中每個快速傅里葉變換點所在的存儲子單元，以及所述每個快速傅里葉變換點在所在的存儲子單元中的存儲地址，其中，所述二維地址存儲表由存儲子單元和快速傅里葉變換點在存儲子單元中的存儲地址之間的對應(yīng)關(guān)系組成；

根據(jù)確定的所述每個快速傅里葉變換點所在的存儲子單元以及在所在的存儲子單元中的存儲地址，并行地從所述2ⁿ個存儲子單元中讀取所述待處理的2ⁿ個快速傅里葉變換點，生成所述待處理快速傅里葉變換點組；

將所述待處理快速傅里葉變換點組交給快速傅里葉變換并行運算單元進行快速傅里葉變換并行處理的步驟包括：

當(dāng)n等于1時，將所述待處理快速傅里葉變換點組交給1個信號幅度均衡器、1個快速傅里葉變換基本運算單元、1個旋轉(zhuǎn)因子乘法器、和1個信號幅度補償器進行快速傅里葉變換并行處理；

當(dāng)n大于1時，將所述待處理快速傅里葉變換點組交給2^n-1個信號幅度均衡器、2^n-2個快速傅里葉變換基本運算單元、2^n-1個旋轉(zhuǎn)因子乘法器、和2^n-1個信號幅度補償器進行快速傅里葉變換并行處理。

進一步，所述的氧化劑為濃度為30wt％～50wt％H₂O₂溶液，所述的插層劑為濃度為95wt％～98wt％H₂SO₄溶液。

進一步，所述的粘結(jié)劑為熱固性酚醛樹脂，其性能符合如下指標(biāo)：黏度為0.5Pa·s/20℃～2.0Pa·s/20℃，固含量為75％～85％，所述的粘結(jié)助劑為水溶性淀粉或羧甲基纖維素中的一種或兩種混合。

進一步，所述氮氣或氬氣保護條件下升溫過程所用氮氣或氬氣純度為96％、流量為1/min～5ml/min、壓力為0.25Mpa。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種炭分子篩。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用炭分子篩制備的室內(nèi)凈化空氣炭分子篩顆粒。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用炭分子篩制備的醫(yī)藥干燥炭分子篩顆粒。

本發(fā)明原料來源廣泛、成本低,其工藝簡單,節(jié)能降耗，節(jié)能效果比傳統(tǒng)工藝降低超過50％。生產(chǎn)周期短,污染小,生產(chǎn)效率高,是一種理想的碳分子篩的制備方法。同時，本發(fā)明還解決了污染問題。

本發(fā)明插層預(yù)處理可以使其微晶尺度減小，層片間距成d002值變大，使其具有較發(fā)達的微孔，且改變廢礦泉水瓶碎片表面結(jié)構(gòu)，有利于進一步的活化調(diào)孔處理。插層預(yù)處理在低溫下進行，容易操作控制，且所用的插層劑和氧化劑可以回收再利用。采用酚醛樹脂為粘結(jié)劑，產(chǎn)生的污染較??；采用淀粉、羧甲基纖維素等為粘結(jié)助劑，生產(chǎn)成本較低。

所生產(chǎn)的CMS灰分低，強度高，微孔豐富，孔徑分布范圍窄，分離性能優(yōu)良。

本發(fā)明以廢舊礦泉水瓶為前驅(qū)體，針對能源資源的日益短缺，以及人們對環(huán)保的日趨重視，有效開展廢棄物再利用技術(shù)研究，有利于充分利用廢棄物的剩余價值。對廢棄礦泉水瓶開發(fā)一種新的再利用技術(shù)，避免廢舊礦泉水品重復(fù)使用帶來的危害，對其他廢棄物回收再利用也提供了寶貴的經(jīng)驗，具有良好的經(jīng)濟效益、社會效益和廣泛的應(yīng)用前景。

本發(fā)明將數(shù)據(jù)存儲器劃分為2ⁿ個存儲子單元，每組待處理的點存儲在不同的存儲子單元中，從而實現(xiàn)了待處理點的并行讀取，進而，并行讀取的點由并行運算單元進行FFT并行處理，并且，并行寫回不同的存儲子單元中。由于在FFT處理的硬件實現(xiàn)過程中，采取了本發(fā)明的上述并行運算的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了每個時鐘周期處理多個FFT點的運算，無須增加總時鐘周期，從而改善了對系統(tǒng)時鐘頻率的要求，進而避免了在集成電路的實現(xiàn)過程中較大的時序收斂風(fēng)險，也使產(chǎn)品在工作過程中不會產(chǎn)生過高的動態(tài)功耗。有效的控制了溫度上升速率的平穩(wěn)性。

本發(fā)明的轉(zhuǎn)爐炭化控制單元，控制精度高，有效的保證了碳化工藝的需求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的炭分子篩的制備方法流程圖。

圖2是本發(fā)明實施例提供的控制單元示意圖。

圖中：1、時序控制模塊；2、程序控制器；3、狀態(tài)信號模塊；4、程序存儲器；5、讀寫控制模塊；6、運算模塊；7、數(shù)據(jù)存儲器；8、中斷定時模塊。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細描述。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的炭分子篩的制備方法，包括以下步驟：

S101:首先將礦泉水瓶粉碎至過100目～150目的篩網(wǎng)；

S102:將插層劑與氧化劑混合均勻，然后加入礦泉水瓶粉碎片中攪拌均勻，礦泉水瓶粉碎片、插層劑和氧化劑的質(zhì)量比為1:0.05～0.5:0.8～2.5，在60℃～80℃的溫度下，反應(yīng)0.5h～2h，再用去離子水洗至pH值為5～6.5，在80℃～90℃干燥1小時～4小時，最后在氮氣或氬氣氣氛中以10℃～15℃min^-1升溫至600℃/700℃/800℃/900℃，并高溫恒定0.5h/1h/1.5h/2h/2.5h，膨脹；

S103:將上述樣品進一步細粉碎至粒徑2～12μm，其中50％小于2μm，再加入粘結(jié)劑、粘結(jié)助劑及水進行捏合，再擠壓成型，捏合成型時物料的質(zhì)量比為礦泉水瓶粉碎片:粘結(jié)劑：粘結(jié)助劑：水為1：0.3～0.8：0.02～0.2：0.8～1.0；

S104:成型處理物經(jīng)干燥處理后進行炭化、活化和碳沉積調(diào)孔處理，即獲得炭分子篩，炭化條件為：轉(zhuǎn)爐炭化，升溫速率為10℃～15℃min^-1,溫度為600℃～900℃，氮氣或氬氣保護；活化條件為：活化劑為水蒸氣或二氧化碳，體積濃度為30％～80％，載氣為氮氣或氬氣，活化溫度為600℃～900℃，活化時間為1小時～4h；碳沉積調(diào)孔條件為：碳沉積試劑為苯或甲烷，體積濃度20％～30％，載氣為氮氣或氬氣，沉積溫度為600℃～900℃，時間為1～4h。

所述的氧化劑為濃度為30wt％～50wt％H₂O₂溶液，所述的插層劑為濃度為95wt％～98wt％H₂SO₄溶液。

所述的粘結(jié)劑為熱固性酚醛樹脂，其性能符合如下指標(biāo)：黏度為0.5Pa·s/20℃～2.0Pa·s/20℃，固含量為75％～85％，所述的粘結(jié)助劑為水溶性淀粉或羧甲基纖維素中的一種或兩種混合。

所述氮氣或氬氣保護條件下升溫過程所用氮氣或氬氣純度為96％、流量為1/min～5ml/min、壓力為0.25Mpa。

如圖2所示，所述轉(zhuǎn)爐炭化通過控制單元進行升溫速率的調(diào)節(jié)；控制單元控制升溫速率的方法包括：

控制單元的時序控制模塊1由控制單元的程序控制器2獲取指令，根據(jù)所述指令產(chǎn)生指令執(zhí)行周期，將所述指令執(zhí)行周期向控制單元的狀態(tài)信號模塊3發(fā)送；

狀態(tài)信號模塊接收所述時序控制模塊發(fā)送的指令執(zhí)行周期，根據(jù)所述指令執(zhí)行周期指示所述指令執(zhí)行時所處的時鐘周期，所述指令執(zhí)行周期包括至少兩個時鐘周期；

時序控制模塊1根據(jù)所述狀態(tài)信號模塊3指示的所述指令執(zhí)行時所處的時鐘周期，在所述指令執(zhí)行時所處的倒數(shù)第二個時鐘周期向控制單元的程序存儲器4發(fā)送讀取下一條指令的控制信號，以及在所述指令執(zhí)行時所處的最后一個時鐘周期從所述程序控制器讀取下一條指令；

時序控制模塊1根據(jù)所述指令產(chǎn)生時序控制信號，將所述時序控制信號向控制單元的讀寫控制模塊5和運算模塊6發(fā)送；

所述讀寫控制模塊5根據(jù)所述時序控制信號，從控制單元的數(shù)據(jù)存儲器7讀取數(shù)據(jù)或者向數(shù)據(jù)存儲器寫入數(shù)據(jù)；

所述運算模塊6根據(jù)所述時序控制信號，對從數(shù)據(jù)存儲器讀取的數(shù)據(jù)進行處理；

所述時序控制模塊1在所述下一條指令執(zhí)行時所處的第一個時鐘周期產(chǎn)生時序控制信號，將所述時序控制信號向所述讀寫控制模塊和運算模塊發(fā)送；

控制單元的中斷定時模塊8根據(jù)所述狀態(tài)信號模塊指示的所述指令執(zhí)行時所處的時鐘周期，在所述指令執(zhí)行時所處的最后一個時鐘周期進行中斷仲裁，當(dāng)具有所響應(yīng)的中斷時，在所述下一條指令執(zhí)行時所處的倒數(shù)第二個時鐘周期，控制所述時序控制模塊暫停從所述程序控制器讀取指令；

所述時序控制模塊1在復(fù)位期間將所述指令執(zhí)行周期設(shè)置為兩個時鐘周期；

程序控制器2通過內(nèi)置的傳感器采集數(shù)據(jù)并對信號進行放大處理；

從每段信號里提取出均值、方差、信號的累積值和峰值4個基本時域參數(shù)，通過相鄰段信號的4個參數(shù)值的差值判斷是否有疑似異常情況發(fā)生的第一層決策判斷：若有則往下執(zhí)行小波包去噪，否者，重新獲取信號；

程序控制器利用改進小波包算法對采集的信號進行去噪；

利用改進小波包算法對采集的信號進行小波包分解與重構(gòu)，得到單子帶重構(gòu)信號；

從重構(gòu)的單子帶信號里提取：時域能量、時域峰值、頻域能量、頻域峰值、峰態(tài)系數(shù)、方差、頻譜和偏斜系數(shù)8個表示信號特征的參數(shù)；

利用主成分分析方法，從上述參數(shù)中選擇3到8個能明顯表示發(fā)射信號特征的參數(shù)組成特征向量，并將這些特征向量輸入到支持向量機進行決策判斷，即第二層決策判斷，根據(jù)支持向量機的輸出判斷是否有異常發(fā)生；

所述小波包去噪和小波包分解與重構(gòu)包括：

信號延拓，對小波包分解的各層信號進行拋物線延拓；

設(shè)信號數(shù)據(jù)為x(a),x(a+1),x(a+2)，則延拓算子E的表達式為：

消去單子帶多余頻率成分；

將延拓后的信號與分解低通濾波器h₀卷積，得到低頻系數(shù)，然后經(jīng)過HF-cut-IF算子處理，去掉多余的頻率成分，再進行下采樣，得到下一層的低頻系數(shù)；將延拓后的信號與分解高通濾波器g₀卷積，得到高頻系數(shù)，然后經(jīng)過LF-cut-IF算子處理，去掉多余的頻率成分，再進行下采樣，得到下一層高頻系數(shù)，HF-cut-IF算子采用下式

LF-cut-IF算子采用下式

在HF-cut-IF算子公和LF-cut-IF算子公式中，x(n)為在2^j尺度上小波包的系數(shù)，N_j表示在2^j尺度上數(shù)據(jù)的長度，k＝0，1，…，N_j-1；n＝0，1，…，N_j-1；

單子帶重構(gòu)信號中，將得到的高、低頻系數(shù)進行上采樣，然后分別與高通重建濾波器g₁和低通重建濾波器h₁卷積，將得到的信號分別用HF-cut-IF、LF-cut-IF算子處理，得到單子帶重構(gòu)信號；

所述運算模塊6利用傅里葉變換的處理方法從數(shù)據(jù)存儲器讀取的數(shù)據(jù)進行處理；具體包括：

依照快速傅里葉變換規(guī)則，從數(shù)據(jù)存儲器的2ⁿ個存儲子單元中并行讀取待處理的2ⁿ個快速傅里葉變換點，生成待處理快速傅里葉變換點組，其中，所述2ⁿ個快速傅里葉變換點中的每個點按照設(shè)定規(guī)則存儲在不同的存儲子單元中，n為大于或等于1的自然數(shù)；

將所述待處理快速傅里葉變換點組交給快速傅里葉變換并行運算單元進行快速傅里葉變換并行處理；

將所述快速傅里葉變換并行處理后的處理結(jié)果并行寫回所述2ⁿ個存儲子單元的每個子單元中；

所述依照快速傅里葉變換規(guī)則，從數(shù)據(jù)存儲器的2ⁿ個存儲子單元中并行讀取待處理的2ⁿ個快速傅里葉變換點，生成待處理快速傅里葉變換點組的步驟包括：

依照所述快速傅里葉變換規(guī)則，從本地保存的二維地址存儲表中，確定所述待處理的2ⁿ個快速傅里葉變換點中每個快速傅里葉變換點所在的存儲子單元，以及所述每個快速傅里葉變換點在所在的存儲子單元中的存儲地址，其中，所述二維地址存儲表由存儲子單元和快速傅里葉變換點在存儲子單元中的存儲地址之間的對應(yīng)關(guān)系組成；

根據(jù)確定的所述每個快速傅里葉變換點所在的存儲子單元以及在所在的存儲子單元中的存儲地址，并行地從所述2ⁿ個存儲子單元中讀取所述待處理的2ⁿ個快速傅里葉變換點，生成所述待處理快速傅里葉變換點組；

將所述待處理快速傅里葉變換點組交給快速傅里葉變換并行運算單元進行快速傅里葉變換并行處理的步驟包括：

當(dāng)n等于1時，將所述待處理快速傅里葉變換點組交給1個信號幅度均衡器、1個快速傅里葉變換基本運算單元、1個旋轉(zhuǎn)因子乘法器、和1個信號幅度補償器進行快速傅里葉變換并行處理；

當(dāng)n大于1時，將所述待處理快速傅里葉變換點組交給2^n-1個信號幅度均衡器、2^n-2個快速傅里葉變換基本運算單元、2^n-1個旋轉(zhuǎn)因子乘法器、和2^n-1個信號幅度補償器進行快速傅里葉變換并行處理。

本發(fā)明實施例提供一種炭分子篩。

本發(fā)明原料來源廣泛、成本低,其工藝簡單,節(jié)能降耗，節(jié)能效果比傳統(tǒng)工藝降低超過50％。生產(chǎn)周期短,污染小,生產(chǎn)效率高,是一種理想的碳分子篩的制備方法。同時，本發(fā)明還解決了污染問題。

本發(fā)明插層預(yù)處理可以使其微晶尺度減小，層片間距成d002值變大，使其具有較發(fā)達的微孔，且改變廢礦泉水瓶碎片表面結(jié)構(gòu)，有利于進一步的活化調(diào)孔處理。插層預(yù)處理在低溫下進行，容易操作控制，且所用的插層劑和氧化劑可以回收再利用。采用酚醛樹脂為粘結(jié)劑，產(chǎn)生的污染較小；采用淀粉、羧甲基纖維素等為粘結(jié)助劑，生產(chǎn)成本較低。

所生產(chǎn)的CMS灰分低，強度高，微孔豐富，孔徑分布范圍窄，分離性能優(yōu)良。

本發(fā)明以廢舊礦泉水瓶為前驅(qū)體，針對能源資源的日益短缺，以及人們對環(huán)保的日趨重視，有效開展廢棄物再利用技術(shù)研究，有利于充分利用廢棄物的剩余價值。對廢棄礦泉水瓶開發(fā)一種新的再利用技術(shù)，避免廢舊礦泉水品重復(fù)使用帶來的危害，對其他廢棄物回收再利用也提供了寶貴的經(jīng)驗，具有良好的經(jīng)濟效益、社會效益和廣泛的應(yīng)用前景。

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的應(yīng)用原理作進一步描述。

實施例1

本發(fā)明實施例提供的炭分子篩的制備方法，包括以下步驟：

首先將礦泉水瓶粉碎至過100目的篩網(wǎng)；

將插層劑與氧化劑混合均勻，然后加入礦泉水瓶粉碎片中攪拌均勻，礦泉水瓶粉碎片、插層劑和氧化劑的質(zhì)量比為1:0.05:0.8，在60℃的溫度下，反應(yīng)0.5h～2h，再用去離子水洗至pH值為5～6.5，在80℃～90℃干燥1小時～4小時，最后在氮氣或氬氣氣氛中以10℃～15℃min^-1升溫至600℃/700℃/800℃/900℃，并高溫恒定0.5h/1h/1.5h/2h/2.5h，膨脹；

將上述樣品進一步細粉碎至粒徑2μm，再加入粘結(jié)劑、粘結(jié)助劑及水進行捏合，再擠壓成型，捏合成型時物料的質(zhì)量比為礦泉水瓶粉碎片:粘結(jié)劑：粘結(jié)助劑：水為1：0.3～0.8：0.02～0.2：0.8～1.0；

成型處理物經(jīng)干燥處理后進行炭化、活化和碳沉積調(diào)孔處理，即獲得炭分子篩，炭化條件為：轉(zhuǎn)爐炭化，升溫速率為10℃min^-1,溫度為600℃，氮氣或氬氣保護；活化條件為：活化劑為水蒸氣或二氧化碳，體積濃度為30％～80％，載氣為氮氣或氬氣，活化溫度為600℃，活化時間為1小時；碳沉積調(diào)孔條件為：碳沉積試劑為苯或甲烷，體積濃度20％，載氣為氮氣或氬氣，沉積溫度為600℃，時間為1h。

實施例2

本發(fā)明實施例提供的炭分子篩的制備方法，包括以下步驟：

首先將礦泉水瓶粉碎至過150目的篩網(wǎng)；

將插層劑與氧化劑混合均勻，然后加入礦泉水瓶粉碎片中攪拌均勻，礦泉水瓶粉碎片、插層劑和氧化劑的質(zhì)量比為1:0.2：2.5，在80℃的溫度下，反應(yīng)2h，再用去離子水洗至pH值為5～6.5，在90℃干燥4小時，最后在氮氣或氬氣氣氛中以10℃～15℃min^-1升溫至600℃/700℃/800℃/900℃，并高溫恒定0.5h/1h/1.5h/2h/2.5h，膨脹；

將上述樣品進一步細粉碎至粒徑2～12μm，其中50％小于2μm，再加入粘結(jié)劑、粘結(jié)助劑及水進行捏合，再擠壓成型，捏合成型時物料的質(zhì)量比為礦泉水瓶粉碎片:粘結(jié)劑：粘結(jié)助劑：水為1：0.3～0.8：0.02～0.2：0.8～1.0；

成型處理物經(jīng)干燥處理后進行炭化、活化和碳沉積調(diào)孔處理，即獲得炭分子篩，炭化條件為：轉(zhuǎn)爐炭化，升溫速率為15℃min^-1,溫度為900℃，氮氣或氬氣保護；活化條件為：活化劑為水蒸氣或二氧化碳，體積濃度為30％～80％，載氣為氮氣或氬氣，活化溫度為900℃，活化時間為4h；碳沉積調(diào)孔條件為：碳沉積試劑為苯或甲烷，體積濃度30％，載氣為氮氣或氬氣，沉積溫度為900℃，時間為4h。。

實施例3

本發(fā)明實施例提供的炭分子篩的制備方法，包括以下步驟：

首先將礦泉水瓶粉碎至過120目的篩網(wǎng)；

將插層劑與氧化劑混合均勻，然后加入礦泉水瓶粉碎片中攪拌均勻，礦泉水瓶粉碎片、插層劑和氧化劑的質(zhì)量比為1:0.3:1.5，在70℃的溫度下，反應(yīng)0.5h～2h，再用去離子水洗至pH值為5～6.5，在70℃干燥3小時，最后在氮氣或氬氣氣氛中以10℃～15℃min^-1升溫至600℃/700℃/800℃/900℃，并高溫恒定0.5h/1h/1.5h/2h/2.5h，膨脹；

將上述樣品進一步細粉碎至粒徑小于2～12μm，其中50％小于2μm，再加入粘結(jié)劑、粘結(jié)助劑及水進行捏合，再擠壓成型，捏合成型時物料的質(zhì)量比為礦泉水瓶粉碎片:粘結(jié)劑：粘結(jié)助劑：水為1：0.3～0.8：0.02～0.2：0.8～1.0；

成型處理物經(jīng)干燥處理后進行炭化、活化和碳沉積調(diào)孔處理，即獲得炭分子篩，炭化條件為：轉(zhuǎn)爐炭化，升溫速率為12℃min^-1,溫度為800℃，氮氣或氬氣保護；活化條件為：活化劑為水蒸氣或二氧化碳，體積濃度為60％，載氣為氮氣或氬氣，活化溫度為800℃，活化時間為3h；碳沉積調(diào)孔條件為：碳沉積試劑為苯或甲烷，體積濃度25％，載氣為氮氣或氬氣，沉積溫度為800℃，時間為3h。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。