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AG真人 AG平台AG真人 AG平台碳材料活化造孔的通用方法中，利用氢氧化钠或氢氧化钾活化得到的材料比表面积大，各方面性能相对优异，但由于其成本较高而且过程中盐腐蚀和大量不可控因素使这一活化过程的工业应用较少，只是在生产超级电容碳材料方面有比较有限的应用。
A.Linares-Solano等对氢氧化物活化碳材料的相关进展进行了详细的总结(Chemistry and Physic of Carbon Vol.30,2008,p1-62.)。氢氧化钠或氢氧化钾活化造孔的主要的机理为热处理过程生成的钠或钾对碳结构中的层状结构进行插层，从而生成内部孔隙。
氢氧化物碱活化过程也存在一些明显的缺点，活化过程一般都在高于700℃条件下进行，这一过程氢氧化物处于熔融状态，碳粉与熔融盐形成高粘度高温混合物，这使得过程的传热传质受到很大的限制，过程无法连续化，采用批次过程处理量少，过程效率极低。
高温碱金属氢氧化物具有很强的腐蚀性，同时高温过程会产生挥发性的盐及易燃的气态碱金属，这些对设备和操作过程提出了很高的要求。
鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种利用反应性双螺杆挤出系统挤出活化碳材料的方法，用以解决现有活化碳材料在制备时传质传热过程受到限制、无法连续化生产及制备过程效率低的技术问题。
本发明提供了一种利用反应性双螺杆挤出系统挤出活化碳材料的方法，包括以下步骤：
步骤2、将预处理碳材料注入反应性双螺杆挤出系统；预处理碳材料沿反应性双螺杆挤出系统的进料方向依次经过推进区、揉捏区和高温分布混合区；所述反应性双螺杆挤出系统的旋进速率和流量分别为5～50转/min和0.1～1kg/h；所述预处理碳材料在推进区被加热至380～450℃并混合形成熔融体，所述熔融体在揉捏区时被加热至580～620℃，碱金属氢氧化物渗透至碳材料内；熔融体在高温分布混合区被加热至780～850℃，碱金属氢氧化物与碳材料发生造孔反应，获得固体材料；
步骤3、将步骤2处理获得的固体材料在氮气中冷却，采用去离子水浸渍出过量的碱金属氢氧化物，过滤、干燥后得到活化碳材料。
进一步地，在所述步骤2中，所述反应性双螺杆挤出系统的前端设有进料旋进口和补充进料口，所述反应性双螺杆挤出系统在推进区、揉捏区和高温分布混合区均设有加热部件和温度检测部件；
所述揉捏区和高温分布混合区内对应设有气体挥发物排放口，所述气体排放口用于排出揉捏区和高温分布混合区内产生的挥发性盐及易燃的气态碱金属；所述反应性双螺杆挤出系统的轴间距为22～30mm，螺旋轴直径为28～36mm，螺旋轴总长为1100～1300mm。
进一步地，在所述步骤1中，所述碱金属氢氧化物与碳材料原料的质量比为1：1～5：1。
进一步地，在所述步骤2中，将冷却后的固体材料与2～20倍质量的去离子水混合均匀形成水碳浆，浸渍出过量的碱金属氢氧化物。
进一步地，在所述步骤2中，将水碳浆进行超声处理，超声处理的时间为5～30min。
进一步地，在所述步骤1中，将所述碱金属氢氧化物颗粒物与碳材料原料的颗粒物进行物理混合，混合过程中碱金属氢氧化物为干燥状态。
进一步地，在所述步骤1中，所述碱金属氢氧化物为氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或是二者的混合物。
进一步地，在所述步骤1中，所述碳材料原料为石油焦、煤、多壁碳纳米管、纳米炭黑以及生物质基碳化料中的一种；
(1)本发明采用反应性双螺杆挤出系统制备活化碳材料，活化过程的主要原理为钠或钾原子发生插层作用引起结构膨胀产生结构孔隙，钠或钾原子由氢氧化物在受热条件下直接与碳作用生成的；反应性双螺杆挤出系统可以实现氢氧化物与碳质的充分接触以及快速的传质和传热，从而实现高效的插层制孔。传统的加热过程都是缓慢渐变由外部传热，一定程度上限制了插层作用的造孔效果；例如，现有的利用碱金属氢氧化物活化碳材料的处理过程是直接对碳材料原料与氢氧化物混合物进行加热，一般有两种方式来实现温度的随时间的程序变化：1)采用静态加热单元对原料混合物进行热处理，对加热单元采用程序升温控制；2)采用推板窑炉，装有原料混合物的容器在窑炉的不同温度梯度单元按照一定的速率移动推进。另外一种工业上常用的方式为旋转窑，但是采用熔融氢氧化物作为反应物，在工作状态下粘度过大会造成物料无法有效在反应器中转移。由于氢氧化物在高温下的挥发性，旋转窑要采用外加热，这对旋转窑来说实现起来难度比较大。所以基本可以排除旋转窑热处理方式的可能性。
(2)本发明的双螺杆挤出系统由于螺杆的转动及强制轴向周期震动，使其具有优异的物料传输能力，特别对于一些高粘度或是性能参数波动大的物料。由此反应性双螺杆挤出系统可以实现氢氧化物熔融盐活化碳材料的连续化处理，同时获得较大的处理通量。
(3)本发明的双螺杆挤出系统的挤出过程为高剪切作用过程，可以由此实现高粘度物料的深度混合，同时也可以在过程中实现脱挥发分。这两点正是氢氧化物熔融盐活化碳材料需要解决的关键点，深度混合直接提高氢氧化物熔融盐对碳材料的浸渍效果以及随后的插层造孔过程，由此也能够实现在较低氢氧化物用量的情况下达到理想的造孔效果；深度混合过程有利利于脱挥发分，将插层造孔过程产生的气体分子、挥发性金属盐等副产物从系统中及时排除，避免累积造成负面影响。
(4)本发明的双螺杆挤出系统从设备结构来看，核心单元(包括推进区、揉捏区和高温分布混合区)比较集中，这使得温度控制及排放系统在复杂程度上也可以大幅简化。由此与推板窑炉系统相比，其设备占有空间小，相应的维护与辅助系统简单，从经济性和环保角度来看栓螺杆挤出系统具有明显的优势。
本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书实施例以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
1-进料旋进口；2-补充进料口；3-温度检测部件；4-气体挥发物排放口；5-推进区；6-揉捏区；7-高温分布混合区。
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
本发明提供了一种利用反应性双螺杆挤出系统挤出活化碳材料的方法，包括以下步骤：
步骤2、将预处理碳材料注入反应性双螺杆挤出系统；预处理碳材料沿反应性双螺杆挤出系统的进料方向依次经过推进区5、揉捏区6和高温分布混合区7；反应性双螺杆挤出系统的旋进速率和流量分别为5～50转/min和0.1～1kg/h；预处理碳材料在推进区5被加热至380～450℃并混合形成熔融体，熔融体在揉捏区6时被加热至580～620℃，碱金属氢氧化物渗透至碳材料内；熔融体在高温分布混合区7被加热至780～850℃，碱金属氢氧化物与碳材料发生造孔反应；获得固体材料；
步骤3、将步骤2处理获得的固体材料在氮气中冷却，采用去离子水浸渍出过量的碱金属氢氧化物，过滤、干燥后得到活化碳材料。
传统的加热过程都是缓慢渐变由外部传热，一定程度上限制了插层作用的造孔效果。本发明采用反应性双螺杆挤出系统制备活化碳材料，活化过程的主要原理为钠或钾原子发生插层作用引起结构膨胀产生结构孔隙，钠或钾原子由氢氧化物在800℃高温下直接与碳作用生成的；反应性双螺杆挤出系统可以实现氢氧化物与碳质的充分接触以及快速的传质和传热，从而实现高效的插层制孔。
在步骤1中，将碱金属氢氧化物颗粒物与碳材料原料的颗粒物进行物理混合(M1)，混合过程中碱金属氢氧化物为干燥状态。将碱金属氢氧化物颗粒物与碳材料原料的颗粒物进行物理混合是指将碳材料原料(碳粉)与氢氧化物通过机械粉碎后混合，混合过程应避免氢氧化物吸潮。
或者，在步骤1中，将碱金属氢氧化物水溶液浸渍碳材料原料(M2)。氢氧化物水溶液浸渍为湿法负载过程，碳材料原料与溶液充分接触后干燥，干燥后氢氧化物与原料碳的混合固体。
又或者，在步骤1中，将预熔融的碱金属氢氧化物与碳材料原料共混(M3)。预熔融碱金属氢氧化物与碳材料原料共混是一种在线混合方式，其过程是预先将氢氧化物加热到熔化温度形成液态，然后在搅拌作用下与碳材料原料混合，保温一定时间直至形成均一的熔融体。
具体地，碱金属氢氧化物颗粒物与碳材料原料的颗粒物进行物理混合(M1)，这种混合方式适用于孔隙率比较小，极性小，疏水性较强的碳材料原料，例如石油焦，煤焦油等化石类原料。碱金属氢氧化物水溶液浸渍碳材料原料(M2)：此种混合方式适合于孔隙率比较大，亲水性好的碳材料原料，主要包括基于生物质原料的碳材料原料，如木质类碳、椰壳碳、竹炭、纤维素衍生碳，糖类化合物生成碳等。预熔融碱金属氢氧化物与碳材料原料共混(M3)：预熔融碱金属氢氧化物共混方法适合于纳米碳材料，如碳纳米管，碳纳米带，碳纳米纤维等。此方法为一种折中方案，碳纳米材料原料的亲水普遍较差，不太适用AG平台真人 真人AG 平台官网于水溶液浸渍。采用物理颗粒混合过程，由于机械混合的结构摩擦与剪切作用会对材料的微观形态造成破坏。
在步骤1中，本发明中的碱金属氢氧化物为氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或是二者的混合物，其中，氢氧化钠与氢氧化钾的质量比为1:1～3:1。氢氧化钠与氢氧化钾的反应活性根据碳材料原料的结构特性不同会出现差异，其中，氢氧化钠适于活化结构不太规整的碳材料原料(石墨层的间距低于或高于标准石墨的数值d002间距0.335nm)，而氢氧化钾主要适用于微观结构相对比较规整的碳材料原料。
在步骤1中，碱金属氢氧化物与碳材料原料的质量比为1：1～5：1。将碱金属氢氧化物与碳材料原料的质量比控制在1:1～5:1范围之内，可以实现熔融氢氧化物对碳材料原料的有效浸渍，从而达到预期的活化造孔效果。如果这一比值低于1:1，会造成氢氧化物对碳材料原料的浸渍不充分，影响造孔效果；如果比值大于5:1，会造成氢氧化物大量过量，提高过程处理成本，同时会造成过量氢氧化物回收问题。
在步骤2中，反应性双螺杆挤出系统的前端设有进料旋进口和补充进料口2，反应性双螺杆挤出系统在推进区5、揉捏区6和高温分布混合区7均设有加热部件和温度检测部件3；揉捏区6和高温分布混合区7内对应设有气体挥发物排放口4，气体排放口用于排出揉捏区6和高温分布混合区7内产生的挥发性盐及易燃的气态碱金属；反应性双螺杆挤出系统的轴间距为22～30mm，螺旋轴直径为28～36mm，螺旋轴总长为1100～1300mm。
具体地，本发明利用反应性双螺杆挤出系统挤出活化碳材料，经过碱金属氢氧化物预处理过的预处理碳材料通过进料旋进口进入反应性双螺杆挤出系统中，在双螺杆的转动下，物料沿双螺杆的轴向方向行进，当预处理碳材料行进至推进区5时，该预处理碳材料被加热至400℃并混合形成熔融体，当该熔融体被推进至揉捏区6时，熔融体在揉捏区6被混合剪切并被加热至600℃，在双螺杆的混合剪切作用下，碱金属氢氧化物与碳材料充分接触并充分渗透至碳材料的各个孔道内；当物料(熔融体)被推进至高温分布混合区7时，熔融体在高温分布混合区7被加热至800℃，同样在双螺杆的混合剪切作用下，碱金属氢氧化物与碳材料发生造孔反应，碱金属氢氧化物中的钠和/钾对碳结构中的层状结构进行插层，从而生成内部空隙，进而制备得到超高比表面积的活性碳材料。
需要强调的是，本发明利用反应性双螺杆挤出系统挤出活化碳材料，一方面，通过在推进区5、揉捏区6和高温分布混合区7设置对应的加热部件和温度检测部件3，进而能够实现对推进区5、揉捏区6和高温分布混合区7温度的精确控制，保证能够连续化生产活化碳材料；另一方AG平台真人 真人AG 平台官网面，通过在揉捏区6和高温分布混合区7设置气体挥发物排放口4，能够分段排出挤出过程中产生的挥发性盐和易燃的气态碱金属，避免挥发性盐和易燃的气态碱金属通过烟道排出时堵塞烟道。
由于高温碱金属氢氧化物具有很强的腐蚀性，本发明的反应性双螺杆挤出系统的材质采用316S奥氏体不锈钢，该316S奥氏体不锈钢在1200℃的高温下具有良好的耐碱耐腐蚀性，能够避免高温碱金属氢氧化物对反应性双螺杆挤出系统产生腐蚀。
别适用高粘度反应物的连续化共混反应过程，同时可以进行分段精准控制混合模式及加热温度，由于整个系统为封闭式的，对反应过程产生的高温挥发物可以有效控制。
本发明中双螺杆挤出系统在针对熔融碱金属氢氧化物活化碳材料这一特殊过程表现出通常静态过程不具有的高效性，双螺杆挤出系统的高效性主要体现在以下三个方面：
1)双螺杆挤出系统由于螺杆的转动及强制轴向周期震动，使其具有优异的物料传输能力，特别对于一些高粘度或是性能参数波动大的物料。由此反应性双螺杆挤出系统可以实现氢氧化物熔融盐活化碳材料的连续化处理，同时获得较大的处理通量。
2)双螺杆挤出系统的挤出过程为高剪切作用过程，可以由此实现高粘度物料的深度混合，同时也可以在过程中实现脱挥发分。这两点正是氢氧化物熔融盐活化碳材料需要解决的关键点，深度混合直接提高氢氧化物熔融盐对碳材料的浸渍效果以及随后的插层造孔过程，由此也可以实现在较低氢氧化物用量的情况下达到理想的造孔效果；深度混合过程有利利于脱挥发分，将插层造孔过程产生的气体分子、挥发性金属盐等副产物从系统中及时排除，避免累积造成负面影响。
3)双螺杆挤出系统从设备结构来看，核心单元(包括推进区5、揉捏区6和高温分布混合区7)集中，这使得温度控制及排放系统在复杂程度上也可以大幅简化。由此与推板窑炉系统相比，其设备占有空间小，相应的维护与辅助系统简单，从经济性和环保角度来看栓螺杆挤出系统具有明显的优势。
在步骤2和步骤3中，该反应性双螺杆挤出系统的轴间距为22～30mm，螺旋轴直径为28～36mm，螺旋轴总长为1100～1300mm；反应性双螺杆挤出系统沿轴向设有三个功能区：温度为380～450℃的推进区5、温度为580～620℃的揉捏区6及温度为780～850℃的高温分布混合区7；本发明采用的双螺杆挤出系统不同于一般适用于较低温度的双螺杆挤出系统，本发明采用双螺杆挤出系统需要适用于更难控制的高温反应，首先需要采用耐高温耐腐蚀的316S合金钢(主要成分：碳0.0.35，硅1.000，锰2.0，磷0.045，硫0.030，铬16-18)；其次对不同区域的温度需要采用分区控制。
碳材料原料与碱金属氢氧化物的混合物为固体粉末，通过进料旋进口输送至双螺杆腔室内；在推进区5内氢氧化物熔化与碳材料原料颗粒混合形成熔融体，进入揉捏区6氢氧化物对碳材料原料颗粒进行深度浸渍充分渗透至各个孔道系统，在高温分布混合区7发生活化造孔反应。
本发明的双螺杆挤出系统的推进区5、揉捏区6及高温分布混合区7如图1所示，从进料旋进口1至出料口沿双螺杆轴线分布长度占螺旋轴总长的30～35％，揉捏区6分布长度占螺旋轴总长的8～12％，高温分布混合区7分布长度占螺旋轴总长的40～45％，剩余部分为空体积。三个功能区的温度设置分别为：推进区5的温度为380～450℃、揉捏区6的温度为580～620℃及高温分布混合区7的温度为780～850℃。加热采用独立的外加热单元，温度采用独立的程序控制单元，由于外加热单元和程序控制单元采用常规双螺杆挤出系统的外加热单元和程序控制单元即可，在此不再赘述。
在活化处理过程中，碱金属氢氧化物与碳颗粒在转化过程中，碳颗粒的孔道结构中会残留各种碱金属的盐，为了清除这部分碱金属的盐，在步骤4中，将冷却后的固体与2～20倍质量的去离子水混合均匀形成水碳浆，浸渍出过量的碱金属氢氧化物。
过量的碱金属氢氧化物通过浸渍过程从处理完的混合中分离出来，含氢氧化物的浸渍溶液利用双螺杆挤出系统排除尾气的余热进行浓缩至浓度45～50％，继续加热至溶剂挥发，可回收氢氧化物固体，回收氢氧化物可以添加至新的反应批次中循环使用。
在步骤4中，将水碳浆进行超声处理，超声处理的时间为5～30min。通过将水碳浆进行超声处理5～30min，能够保证将过量碱金属氢氧化物完全浸渍出来。
需要说明的是，在上述步骤1中，碳材料原料为石油焦、煤、多壁碳纳米管、纳米炭黑以及生物质基碳化料中的一种；碳材料原料需要进行预加热处理，预加热处理采用刚玉管式炉，热处理容器材质为氧化铝，热处理过程采用温度范围为600～700℃，热处理过程在氮气气流中进行，氮气流速为80～300ml/min。
将碳材料原料进行热处理能够保证其中的小分子及易挥发成分从结构中脱离，只有材料的纯碳元素含量达到95％以上才适用于碱金属氢氧化物活化。
预碳化处理的碳材料原料100g(碳材料原料的种类如表1所列)与300gKOH粉末搅拌混合均匀，反应性双螺杆挤出系统旋进速率20r/min。反应性双螺杆挤出系统流量为0.4kg/h。反应性双螺杆挤出系统的轴间距为26mm，螺旋轴直径为31mm，螺旋轴总长为12000mm；反应性双螺杆挤出系统沿轴向设有三个功能区：温度为400℃的推进区5、温度为600℃的揉捏区6及温度为800℃的高温分布混合区7；冷却后的样品利用2.0kg去离子水，分三次混合洗脱，每次在超声清洗中处理时间为20min，固体样品过滤干燥。样品的孔隙特性由氮气等温吸附与脱附测定。具体的实验结果如表1所示。
预碳化处理的碳材料原料100g(碳材料原料的种类如表2所列)与300gNaOH粉末搅拌混合均匀，反应性双螺杆挤出系统旋进速率20r/min。反应性双螺杆挤出系统流量为0.4kg/h。反应性双螺杆挤出系统的轴间距为26mm，螺旋轴直径为31mm，螺旋轴总长为12000mm；反应性双螺杆挤出系统沿轴向设有三个功能区：温度为400℃的推进区5、温度为600℃的揉捏区6及温度为800℃的高温分布混合区7；冷却后的样品利用2.0kg去离子水，分三次混合洗脱，每次在超声清洗中处理时间为20min，固体样品过滤干燥。样品的孔隙特性由氮气等温吸附与脱附测定。具体的实验结果如表2所示。
预碳化处理的碳材料原料100g(碳材料原料的种类如表3所列)与300gNaOH/KOH(1:1)粉末搅拌混合均匀，反应性双螺杆挤出系统旋进速率20r/min。反应性双螺杆挤出系统流量为0.4kg/h。反应性双螺杆挤出系统的轴间距为26mm，螺旋轴直径为31mm，螺旋轴总长为12000mm；反应性双螺杆挤出系统沿轴向设有三个功能区：温度为400℃的推进区5、温度为600℃的揉捏区6及温度为800℃的高温分布混合区7；冷却后的样品利用2.0kg去离子水，分三次混合洗脱，每次在超声清洗中处理时间为20min，固体样品过滤干燥。样品的孔隙特性由氮气等温吸附与脱附测定。具体的实验结果如表3所示。
预碳化处理的石油焦100g样品与KOH采用：直接颗粒物理混合(M1)，氢氧化物水溶液浸渍碳材料(M2)，预熔融氢氧化物与碳材料原料共混(M3)三种方式混合。反应性双螺杆挤出系统旋进速率20r/min。反应性双螺杆挤出系统流量为0.4kg/h。反应性双螺杆挤出系统的轴间距为26mm，螺旋轴直径为31mm，螺旋轴总长为12000mm；反应性双螺杆挤出系统沿轴向设有三个功能区：温度为400℃的推进区5、温度为600℃的揉捏区6及温度为800℃的高温分布混合区7；冷却后的样品利用2.0kg去离子水，分三次混合洗脱，每次在超声清洗中处理时间为20min，固体样品过滤干燥。样品的孔隙特性由氮气等温吸附与脱附测定。具体的实验结果如表4所示。
预碳化处理的石油焦100g样品与KOH采用直接颗粒物理混合(M1)混合。双螺杆挤出反应在一定条件下进行处理，双螺杆旋进速率和流量如表5所示。反应性双螺杆挤出系统的轴间距为26mm，螺旋轴直径为31mm，螺旋轴总长为12000mm；反应性双螺杆挤出系统沿轴向设有三个功能区：温度为400℃的推进区5、温度为600℃的揉捏区6及温度为800℃的高温分布混合区7；
冷却后的样品利用2.0kg去离子水，分三次混合洗脱，每次在超声清洗中处理时间为20min，固体样品过滤干燥。样品的孔隙特性由氮气等温吸附与脱附测定。具体的实验结果如表5所示。
现有的利用碱金属氢氧化物活化碳材料的处理过程是直接对碳材料原料与氢氧化物混合物进行加热，一般有两种方式来实现温度的随时间的程序变化：1)采用静态加热单元对原料混合物进行热处理，对加热单元采用程序升温控制；2)采用推板窑炉，装有原料混合物的容器在窑炉的不同温度梯度单元按照一定的速率移动推进。
另外一种工业上常用的方式为旋转窑，但是采用熔融氢氧化物作为反应物，在工作状态下粘度过大会造成物料无法有效在反应器中转移。由于氢氧化物在高温下的挥发性，旋转窑要采用外加热，这对旋转窑来说实现起来难度比较大。所以基本可以排除旋转窑热处理方式的可能性。无论是采用静态加热单元或是推板窑炉系统，在整个热处理过程中原料混合物都处在无扰动状态。原料混合物中的氢氧化物在升温过程中逐渐熔化为液态，然后对碳原料颗粒进行浸渍；随着处理温度的继续升高，碱金属氢氧化物被碳元素还原生成金属钠或钾原子，钠或钾原子发生插层作用引起结构膨胀产生结构孔隙。氢氧化物与碳材料相互作用的过程是一个强传质传热过程，但反应物料高温高粘度以及其强腐蚀易挥发性等不利因素限制了其能采用的反应器形式。采用静态反应过程带来不可避免的问题：
其一，传质不充分；正向传质为氢氧化物对碳材料颗粒的浸渍，在静态过程中要实现液态氢氧化物对碳材料颗粒的充分浸渍，就必须采用比较大的氢氧化物/碳材料质量比，这会直接导致原料成本的成倍增加，同时也会增加了过量氢氧化物回收的问题；反向传质受限在静态过程中也是比较严重的问题，反向传质指的是反应过程产生的副产物或是挥发性产物必须从反应系统中尽快去除，如果这一过程受阻会造成反应效率降低以及副反应发生。
其二，传热效率低，局部温度差异大；在钠或钾原子插层过程中，快速的升温过程可以形成高的孔隙率，产生很高的制孔效果，静态受热过程由于局部之间的温度梯度差异大，会造成材料的性能出现较大的波动，材料制备批次之间差异大。
其三，静态过程为单批次处理过程，无法实现全过程的连续化，从处理过程的经济性来考虑，静态过程的没有实际应用的价值。
与上述对照例相比，本发明中双螺杆挤出系统在针对熔融碱金属氢氧化物活化碳材料这一特殊过程表现出通常静态过程不具有的高效性，双螺杆挤出系统的高效性主要体现在以下四个方面：
(1)针对高温碱金属氢氧化物具有很高的腐蚀性，本发明采用的反应性双螺杆挤出系统的材质选用316S奥氏体不锈钢(主要特殊成分：碳0.030，硅1.000，锰2.0，磷0.045，硫0.030，铬16-18)，该316S奥氏体不锈钢在1200℃的高温下具有良好的耐碱耐腐蚀性，能够避免高温碱金属氢氧化物对反应性双螺杆挤出系统产生腐蚀。
(2)双螺杆挤出系统由于螺杆的转动及强制轴向周期震动，使其具有优异的物料传输能力，特别对于一些高粘度或是性能参数波动大的物料。由此特性双螺杆挤出系统可以实现氢氧化物熔融盐活化碳材料的连续化处理，同时获得较大的处理通量。
(3)双螺杆挤出系统的挤出过程为高剪切作用过程，可以由此实现高粘度物料的深度混合，同时也可以在过程中实现脱挥发分。这两点正是氢氧化物熔融盐活化碳材料需要解决的关键点，深度混合直接提高氢氧化物熔融盐对碳材料的浸渍效果以及随后的插层造孔过程，由此也可以实现在较低氢氧化物用量的情况下达到理想的造孔效果；深度混合过程有利利于脱挥发分，将插层造孔过程产生的气体分子、挥发性金属盐等副产物从系统中及时排除，避免累积造成负面影响。
(4)双螺杆挤出系统从设备结构来看，核心单元(包括推进区5、揉捏区6和高温分布混合区7)集中，这使得温度控制及排放系统在复杂程度上也可以大幅简化。由此与推板窑炉系统相比，其设备占有空间小，相应的维护与辅助系统简单，从经济性和环保角度来看栓螺杆挤出系统具有明显的优势。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
