活性炭是一種具有高度微孔結(jié)構(gòu)和內(nèi)部面積的碳化合物，其在吸附、過(guò)濾和凈化領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。本文將介紹活性炭生產(chǎn)工藝流程及其原理。

生產(chǎn)原理

活性炭的制備一般采用兩種方法：一種是化學(xué)活化法，另一種是物理活化法。兩種方法的本質(zhì)是把原材料中除了碳以外的元素提取出來(lái)，將原材料中的雜質(zhì)物資轉(zhuǎn)化為微孔結(jié)構(gòu)，并增加表面積。

化學(xué)活化法

化學(xué)活化法是指將準(zhǔn)備好的原材料與高濃度化學(xué)活化劑混合，使原料中的雜質(zhì)物資與活化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，誘導(dǎo)其分解為小分子氣體和液體，并在高溫下生成大量的氣體和蒸汽。這些氣體和蒸汽的聚合作用會(huì)形成微孔結(jié)構(gòu)，提高活性炭吸附能力。

物理活化法

物理活化法是指在一定溫度下將原料與氣體或蒸汽混合，并通過(guò)變壓、脈動(dòng)等控制時(shí)間和溫度等參數(shù)進(jìn)行微波處理，使其產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)，提高吸附性能。與化學(xué)活化法相比，物理活化法的生產(chǎn)過(guò)程更環(huán)保。

生產(chǎn)工藝流程

活性炭生產(chǎn)工藝流程主要包括原料準(zhǔn)備、物料烘干、混料調(diào)制、物料加工、物料活化、成型和燃燒鹵蝕等過(guò)程。具體如下：

原料準(zhǔn)備

原材料可以采用木屑、椰殼、廢油、褐煤、活性粉、松果殼等進(jìn)行生產(chǎn)，其中椰殼活性炭的市場(chǎng)需求最大。在原料選用以及原料準(zhǔn)備的過(guò)程中，還應(yīng)注意原料的干燥處理和清理工作，避免在活化過(guò)程中產(chǎn)生副反應(yīng)。

物料烘干

烘干是為了降低原材料中的含水率。通常這一過(guò)程會(huì)使用長(zhǎng)龍熱風(fēng)爐、旋轉(zhuǎn)烘干器等設(shè)備。在物料烘干的過(guò)程中，還要注意消除可能存在的異味和水分等問(wèn)題。

混料調(diào)制

混料調(diào)制是制造活性炭的重要工序之一，其目的是將各種原料均勻地混合一起。在這一環(huán)節(jié)中，還需確定好各種混合物中的配比關(guān)系、混合的時(shí)間與強(qiáng)度等。

物料加工

物料加工是將原料進(jìn)行破碎、篩分等處理，使其滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝的要求。常常采用顎式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)等設(shè)備進(jìn)行加工。

物料活化

物料活化主要是將經(jīng)過(guò)加工處理的原料進(jìn)行活化，增加其吸附能力。化學(xué)活化法和物理活化法的區(qū)別在于活化劑的不同。需要注意的是，在活化的過(guò)程中還要嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度、壓力與時(shí)間等因素。

成型

完成活化的物料需要進(jìn)一步降低其含水率，通過(guò)成型來(lái)解決。常常采用球型成型、 錐型成型、膜結(jié)構(gòu)成型等不同的方式。

燃燒鹵蝕

燃燒鹵蝕是活性炭的最后一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，是為了去除粉塵并進(jìn)一步提高其性能。需要通過(guò)加熱燃燒裝置，鹵蝕裝置將燃燒產(chǎn)生的硫酸與水分通過(guò)準(zhǔn)確的壓力注入活化器中，形成氯化物形式的鹵素，然后通過(guò)化學(xué)反應(yīng)形成更多的孔隙。

總結(jié)

活性炭的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，包括食品、飲料、制藥、石油、化工、礦產(chǎn)和環(huán)保等行業(yè)。因?yàn)槠湓谖健⑦^(guò)濾和凈化等方面的性能，成為了許多行業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的目標(biāo)。通過(guò)本文的介紹，相信讀者對(duì)活性炭工藝流程有了更深入的了解。