影響柱狀活性炭性能的6種因素  柱狀活性炭 13592485777

1、原料煤性質(zhì)的影響

　　不同的煤種，含碳量、含氫量、含氧量不同，灰分、揮發(fā)分不同。煤化學結(jié)構(gòu)不同，碳化后得到的半焦特性也不同。在一定溫度下，對活化劑反應的速率也不盡相同。因此，原料煤不同，選用的活化生產(chǎn)工藝略有不同。

2、碳化溫度的影響

　　煤的碳化溫度直接影響碳化料的孔隙結(jié)構(gòu)和強度，既影響半焦的性質(zhì)。細孔容積和比表面積在400/℃—650/℃之間隨溫度增高而變大，在650/℃—1000/℃之間隨溫度增高又變小，但在400/℃—1000/℃之間隨著溫度的增高強度一直增加。

3、活化溫度的影響

　　研究發(fā)現(xiàn)，活化石碳化合活化劑在高溫下進行的反應，隨著溫度的升高，反應速度加快，燒失率增加，碳得率降低。在不同的活化溫度下，生產(chǎn)的工業(yè)柱狀活性炭孔結(jié)構(gòu)不 同。活化溫度過高，微孔減少，吸附力下降。一般水蒸氣活化法的活化溫度控制在800—950℃，煙道氣活化的溫度控制在900—950℃，空氣活化的溫度 控制在600℃左右。應根據(jù)煤的反應性，柱狀活性炭的用途及采用的活化劑確定活化溫度。

4、活化劑種類的影響

　　在形同的溫度下，不同的活化劑化學性質(zhì)不同，它與碳的反應速度也不同。如碳和氧的反應速度較快，活化溫度只需600℃左右即可;而用水蒸氣則需 800-950℃。由于水蒸氣能充分地擴散到碳的微孔內(nèi)，使活化反應能在整個炭顆粒內(nèi)均勻進行，所以得到的比表面積大、吸附能力強的柱狀活性炭。

5、碳化料灰分的影響

　　碳化料中無機成分在碳化合活化過程中，大部分轉(zhuǎn)化為灰分，它是影響柱狀活性炭強度的主要因素，在灰分與炭表面接觸的界面上，灰分會造成裂紋，影響柱狀活性炭的強度。因此，在碳化料中加入少量的鈷、鐵、釩、鎳等氧化物，可加速炭與水蒸氣的反應。

6、炭粒度的影響

　　炭顆粒小，活化速度快。粒度大，活化反應受活化劑在炭顆粒內(nèi)擴散速度的影響，活化劑與碳的接觸面積小，會發(fā)生顆粒外部已燒失，而內(nèi)部還未活化的現(xiàn)象。顆粒 過小，活化氣流通過阻力加大，也達不到均勻活化的目的。在反應過程中，炭顆粒度逐漸變小，有利于活化，但灰分附在炭顆粒外面，會影響活化劑的作用。

   煤質(zhì)柱狀活性炭生產(chǎn)工藝一般由原煤破碎、研磨、與粘結(jié)劑（煤焦油）混捏、加壓成型、炭化、活化等幾個基本工序組成，有的廠家在成型與炭化工序之間加入預氧化工序，活化后加入產(chǎn)品后處理工序。

   炭化是制造活性炭的主要工序之一，也是活化前的主要準備與基礎工序。炭化工藝控制的好壞，直接影響下一步活化的操作以及產(chǎn)品的空隙結(jié)構(gòu)、吸附性能及機械強度。活性炭生產(chǎn)中的炭化工序?qū)嵸|(zhì)上是成型物料在低溫條件下的干餾。

   在炭化料的生產(chǎn)過程中，影響炭化料質(zhì)量的炭化工藝因素主要有炭化溫度，轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)速，加料速度和爐壓等四個方面。

   在炭化工藝上長期運行摸索來看，如果操作不當，會引起炭化料外觀差，爐內(nèi)起火等情況。由此可見，炭化生產(chǎn)過程必須進行嚴格控制，合理匹配炭化溫度，轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)速，加料速度，爐壓，才能制造出高質(zhì)量的炭化料，生產(chǎn)出高品質(zhì)的活性炭。

  大同煤礦集團曾經(jīng)提出了利用煙煤制造柱狀活性炭這個想法。經(jīng)過研究工科類幾乎所有工業(yè)化生產(chǎn)的關鍵技術(shù)，成功生產(chǎn)出了高品質(zhì)的柱狀活性炭，此項技術(shù)在國內(nèi)先進水平，在國際上處于先進水平。

  煤質(zhì)活性炭因其原料儲量豐富，性能優(yōu)良，發(fā)展速度很快。我國生產(chǎn)的活性炭，由于成本低、價格低，在國際市場上有較強競爭力，特別是低灰柱狀活性炭和顆粒活性炭，已在國際市場站穩(wěn)腳跟。

  用煙煤生產(chǎn)柱狀活性炭，工藝采用壓伸法。經(jīng)過篩選的原料研磨成粉，攪拌后壓條成型，歷經(jīng)干燥脫水、炭化、活化最終制成柱狀活性炭。該活性炭是活性炭中的高附加值產(chǎn)品，多用于污水處理、液相吸附等領域。

  全世界每年生產(chǎn)的活性炭總計越100萬噸，且每年以5~10%遞增。其中顆粒活性炭占總生產(chǎn)量的二分之一。在我國每年3萬噸的煤質(zhì)活性炭出口中，顆粒活性炭和柱狀活性炭各占了將近50%，盡管如此仍無法滿足國際市場的需求。