活性炭专业生产工艺流程
蜂窝煤活性炭制作工艺流程
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活性炭专业生产工艺流程
活性炭专业生产工艺流程活性炭是一种高效的吸附材料，广泛应用于水处理、空气净化、化学品处理等领域。
本文将介绍活性炭的专业生产工艺流程，包括原料准备、碳化、激活等步骤。
原料准备活性炭的原料主要是木材、椰壳、煤炭等，这些材料含有丰富的碳元素，具备良好的吸附性能。
在原料准备阶段，首先需要对原料进行粉碎和筛分，以便获得适合生产活性炭的颗粒大小。
碳化碳化是指将原料进行高温炭化处理，将其中的杂质和非碳元素去除，得到含碳高的物质。
碳化可以使用多种方法，包括热解、气化和焦化等。
其中，热解是最常用的方法，它通过在高温下将原料分解为固体碳和气体产物。
激活激活是在高温环境中，通过将碳材料与气体或化学物质接触，增加活性炭的孔隙结构和表面积，从而提高其吸附性能。
激活过程可以分为物理激活和化学激活两种方法。
•物理激活：物理激活是指使用水蒸汽、空气或惰性气体等对碳材料进行高温处理。
这种方法主要通过蒸发原料中的挥发性物质，扩大碳材料中的孔隙，从而提高吸附性能。
•化学激活：化学激活是指将碳材料浸泡在化学剂溶液中，然后在高温条件下进行煮沸或烘干。
化学激活可以引起碳材料的增强孔隙结构和活化表面。
洗涤和干燥在激活过程结束后，活性炭需要经过洗涤和干燥步骤，以去除激活剂和其他杂质，并将其变为干燥的固体状态。
•洗涤：洗涤一般使用盐酸、盐溶液或水等溶液，将活性炭浸泡在其中，并通过搅拌或过滤等方式去除激活剂和其他杂质。
•干燥：完成洗涤后，活性炭需要经过干燥过程，以保证其稳定性。
干燥可以通过自然晾干或者利用烘干设备进行。
质量检验生产过程的最后一步是对活性炭进行质量检验。
主要检验项目包括孔隙度、表面积、吸附性能等。
这些检验可以使用物理测试方法，如氮气吸附法和比表面积测定法，或者化学分析方法，如酸洗法和碘吸附法等。
包装和存储经过质量检验合格的活性炭将被包装，通常以塑料袋或纸箱为包装材料。
在包装过程中，需要避免活性炭与湿气的接触，并确保包装密封牢固。
包装完成后，活性炭需要储存在干燥、通风、避光的仓库中，以防止湿度和阳光的影响。
活性炭的工作原理
活性炭的工作原理活性炭作为一种优良的吸附剂，它是利用木炭、各种果壳和优质煤等作为原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。
活性炭具有物理吸附和化学吸附的双重特性，可以有选择的吸附气相、液相中的各种物质，以达到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的。
活性炭吸附，是一种常见的废气处理工艺。
活性炭吸附利用多孔性的活性炭，将有机气体分子吸附到其表面，从而使废气得到净化治理。
工艺流程(1)工艺流程简介废气——风管——干式过滤器——活性炭吸附——引风机——达标高空排放(2)工艺说明工厂车间有机废气通过吸气罩收集，在排风机作用下，经过管道输送进入干式过滤器，再进入活性炭吸附装置，有机污染物被活性炭吸附，净化后的气体经风机增压后达标排放。
原理活性炭吸附现象是发生在两个不同的相界面的现象，吸附过程就是在界面上的扩散过程，是发生在固体表面的吸附，这是由于固体表面存在着剩余的吸引而引起的。
吸附可分为物理吸附和化学吸附;物理吸附亦称范德华吸附，是由于吸附剂与吸附质分子之间的静电力或范德华引力导致物理吸附引起的，当固体和气体之间的分子引力大于气体分子之间的引力时，即使气体的压力低于与操作温度相对应和饱和蒸气压，气体分子也会冷凝在固体表面上，物理吸附是一种吸热过程。
化学吸附亦称活性吸附，是由于吸附剂表面与吸附质分子间的化学反应力导致化学吸附，它涉及分子中化学键的破坏和重新结合，因此，化学吸附过程的吸附热较物理吸附过程大。
在吸附过程中，物理吸附和化学吸附之间没有严格的界限，同一物质在较低温度下往往是化学吸附。
活性炭纤维吸附以物理吸附为主，但由于表面活性剂的存在，也有一定的化学吸附作用。
特点(1)对于芳香族化合物的吸附优于对非芳香族化合物的吸附。
(2)对带有支键的烃类物理优于对直链烃类物质的吸附。
(3)对有机物中含有无机基团物质的吸附总是低于不含无机基团物质的吸附。
(4)对分子量大和沸点高的化合物的吸附总是高于分子量小和沸点低的化合物的吸附。
磷酸法连续生产活性炭的工艺流程
磷酸法连续生产活性炭的工艺流程1.首先，将原材料木质素粉末与磷酸混合均匀。
Firstly, mix the raw material lignin powder with phosphoric acid evenly.2.然后，将混合物放入炭化炉中进行干馏处理。
Then, put the mixture into the carbonization furnace for dry distillation.3.在炭化炉中，粉末混合物受热分解生成碳化物和其他气体。
In the carbonization furnace, the powdered mixture is heated to decomposition, producing carbide and other gases.4.接着，将产生的气体收集和处理，以回收有用的物质。
Next, collect and process the generated gases to recover useful substances.5.碳化物经过冷却后即可成为活性炭。
Activated carbon is formed after the carbide is cooled.6.这种活性炭可以用于水处理、空气净化和其他环境应用。
This activated carbon can be used for water treatment, air purification, and other environmental applications.7.为了实现连续生产，需要在炭化炉中不断补充原材料和磷酸。
To achieve continuous production, it is necessary to continuously replenish raw materials and phosphoric acid in the carbonization furnace.8.同时，需要控制炭化反应的温度和时间，以确保活性炭的质量稳定。
活性炭设备生产工艺
活性炭设备生产工艺一、活性炭活化生产设备活性炭活化的生产工艺目前市场上常见的活性炭的种类大致有椰壳、杏壳、核桃壳、山楂壳、桃壳、煤、棕榈壳、木炭等可以生产活性炭的材质，主要依托本地资源优势。
本设备采用自动化控制系统，活化炉的炉体主要由料仓、提升机、喂料机、炉体、耐材、转动装置、测温装置、活化装置、冷却装置、沉降室、锅炉、风机、除尘装置自动化PLC控制系统组成。
先将各种原材料进行炭化，然后将炭化好的材料2mm以下细粉筛掉，要求水份＜15％，此时将物料送入提升机料仓提入顶部给料仓，由顶部给料仓通过变频喂料机均匀将物料送入炉内，经点火装置加温，此前炉内的温度需达到800℃以上方可喂料，此时需通过风机向炉内送入适量的氧，再将蒸汽打开，向炉内送入适量的蒸汽进行对物料活化，此时的蒸汽需穿透蒸汽，每吨成品活性炭需向炉内送入4吨蒸汽，此时的蒸汽不可以作扩散蒸汽，否则炭就会烧失率很大，并且效率质量也不高。
物料随着炉体的转动逐渐进入炭化预热升温区，待物料升温至约800℃时进入物料活化区，此时的物料经与水蒸汽接触反应后温度迅速升高，约900-1050℃，此时物料与水蒸汽所接触的时间称为“活化时间”，根据温度与供氧量的不同，活化时间会有所区别，约30-40分钟，即物料以每小时6米的速度随转动的炉体向前行进。
待物料进入降温段时进入炉体出料管，此时的温度约500-600℃，当经过出料管逐渐降温至200℃时，物料就会自动滑落到炉体外的另外一个水降温冷却装置，经过约3分钟的无氧冷却时间，活化好的物料已经达到常温，约30-40℃，此时冷却好的物料自然滑落到提前准备好的包装吨袋（每袋可装0.5吨）或通过气流输送装置输送到料仓以备磨粉，当袋装满后可用人力压力叉车将物料移位，炉尾配备沉降室，此沉降室起四个作用，一是给余热锅炉提前预热，二是粉尘沉降，三是停炉后可不停蒸汽，防止寒冷地区管道上冻，四是燃烧不干净的烟气再次燃烧，减少黑烟，并充分利用烟气烧变成的热量。
活性炭专业生产工艺流程(PPT39张)
混捏
混捏的目的是使固相的煤粉与液相的煤焦油充 分的混合，赋予混合料以塑性和流动性，使煤 粉的细小颗粒充分地、均匀地被煤焦油充填和 包裹，煤沥青在经过炭化后形成炭骨架。 焦油温度：≥90℃ 混捏温度：70℃—90℃ 混捏时间：15分钟到20分钟
挤压成型
成型的目的是得到具有一定外形及较高密实度的炭条。目 前本公司用于活性炭制造的挤压成型设备为借高压液体介 质进入柱塞液压缸推动柱塞对煤膏加压的立式液压机 。 成型液压机有单缸式和双缸式两种。 单缸油压机（二分区）的装料与压制是间歇式进行的，料 缸装满煤膏后再加压，没有预压装置，煤膏受压时间短。 煤膏的工作压力为180-220kgf/cm2(17.6-21.6MPa)。 双缸液压成型机（一分区）的装料和压制可以分别在两个 缸内同时进行，某一个缸在装料预压时，另一个缸则对煤 膏加压，煤膏受压时间长，压出条密度大，操作易实现自 动化。
生产工艺流程
以太西无烟煤为主原料的合格原料煤入厂后，被粉碎到 一定细度（一般为200目），然后配入适量黏结剂（一 般为煤焦油）在混捏设备中混合均匀，然后在一定压力 下用一定直径模具挤压成炭条，炭条经炭化、活化后， 经筛分、包装制成成品活性炭。 其工艺框图如下所示：
活性炭生产工艺流程图
活性炭分公司二分区工艺流程图
生产煤质活性炭的原料种类
褐煤、烟煤和无烟煤均可作为活性炭的原料。国 内的煤质活性炭原料主要采用山西大同地区的弱粘结 性烟煤和宁夏的太西无烟煤。 (1)弱粘结性烟煤：山西大同地区的弱粘结性烟煤由 于化学活性好、灰分低（特别是其八层煤和十一层 煤），而广泛被山西的活性炭企业用于加工制造原煤 破碎活性炭。 (2)无烟煤：宁夏太西煤低灰、低硫、含碳量高，化 学活性好，是生产高档活性炭的优质原料。宁夏的活 性炭企业主要采用太西无烟煤作为主原料生产柱状活 性炭。
活性炭炭化工艺操作规范
活性炭炭化工艺操作规范炭化：成型物料的炭化，是指在较低温度（600℃以下）条件下，物料中煤焦油低分子物质的挥发和煤及沥青的热分解和固化的过程。
炭化是生产活性炭的重要工序之一，该过程是把原料隔绝空气加热，使非碳元素减少，以生产出适合活化工序所需要的碳质材料的工序，是活化前的主要准备与基础。
炭化质量好坏直接影响下一步活化的操作以及最终活性炭产品的质量。
炭化过程通常包括物料的炭化和炭化尾气处理两部分。
炭化的原理：炭化过程中大部分非炭元素—氢和氧因原料的高温分解首先以气体形式被排除，而获释的元素碳原子则组合成通称为基本石墨微晶的有序结晶生成物。
严格的说，炭化应是在隔绝空气的条件下进行，一般温度在500-600℃左右。
炭化过程：1.干燥阶段这个阶段的温度在20—150摄氏度，热解速度非常缓慢，主要是木材中所含水分依靠外部供给的热量进行蒸发，木质材料的化学组成几乎没有变化。
2.预炭化阶段这个阶段的温度为50—275摄氏度，木质材料热分解反应比较明显，木质材料化学组成开始发生变化，其中不稳定的组分，如半纤维素分解生成二氧化碳、一氧化碳和少量醋酸等物质。
以上两个阶段都要外界供给热量来保证热解温度的上升，所以又称为吸热分解阶段。
3.炭化阶段这个阶段的温度为75—400摄氏度，在这个阶段中，木质材料急剧地进行热分解，生成大量分解产物。
生成的液体产物中含有大量醋酸、甲醇和木焦油，生成的气体产物中二氧化碳含量逐渐减少，而甲烷、乙烯等可燃性气体逐渐增多。
这一阶段放出大量反应热，所以又称为放热反应阶段。
4.煅烧阶段温度上升450—500摄氏度，这个阶段依靠外部供给热量进行柱状活性炭和粉状活性炭的煅烧，排出残留在活性炭中的挥发性物质，提高活性炭的固定碳含量。
这时生成液体产物已经很少。
应当指出，实际上这四个阶段的界限难以明确划分，由于炭化设备各个部位受热量不同，木质材料的导热系数又较小，因此，设备内木质材料所处的位置不同，甚至大块木材的内部和外部，也可能处于不同热解阶段。
煤质活性炭生产工艺简介课件
03
生产工艺流程
干燥与脱水
干燥
将原料煤在干燥机中用蒸汽或电加热进行干燥，以去除其内部的水分，为后续 的化学活化过程做准备。
脱水
在更高的温度下，将经过干燥的原料煤进行热解脱水，以进一步提高其吸附性 能。
化学活化
活化剂添加
将化学活化剂（如氯化锌、磷酸等）与经过干燥和脱水的原料煤混合均匀。
活化反应
在一定的温度和压力下进行活化反应，使活化剂与原料煤中的有机质发生化学反 应，生成具有高比表面积的活性炭。
社会责任履行总结
煤质活性炭生产企业应积极履行社会责任，关注员工健 康和环境保护，加强环保设施建设和污染防治工作。同 时，企业还应积极参与社会公益事业和环保活动，提高 企业的社会形象和公信力。
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煤的种类与性质
煤的种类
烟煤、无烟煤和褐煤等都是活性炭生产的原料煤。不同种类 的煤具有不同的化学和物理性质，会影响活性炭的吸附性能 。
煤的性质
煤的挥发分、灰分、含硫量、含水量等都会影响活性炭的性 能。挥发分高的煤，制得的活性炭孔隙结构发达，吸附性能 好；灰分高的煤，制得的活性炭灰渣含量高，吸附性能会降 低。
冷却设备
用于将高温下的活性 炭迅速冷却，以防止 其进一步氧化和破碎 。
筛分设备
将冷却后的活性炭按 粒径大小进行分类， 得到不同种类的活性 炭产品。
场地布置与安全卫生要求
01
02
03
生产车间
应设置在通风良好、远离 明火和易燃物品的地方， 以防来自发生安全事故。安全设施
生产设备应配有相应的安 全阀、报警装置和紧急切 断装置，以确保生产过程 中的安全。
要点二
固体废物控制
煤质活性炭生产过程中会产生一些固体废物，如煤渣、废 活性炭等。为了保护环境和资源利用，应对固体废物进行 分类处理和资源化利用，如回收再利用、焚烧处理等。
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生产煤质活性炭的原料种类
褐煤、烟煤和无烟均可作为活性炭的原料。国内 的煤质活性炭原料主要采用山西大同地区的弱粘结性 烟煤和宁夏的太西无烟煤。
(1)弱粘结性烟煤：山西大同地区的弱粘结性烟煤由 于化学活性好、灰分低（特别是其八层煤和十一层煤 ），而广泛被山西的活性炭企业用于加工制造原煤破 碎活性炭。
时产生大量的胶质体，其流动性大，热稳定性好。肥煤在约260℃时有机质开始 分解。肥煤具有很强的粘结能力，能将煤粉颗粒很好低粘结在一起，形成机械强 度较好的炭颗粒，是配煤中的重要成分。但挥发分高的肥煤，结焦性较差，因此 在选择肥煤作配合煤时，要充分考虑肥煤的粘结能力、挥发分、结焦性等。 弱粘煤：弱粘煤是一种还原程度较弱的低变质程度到中等变质程度的煤。加热时 ，产生的胶质体较少，结焦性能较好。精选弱粘煤加粘结剂（煤焦油），在特定 的工艺条件下制造柱状活性炭在国内已成为现实，其被用作催化剂载体。 焦煤：焦煤具有中等挥发分与中等胶质层厚度，加热时能形成热稳定性很好的胶 质体。结焦性能好，在配煤中焦煤可以起到提高干馏固体物料之机械强度的作用 。炼焦工业利用焦煤单独炼焦时能得到块大、裂纹少、机械强度和耐磨强度都高 的焦炭。目前尚未有报道利用焦煤制造活性炭。随着活性炭制造研究工作的深入 ，焦煤作为配合煤会用于活性炭制造工业。 经过研究发现，在生产工艺基本条件相同条件下，煤基活性炭孔结构类型主要由 煤本身性质决定：褐煤生产的活性炭碘值不高，但孔容积较高，这说明褐煤生产 的活性炭中孔，大孔较多，这种活性炭的脱色能力较强，在某些液相应用领域， 实际应用效果较好；由不黏煤、弱黏煤为原料生产的活性炭中孔较发达，适宜生 产液相吸附净化用活性炭；以无烟煤为原料生产微孔发达的活性炭，适宜生产优 质的气相吸附用活性炭。
50年代以前, 我们国家还没有活性炭的加工企业，每年进口30-50t； 50年代到1981年，国产活性炭开始上市，特别是1966年，从苏联引进斯 列普活化炉后有了规模化生产，国内生产能力逐步提升至10000t/a；80 年代末期到90年代末期，进入改革开放以后，国内开始建设大量的活性炭 厂，其规模也飞速发展，生产能力逐步从10万t/a发展到12万t/a；2000 年到2008年，生产能力持续增长，现已达到每年20余万t。
①水分 煤中的水分对活性炭生产有一定影响，水分含量过高不 仅对煤炭的破碎、筛分不利，而且增加能量消耗，提高生产成本 。褐煤内在水分最高，其次时是无烟煤，中等变质程度的烟煤内 在水分含量最低。目前我们要求无烟煤水分≤5%。
②灰分 煤灰分含量高会降低煤的发热量，影响炭化料及活性炭 产品的机械强度，影响活性炭的孔隙结构，降低活性炭的吸附能 力，使活性炭产品杂质增加，限制了煤基活性炭的应用领域。但 是有些矿物质如CaO,MgO,Fe2O3,K2O及Na2O等可以催化煤 中碳与水蒸气的反应，加快反应速度，提高活化炉的产量。一般 要求灰分≤6%，目前我们要求采用的原煤灰分≤3%。
活性炭专业生产工艺流 程
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2020年4月15日星期三
活性炭的应用及发展过程
活性炭是含碳的物质经过炭化和活化制成的多孔性 人造炭质吸附剂。它具有发达的孔隙结构和巨大的 比表面积，可用作吸附剂，催化剂和催化剂载体。
活性炭作为人造材料，是在1900年到1901年发明 的，其发明者是拉费尔·王·奥斯特莱科，他采用化 学活化法和物理活化法制造活性炭而获得专利。 1911年，门高德博士在维也纳附近的工厂首次将活 性炭工业化生产。当时的产品是粉状活性炭，这是 世界上第一家工业化生产工厂。
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回顾世界活性炭的发展历史，有两个主要的事件推动了活性炭事业的发 展，一是第一次世界大战化学武器的应用；二是1927年发生在美国芝加 哥自来水厂的饮用水恶臭事件。
1914年欧洲爆发了第一次世界大战，1915年4月22日，德国军队在欧 洲战场伊普番河上使用了毒气；5月18日，在华沙附近的拉夫卡河又向俄 国军队施放了毒气 。1915年德军在比利时对毫无准备的英法联军使用 6000个钢瓶施放化学毒气氯气18万公斤，造成士兵伤15000余人，其中 约5000人丧生。有“矛”必然会发明“盾”，有化学毒气必然会发明防毒武 器。两个星期后，军事科学家就发明了防护氯气武器，他们给前线的每个 士兵发了一种特殊的口罩，这种口罩里有用硫代硫酸钠和碳酸钠溶液浸过 的棉花。这两种药品都有除氯的功能，能起到防护的作用。但是如果敌方 改用第二种毒气，这种口罩就无用武之地了。事实也是如此。此后不到一 年，双方已经用过几十种不同的化学毒气，包括人们现今熟知的介子毒气 及氢氰化合物。因此人们一直在寻找一种能使任何毒气都失去毒性的物质 才好。这种百灵的解毒剂在1915年才被科学家找到，它就是活性炭。到 1917年，交战双方的防毒面具里都装上了活性炭，毒气对交战士兵的危 害程度就大大降低了。第二次世界大战中德国首次利用介子气引发了毒气 战争，人们就开始寻求避免受到毒气侵害的方法，而活性炭正是因为其能 高效防止毒气的侵害，被广泛应用于战争。这样就刺激了世界各国对活性 炭的研究和生产。
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1927年美国芝加哥自来水厂发生了广大居民难以接受的自来水恶臭事 件。这是由于原水中苯酚和消毒用的氯发生异臭所致。后来，德国等地的 自来水厂也发生了同样的事件，而这些事件都是用活性炭处理解决的。从 此以后，环境保护日益受到重视，政府的法令也日趋严格，不仅在净水方 面，在其他领域也得到广泛应用，由此，活性炭进入全面发展阶段。
③挥发分 无烟煤挥发分含量最低。挥发分含量过高，挥发出的 物质容易结焦，堵塞产品道；过低，不能为活化提供足够的燃料 。目前要求挥发份为7-8%。
④煤的反应性 反应性高的煤在活化和燃烧过程中，反应速度快 、效率高。
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配煤
配煤是改善活性炭产品孔结构，提高活性炭产品吸附性能的一种好方法。 ①单种煤的结焦特性及其在配煤中的作用 肥煤：肥煤属中等变质程度的煤，挥发分范围较广，胶质层厚度大于25mm,受热
其工艺框图如下所示：
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活性炭生产工艺流程图
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活性炭分公司二分区工艺流程图
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原料
1、原料煤的要求 2、配煤 3、黏合剂的要求
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原料煤的要求
(2)无烟煤：宁夏太西煤低灰、低硫、含碳量高，化 学活性好，是生产高档活性炭的优质原料。宁夏的活 性炭企业主要采用太西无烟煤作为主原料生产柱状活 性炭。
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生产工艺流程
以太西无烟煤为主原料的合格原料煤入厂后，被粉碎到 一定细度（一般为200目），然后配入适量黏结剂（一 般为煤焦油）在混捏设备中混合均匀，然后在一定压力 下用一定直径模具挤压成炭条，炭条经炭化、活化后， 经筛分、包装制成成品活性炭。