根據原理,所有的煤炭都可以生產活性炭。但由於不同煤種生產的活性炭質量差異較大,為了更好地適應市場,合理利用資源,國內煤質活性炭的生產原料主要以山西大同的弱粘結煙煤和寧夏太西無煙煤為主。
此外,新疆煙煤也適合制作活性炭。近年來,受新疆煤層開發和經濟發展的影響,越來越多的廠家開始使用新疆煙煤生產活性炭。此外,陜西神木地區的壹些企業也使用當地煙煤生產活性炭,但活性產品的吸附值普遍較低,碘吸附值主要在400-700mg/g(國標87)之間。
2碳化和活化環節
"活性炭是經過碳化和活化處理後的含碳物質吸附劑",根據這句話的定義,我們可以看出活性炭的生產有兩個必經環節,即碳化和活化。
炭化是活性炭生產過程中主要的熱處理工序之壹,常用的設備主要有流化爐、回轉爐和立式炭化爐等。
煤質活性炭通常在 350-600℃ 的溫度下進行炭化。在炭化過程中,由於原料在高溫下分解,大部分非碳元素--氫和氧首先以氣體的形式排除,排除了原料中的揮發性成分和水分,而釋放出來的碳元素原子則結合成有序的結晶產物,俗稱堿性石墨微晶,使炭顆粒形成初步的孔隙結構,具有活性炭的原始形態。結構。原料經過炭化後,我們稱之為炭化料,具有壹定的吸附能力,但吸附能力極低,壹般炭化料經測試對碘的吸附值僅為 200mg/g 左右。
活化方法按活化劑的不同分為物理活化(又稱氣體活化)和化學活化。
煤質活性炭常用的活化方法是物理活化,它以水蒸氣、煙道氣(水蒸氣、CO2、N2等的混合物)、CO2或空氣為活化氣體,在800-1000℃的高溫下接觸炭化物進行活化(實際生產過程中多采用煙道氣)。
活化過程通過打開原來封閉的孔隙、擴大原來的孔隙和形成新的孔隙三個階段來達到造孔的目的。活化主要是通過活化爐設備進行活化反應造孔,目前主流的有滑動爐(SLEP)、斯庫特爐(STK)、耙式爐、旋轉爐等,目前在國內滑動爐是應用最廣泛的氣體活化法爐型。
3 成品工段
成品工段主要是根據應用需要制成不同粒度的產品,對於顆粒炭來說,主要有破碎、篩分和包裝三道工序。
破碎設備通常采用雙輥破碎機,通過調節雙輥之間的間隙大小,可以控制產品的粒度,以提高粒度篩分合格率。
篩分設備通常采用振動篩,將破碎後的物料篩分成粒度較大、合格和粒度較小三種。在實際生產過程中往往會在振動篩上加入多層篩網篩分出幾種粒度範圍的產品,最後將粒度合格的產品進行包裝和銷售。工業應用中通常采用 500kg/ 袋和 25kg/ 袋進行包裝。此外,在生產過程中,對於特殊用途的產品還會使用去石機和除鐵機來降低產品的灰分含量。
對於粉狀活性炭來說,主要是通過研磨和包裝兩道工序。磨粉現在基本上大部分工廠都是采用雷蒙磨設備生產,通過調節磨粉機的分析器可以生產出粒度為200目和325目的成品粉狀炭。
4深加工環節
對於壹些特殊用途的產品,成品炭還要進行酸洗、堿洗、水洗等深加工。
酸洗的目的是降低活性炭的灰分含量,避免活性炭在使用過程中的二次汙染,使其更好地應用於食品或其他行業。還有壹些應用需要在活性炭上浸漬藥品,以達到更好的吸附效果。