四川木质粉末活性炭加工（木质粉末活性炭的生产方法）

随着食品医药轻工、环保等行业的发展,活性炭因其丰富的孔隙性质，以及成本相对较低，利于回收等原因，作为一种吸附脱色剂,其用量迅速增加。

根据活性炭的用途不同可将其制成粉状和粒状，粒状活性炭又分定型炭(例:柱状、球状等)和非定型炭;根据生产中所用活化剂的不同又可将其分为物理法活性炭和化学法活性炭;根据生产原料不同亦可分为木质炭和煤质炭,因木质原料孔隙度大,内部细胞组织有许多天然孔隙(木炭的比表面积为206-429m2/g),使活化剂易进入,且接触反应面大易活经,而煤则不同 (煤制焦炭的比表面积仅为20- 80m 2/g),故与活化剂的反应面比木炭小得多。

总之， 以化学法木质粉状活性炭的脱色性能最佳,它在水解、发酵有机合成制糖、制药净水和环保等领域,用于除去发色体、胶质，吸附异味,防止液体浑浊,除去泡沫,提高蒸发结晶速度。下面我们来讨论下关于粉状木质活性炭的生产方法。

粉状木质活性炭的生产方法

1.化学法粉状木质活性炭

原理

化学法活性炭的成熟工艺为氯化锌法,国内活性炭生产厂大多采用该法，其活化原理为:氯化锌在炭化活化中有脱水作用,使用机木质原料中的氢氧元素以水的形式逸出，如此可降低炭化活化温度,改变热解路线,另外氯化锌溶液对木质原料有溶解、侵蚀作用,故可顺利渗透到原料内部,到达木质原料中纤维形成的细孔中,以实现完全活化,活化过程中氯化锌多数留在炭中起骨架作用,而形成的炭则沉积在骨架.上,当最后用水洗掉氯化锌后，则炭形成多孔,从而具有吸附、脱色作用。

工艺过程

（1）捏合:首先将工业品氯化锌配成45- 50波美度的水溶液，其pH值为4 5- 6 5(指一滴氯化锌溶液溶于25m I蒸馏水中所 测值),然后与烘干的木屑以1 : 3- 4的固液比投入捏合机中,使充分捏合均匀,捏合时间不小于15分钟,以保证氯化锌溶液充分进入纤维内部。若采用其它混合方式,如简单人工搅拌或静止浸泡，则所需混合时间应延长。

（2）炭化活化:连续生产中采用内热式回转炉为炭化活化的主体设备,其热载体为高温烟道气。传热方式为: 高温烟道气与物料呈逆流直接接触传热。物料流动方向为:从回转炉的高端连续加入捏合均匀的物料,靠回转炉的转动与斜度使物料慢慢地由高向低移动。由于物料在炉内不断翻转移动,从而保证物料炭化活化均匀,产品质量稳定。炭化活化时应严格控制反应温度,虽提高温度对反应有利，但氯化锌的损失量增加(例500°C氯化锌的蒸气压为10mmHg,610C为100nmHg,732°C为 760mmHg),所以在保证活性炭质量的前提下应尽力降低炭化活化温度。该工段工艺条件控制在:温度为450- 550"C, 时间40 分钟,回转炉转速为2- 3元/分。

（3）回收:从回转炉中卸出的物料中除含有炭及氯化锌外,还含有因高温和水蒸气存在下反应生成的氧化锌和氢氧化锌,故需将其进行处理,目的有两个, 一个是使氧化锌和氢氧化锌反应变为可作为活化剂的氯化锌,二是最大限度地回收氯化锌,以循环使用降低成本。采用多级逆流回收洗涤方法，当洗液中氯化锌浓度高达40波美度时,返回到捏合工段循环使用。

（4）净化除杂:因生产中采用的设备大多为铁器设备,导致产品中铁含量超标,故需除铁。其过程为:将回收工段送来的物料加入除铁池(废铁设备),再加入自来水使其刚好浸没物料,然后加入占物料量45%的工业盐酸，在95'C左右间歇搅拌反应2小时以上,最后反复漂洗过滤,至洗液达中性为止。

（5）脱水:洗至中性的物料先采用三足离心机或板框压滤机脱除其中大部分水份。然后在转简干燥机中干燥至水份小于10%后送去粉碎包装。

（6）粉碎包装:国内生产厂大多采用球磨机进行粉碎,其产品细度应据用户要求进行调整。粒度越小脱色效果越好,但粒度过 会影响过滤速度, -般控制在粒径≥120目为佳。

该法优缺点

优点:该法制备的活性炭孔隙率大，且可通过调整活化剂的浓度生产不同孔径的活性炭,另外用氯化锌作活化剂，炭化活性温度低易操作、能耗小，同时氯化锌可回收循环使用。

缺点:因在炭化活化时有部分氯化锌进入大气，另外回收工段使用挥发性盐酸，两者对大气均有一定程度污染。

2.物理法粉状木质活性炭

原理

用高温水蒸气高温烟道气(CO2气体)及高温空气对炭进行活化的方法为物理活化法。实际生产中，大多采用高温水蒸气作活化剂。

用水蒸气为活化剂的生产工艺

（1）原料炭化

首先使木质原料在450- 600°C 范围内炭化完全,然后破碎为2- 30mm地块待用。

（2）炭化料的活化

因水蒸气与炭在高温下的反应为吸热反应,当系统温度达800-900C时,反应开始进行，但由于反应吸 热,会使物料温度低于800°C,影响反应速度,为保证温度在800- 900°C, 需补充热能。因产物中有氢气和一-氧化碳生成,而该两种气体均可燃烧放出热量,所以实际生产中即利用该部分燃烧热补偿反应吸热造成的热消耗。炭化活化反应在多管活化炉中进行。炭化后的物料从活化炉的炉口加入,活化剂水蒸气从活化炉上部通入,活化反应完成后,活性炭从下部卸出，而下部排出的气体送入炉膛中燃烧。

该法优缺点

优点:用水蒸气作活化剂,使炭表面纯净,因反应吸热,不会使物料在活化中局部过热而影响收率,同时该法无污染、节省燃料。.

缺点:因耐火材料和木炭的传热系数小，易造成管内物料温度不均,活化不一致而影响产品质量的稳定。

通过上面讨论我们可以了解到，粉状活性炭在工业，净水，脱色等各种行业有着越来越重要的应用，活性炭作为涉及各行各业吸附脱色的产品。