活性炭制造的主要工艺过程-回转炉活化法

活性炭制造的主要工艺过程-活化法

制造活性炭的关键工艺是活化。由于所用活化剂的不同，可分为两类方法：

（1）用氯化锌或磷酸等化学品为活化剂的化学品活化法；（2）用水蒸气或二氧化碳等为活化剂的气体活化法。

前者称为化学活化法，后者称为物理活化法。其实两类活化过程都各自发生质的变化，都是化学变化的过程。

1、化学品活化法

（一）氯化锌活化法

以化学品氯化锌为活化剂。

将0.4~5.0份氯化锌浓溶液和1份泥炭或锯屑混合，在转炉中下燥，加热到600~700℃，成品以酸洗和水洗回收锌盐。有时化学品活化后继续进行水蒸气活化，藉以增加活性炭的细孔。氯化锌活化的活性炭具较多大孔。虽然这是有效和简单的方法，但因锌化合物的环境污染而渐衰。

（二）磷酸活化法

以化学品磷酸为活化剂。

炭化的或未炭化的含碳物作起始原料。例如将研细的锯屑和磷酸混成浆状，在转炉中干燥，加热到400~600℃。萃取回收磷酸，

有时中和后回收磷酸盐。于燥得活性炭，一般较氯化锌法的活性炭具有更细的细孔。也可采用磷酸和水蒸气联合活化法。近年磷酸活化法趋向广泛应用，磷酸回收等革新未见发表。

（三）氢氧化钾活化法

以化学品氢氧化钾为活化剂。

将含碳原料以熔融的无水氢氧化钾处理，激烈的反应产生非常高的多孔性，比表而积可高达3000m2/g。

（四）其他化学品活化法

硫酸、硫化钾、氯化铝、氯化钱、硼酸盐、硼酸、氯化钙、氢氧化钙、氯气、氯化氢、铁盐、镍盐、硝酸、亚硝气、五氧化二磷、金属钾、高锰酸钾、金属钠、氧化钠和二氧化硫均可用于活化。

2、气体活化法

以水蒸气、二氧化碳或两者的混合气体为活化剂，将含碳物料和气体在转炉或者沸腾炉内，在800~1000℃高温下进行碳的氧化反应，制成细孔结构发达的活性炭。

水蒸气、二氧化碳和碳的反应是吸热反应，而氧和碳的反应是很强的放热反应，因此炉内反应温度难以控制，尤其要避免局部过热，防止不均匀活化更难，故氧或空气不宜作为活化剂。有时使用空气和水蒸气的混合气体，用碳的燃烧作为热源。多数情况下

用烟道气和水蒸气的混合气体，由于不可避免地会混人少量氧气，造成水蒸气、二氧化碳和氧气三种气体同时参与活化。

值得注意：在混合气体中少量的氧会使活性炭具有很大的孔隙。氧与碳的作用速度百倍于二氧化碳，而且因钾盐存在而大增，因此含钾的原料在含氧的气体中会剧烈反应．以致发生失控的燃烧而不是活化。

各种少量化合物，例如碱金属和碱土金属的盐类，几乎全部氯化物、硫酸盐、醋酸盐和碳酸盐，还有大多酸类和氢氧化物，在气体活化中具有催化加速作用。上业上常用的催化剂是氢氧化

钾和碳酸钾，用量在0.1％到5％之间。以固态催化剂和含碳物料混合，或以溶液加人，或成型低温炭化。如果烟煤中加碱金属盐类活化，那么不单用水蒸气活化，而要用含二氧化碳的混合气体活化。

回转活化炉的工作过程如下：

物料从炉尾处进入回转炉内，然后从炉头端的出料装置连续卸出，同时活化气体混合物（水蒸汽和烟道气）从炉头进入回转炉内，最后经过炉尾焚烧排入烟囡。整个过程中，物料与活化气体混合物逆向流动接触活化。回转活化炉是目前国内外中小企业使用较多的一种活化设备。它的优点主要是投资小，建设周期短；机械化程度高，劳动强度较小；更换原料及调整工艺过程快，开、停炉方便。

活性炭生产设备活性炭的生产设备包括：集料器、输送机、烘干机、煅烧窑、风选机、破碎机、筛分机、洗选机、磨粉机、包装机等设备。

陕西延河总包28条活性焦回转窑目前是国内规模最大，活性焦回转窑的规格为直径2.2米，长25米，活性焦回转活化炉主要由加料装置、炉尾、回转筒体、出料装置、炉头所组成。炉头设有活化气体入口和燃料烧咀。