活性炭的制备工艺..
活性炭制备工艺流程
活性炭制备工艺流程英文回答：The process of preparing activated carbon involves several steps. The first step is the selection and preparation of the raw material. Common raw materials used for activated carbon production include coconut shells, wood, coal, and peat. These raw materials are usually carbonized to remove impurities and increase carbon content.After carbonization, the next step is activation. Activation can be done through two methods: chemical activation and physical activation. In chemical activation, the carbonized material is treated with chemicals such as phosphoric acid, zinc chloride, or potassium hydroxide.This treatment helps to develop the porous structure of the carbon and increase its adsorption capacity. Physical activation, on the other hand, involves the use of high temperatures and steam to create pores in the carbon structure.Once the activation process is completed, the activated carbon is washed and dried to remove any remaining impurities. It is then subjected to a process called sizing, where the activated carbon particles are classified into different sizes. This is important for various applications as different particle sizes have different adsorption properties.After sizing, the activated carbon may undergoadditional treatments such as impregnation or reactivation. Impregnation involves adding chemicals to enhance thecarbon's adsorption capabilities for specific substances. Reactivation, on the other hand, is a process used to regenerate spent activated carbon by removing the adsorbed substances through heating.Finally, the activated carbon is packaged and ready for use. It is commonly used in various industries such aswater treatment, air purification, food and beverage processing, and pharmaceuticals.中文回答：活性炭的制备过程包括几个步骤。
活性炭材料的制备及其吸附性能研究
活性炭材料的制备及其吸附性能研究活性炭是一种高效的吸附材料，广泛应用于工业领域和环保中。
其制备过程复杂，其中关键是制备方法和材料特性的控制。
本文将介绍活性炭的制备及其吸附性能的研究进展。
一、活性炭的制备方法活性炭的制备方法多种多样，如物理法、化学法和物化法等。
物理法是利用高温和特殊气氛，将无机原材料直接聚集成炭，其制备过程简单，但性能相对差。
化学法是将有机高分子或碳素化合物在特定条件下进行裂解或氧化后，得到炭材料。
物化法是结合物理和化学原理，在制备过程中控制原料和反应条件，以获得理想的炭材料。
二、活性炭的制备材料活性炭的制备原料多种多样，包括木屑、竹材、果壳等天然原材料，也包括聚丙烯、聚氨酯、纤维素等人工高分子。
材料种类不同，会影响活性炭的孔径大小和吸附性能。
例如，天然原材料产生的活性炭多为微孔，吸附能力较强；而人工高分子制备的活性炭多为介孔或大孔，吸附能力相对较弱。
三、活性炭的吸附性能活性炭的吸附能力主要取决于其孔径分布、表面性质和晶体结构等因素。
不同孔径大小的活性炭对不同物质的吸附效果也不同。
例如，微孔活性炭对小分子有机物质具有较强的吸附作用，而介孔或大孔活性炭对大分子有机物具有更好的吸附性能。
此外，活性炭表面化学性质的不同也会导致其吸附性能的差异。
一般而言，具有氨基、羟基、羧基等官能团的活性炭吸附能力会更强。
四、活性炭的应用由于其吸附能力和环保性质，活性炭广泛应用于水处理、空气净化等领域，同时也被用作电容器、电极材料等电子制品中。
在水处理方面，活性炭可以去除水中的有害物质，如重金属离子、有机物、药物等，提高水的质量和纯度。
在空气净化方面，活性炭可以去除甲醛、苯、二氧化硫等有害气体，改善人们生活环境。
总之，活性炭材料的制备及其吸附性能的研究是一个重要的领域。
通过不断探索材料特性和优化制备工艺，可以获得更具吸附能力和应用价值的活性炭，促进其在各个领域的应用。
活性炭制备及应用
活性炭的制备及应用1．活性炭的制备1.1化学活化法1.1.1氯化锌法氯化锌法制造工艺为在原料中加人重量是原料0.5～4倍、比重为1.8左右的浓氯化锌溶液并进行混合，让氯化锌浸渍，然后在回转炉中隔绝空气加热~600-700℃，由于氯化锌的脱水作用，原料里的氢和氧主要以水蒸气的形式放出，形成多孔性结构发达的炭。
1.1.2 磷酸法磷酸活化原则上是将精细粉碎的原料与磷酸溶液混合，接着混合物被烘干，并在转炉内加热到400～600℃，众所熟知的工艺过程是在较高的温度下(1 100℃)进行的。
1.2 气体活化法微波加热法制活性炭含碳原料在600℃以上的温度下进行预热处理，与水蒸气、二氧化碳、含氧气体或活化产生的气体接触，以微波直接加热，即可完成活化．但由通常活化方法能制得活性炭的煤类、石油类、木质类等原料，想用微波加热到完全活化温度是不可能的．例如煤、沥青、木材等原料，若照射微波，最初因水分发热，温度可达100℃左右，然后当水分蒸发完，发热极小，要升温到100℃以上，或不可能或需很长的时间。
1.3 药品活化和气体活化的配合使用气体活化和药品活化有时还配合起来使用．对受过药品活化处理的炭，进一步进行水蒸气活化，有时能制造出特殊细孔分布的产品，并使幅度很广的细孔数增加．用活性炭处理含有会堵塞炭的细孔的那样物质的气体时，例如，用粒状活性炭从城市煤气中吸附除去苯时，活性炭的细孔被城市煤气中的二烯烃堵塞而迅速老化．为制造这种情况下能使用的活性炭，曾应用过这种配合使用的活化方法．勒吉公司的苯佐尔邦牌活性炭就是有代表性的这类活性炭。
1.4 连续炭化活化法用比较简单的流动加热炉连续进行炭化和限制氧化活化的活性炭生产方法，并且操作省工、产品质量较好．该方法特点是：把含水率调整到l5％～30％的活性炭原料，连续地送入流动加热炉，同时由炉底鼓入适量的空气，使炉内进行炭化和限制氧化活化，在原料入炉前到载入炉时，仅向炉内送入少量火种，加上从炉的下部鼓入适量空气，促使原料部分燃烧，以便加热原料本身．炉内温度和炭化速度靠鼓入空气量和投料量进行调整．鼓风除用于原料部分燃烧和加热外，还用于使炭化过程中的粒子流态化和连续不断进行的活化反应中。
活性炭的生产工艺
活性炭的生产工艺
活性炭的生产工艺主要包括原料处理、炭化、激活和后处理。
1. 原料处理：活性炭的原料可以是许多有机物，如木材、煤、椰壳等。
这些原料需要进行破碎、清洗和干燥处理，以去除杂质和水分，为后续的炭化做准备。
2. 炭化：原料经过炭化过程转化为活性炭。
炭化是一个高温的过程，通常在高温和低氧气的条件下进行。
这种条件可以使原料内部的无机物和大部分有机物被燃烧掉，形成具有高孔隙度和大表面积的炭质物质。
3. 激活：炭化后的原料经过激活处理，增加其孔隙度和表面积。
激活可以通过物理激活或化学激活来实现。
物理激活是利用高温蒸汽或气体进行，该过程会导致孔隙的扩大和表面积的增加。
化学激活是在高温下使用化学物质，如碱性和酸性物质，使孔隙扩展和表面积增加。
4. 后处理：经过激活后的活性炭需要进行后处理，以去除激活剂残留和其他杂质。
后处理过程包括洗涤、过滤、干燥等步骤，以确保最终产品的纯净性和质量。
以上是活性炭的典型生产工艺，具体工艺步骤可能因不同的厂家和产品种类而有所差异。
活性炭的制备与应用
活性炭的制备与应用活性炭是一种非常高效的吸附材料，适用于各种领域的应用，如环境保护、工业生产、医药、食品加工等。
活性炭的制备方法有很多种，包括物理法、化学法和物理化学法等。
下面将介绍活性炭的制备方法和应用领域。
1.物理法：物理法是通过加热含有碳源的原料，使其在高温条件下缺氧炭化得到的活性炭。
常用的物料有木材、椰壳、煤炭等。
物理法制备的活性炭具有较高的孔隙度和比表面积，吸附性能较好。
2.化学法：化学法是通过在炭化过程中加入化学活性剂来制备活性炭。
常用的活性剂有磷酸等，活性剂与原料反应生成化合物，然后进行炭化处理得到活性炭。
化学法制备的活性炭具有较高的亲水性和抗酸性能。
3.物理化学法：物理化学法是综合应用物理和化学方法制备活性炭，常用的方法有物理化学激活法和沸腾法等。
在物理化学激活法中，活性炭原料在高温条件下与氧气或水蒸气反应，产生孔隙结构，增加活性炭的比表面积。
沸腾法是将活性炭原料加热至沸腾，通过瞬间脱去反应物质，制备活性炭。
活性炭的应用领域非常广泛，主要包括以下几个方面：1.环境保护：活性炭可以吸附有机物和气体中的污染物，如苯、甲醛、二氧化硫等。
它被广泛应用于空气净化、水处理和废气处理等领域，可以有效去除有害物质，提高环境质量。
2.工业生产：活性炭广泛应用于工业生产中的各个环节，如催化剂载体、分离和回收溶剂、垃圾焚烧废气净化等。
它可以增加化工反应的速度和选择性，提高生产效率。
3.医药领域：活性炭被广泛应用于医药领域的药物吸附和毒物吸附治疗。
它可以吸附体内有害物质，如药物过量、毒素等，达到解毒、治疗的效果。
4.食品加工：活性炭可以用作食品加工中的净化剂和脱色剂，可以去除食品中的色素、异味等有害物质，保持食品的质量和安全。
总之，活性炭是一种非常重要且广泛应用的材料，具有很多优良的性能。
它不仅可以帮助我们改善环境质量，保护身体健康，还可以提高工业生产效率，保障食品安全。
在未来的发展中，活性炭的应用前景将更加广阔。
活性炭的制备与表征
活性炭的制备与表征活性炭是一种广泛应用的多孔性材料，具有高度的吸附能力，能够吸附有害气体和颗粒物，也可以用于净水和净化土壤，是环保领域内的重要材料之一。
本文将介绍活性炭的制备与表征。
一、活性炭的制备方法活性炭的制备方法有多种，例如麻花烟煤、木质素等物质在高温下燃烧生成的活性炭、炭化后通过化学方法激活的活性炭、从天然矿物中提取活性炭等。
其中，炭化后通过化学方法激活的活性炭技术得到了广泛应用。
该技术的步骤主要包括：1.炭化原料；2.将炭化后的原料进行化学活化；3.对活化后的原料进行水洗、脱色等处理。
在活化过程中，使用的活化剂有多种，例如氢氧化钾、氢氧化钠、磷酸等。
这些物质都能够破坏原料的晶格结构，从而增加活性炭的孔隙度和表面积。
此外，也有专门的活性炭制备设备，例如流态化床制备活性炭的设备。
该设备能够使用无氧气体对炭材料进行热解，并同时通过流态化技术激活活性炭。
二、活性炭的表征方法对于一种材料来说，准确地表征其特性是非常重要的。
接下来，将介绍几种常用的活性炭表征方法。
1. 肌电图法肌电图法是一种比表面积测试方法，其原理是利用活性炭中孔道内的气体对电极表面电位的影响进行测定，从而推导出活性炭孔隙结构的信息。
该方法适用于测试孔径小于200Å的活性炭材料。
2. 红外光谱法红外光谱法是一种使用红外光谱仪进行物质分析的方法。
其原理是通过红外光的吸收来确定特定化学键的存在。
使用此方法可以测定活性炭中非晶态有机物的含量和分布。
3. 毛细管质谱法毛细管质谱法是一种能够得出活性炭中大分子物质化学组成的方法。
活性炭中含有各种复杂的有机化合物，包括芳香烃和多环脂肪族化合物等，这些物质都是可以被毛细管质谱法检测到的。
4. SEM及TEM扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）是现代科技在表征活性炭方面最强大的工具。
通过SEM和TEM可以直观地看到活性炭的孔隙结构和形貌，从而获取一系列有关活性炭孔隙分布和孔径大小的信息。
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。
磷酸法木质活性炭生产工艺流程
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煤质活性炭生产工艺
煤质活性炭生产工艺煤质活性炭是一种常用的吸附剂，广泛应用于水处理、空气净化、食品工业等领域。
下面是煤质活性炭生产工艺的详细介绍。
煤质活性炭的生产工艺主要包括煤炭炭化、炭化后处理、活化和活化后处理等几个步骤。
首先是煤炭炭化。
炭化是将煤炭在高温下进行分解和热转化过程。
首先需要选择合适的煤炭作为原料，煤炭的选择会直接影响活性炭的吸附性能。
一般选择贫煤或半焦煤作为原料。
然后将煤炭送入炭化炉中，加热到800-1000摄氏度，通过控制温度、压力和时间等参数，使煤炭中的挥发分和气体排出，得到煤焦。
炭化过程可以分为两种方式，即干热炭化和气流炭化。
炭化后需要进行炭化后处理。
炭化后处理主要是通过进一步处理煤焦，提高炭的物理和化学性能。
常用的炭化后处理方法有煅烧、焦化和胶结等。
其中，煅烧是将煤焦加热至900-1200摄氏度，使其中的气体和挥发分进一步分解和排出，使炭的孔结构增加，提高炭的表面积和吸附性能。
焦化是在高温下进行炭的炭化和炭的改性，使其增加活性。
胶结是将煤焦与一定比例的胶结剂混合，在高温下进行压制和炭化，增加炭的强度和耐磨性。
接下来是活化。
活化是将炭化后的炭通过化学或物理方法，使其增加大量的微孔和介孔结构，提高炭的吸附性能。
常见的活化方法有物理活化和化学活化。
物理活化是将炭放入高温下的活化器中，通过蒸汽或气体来激活炭的表面，其中的活化剂可以是氧气、二氧化碳等。
化学活化是将炭放入含有活化剂的溶液中进行处理，活化剂一般选择碱性或酸性溶液。
活化过程中，控制温度、压力和时间等参数，使炭的孔结构增加，活性增强。
最后是活化后处理。
活化后处理是为了进一步提高炭的吸附性能和增加炭的稳定性。
常见的活化后处理方法有高温处理、酸洗、碱洗等。
高温处理是将活化炭加热至高温，使其中的气体和水分进一步排出，增加炭的稳定性。
酸洗和碱洗是通过将活化炭进行酸性或碱性处理，去除其中的杂质和残留活化剂，提高炭的纯净度。
以上就是煤质活性炭生产工艺的基本步骤。
活性炭的制备
活性炭的制备1活性炭的制备原料 (1)2活性炭的制备方法 (1)3煤基活性炭的制备方法 (2)4煤基活性炭中的粘结剂 (3)1 活性炭的制备原料活性炭的结构特性依赖于前躯体的性质、原料的炭化、活化和化学的调整条件［22］。
选择合适的原料是影响活性炭性质的一个重要因素，活性炭可用各种类型的碳质材料来制备，来源非常广泛，大体可以分为以下几类：①有机高分子聚合物，如萨兰树脂、酚醛树脂、聚糖醇等；②植物类，主要是利用植物的坚果壳或核，如核桃壳、杏核、椰壳等；③煤及煤的衍生物，如各种不同煤化度的煤及其混合物。
原料的选择一般以低灰分、高含碳量以及尽可能低的挥发分为最佳。
较好的原料主要是煤（褐煤、长焰煤、烟煤、无烟煤）、木材、果壳。
由于煤来源广泛、价格低廉、制备工艺相对简单而应用较多。
煤的主要成分是碳，表面化学性质活泼，孔隙率高、比表面积大，其多孔结构有利于制成活性吸附材料。
在以煤为原料制备活性炭的技术开发方面，德国、日本、美国、俄罗斯和中国已做了大量的研究工作，并取得了一定成果。
2 活性炭的制备方法活性炭的制备方法主要可以分为：碳化法、活化法、碳沉积法、热收缩等方法。
碳化法是将碳质原料置于惰性气氛中，以适当的热解条件得到碳化产品的方法。
其基本原理是基于加热过程中各基团、桥键、自由基和芳环等复杂的分解聚合反应，表现为碳化产物的孔隙发展、孔径的扩大和收缩。
在碳化过程中，碳质原料中的热不稳定组分以挥发分形式脱出，从而在半焦上留下孔隙。
碳化法适用于高挥发分原料，是所有其他方法的基础。
影响碳化过程的主要因素是升温速率、碳化温度与恒温时间。
采用的升温速率一般在5〜15°C/min，碳化温度多在500〜1100°，恒温时间为0.5〜2h。
活化法是将碳质原料置于活性介质中加热平缓处理，以发展其孔径的方法。
其原理是基于碳质原料部分碳的烧失，使封闭的孔得以打开，从而使其孔隙结构得到发展，孔径大小达到所需要的范围。
活性炭的制备和应用
活性炭的制备和应用活性炭是一种广泛应用于空气净化、水处理、食品加工和制药等领域的重要材料。
活性炭的制备和应用一直备受研究者关注，目前已经形成了一套成熟的技术和体系。
本文将介绍活性炭的制备和应用，以及未来的发展趋势。
一、活性炭的制备活性炭的制备方法主要包括物理法、化学法和生物法。
物理法是利用高温或化学活化剂将有机材料加热或炭化产生的炭黑、木炭、煤焦炭等原料制得活性炭。
物理法制备出的活性炭孔径分布范围广，表面积大，具有良好的吸附性能，但制备成本较高。
化学法是在有机材料中加入化学活化剂进行化学反应，产生气体孔道和微孔道的形成，从而制备出活性炭。
化学方法制备出的活性炭结构复杂，具有高的表面积和较高的表面化学反应活性。
生物法利用生物质作为原料，通过炭化和活化处理得到生物质活性炭。
生物法制备简单，成本低廉，是一种环保型的活性炭制备方法。
二、活性炭的应用活性炭广泛应用于空气净化、水处理、食品加工和制药等领域。
1. 空气净化活性炭吸附性能突出，可有效去除有害气体和异味，被广泛应用于空气净化领域。
例如，有些家庭空气净化器使用了活性炭滤网，能够有效去除甲醛、苯等有害气体。
2. 水处理活性炭可以吸附水中的有机物、异味和金属离子等，常常作为水处理中的一种重要材料。
例如，面向市场的水处理产品中含有熟化的活性炭，能有效地去除水中的异味和色素。
3. 食品加工领域在食品加工中，活性炭也扮演着重要的角色。
活性炭的应用可以有效去除食品加工过程中产生的色素、异味和杂质，保证食品的质量和卫生安全。
例如，糖果、巧克力、啤酒等生产过程中都可以使用活性炭进行处理。
4. 制药领域活性炭吸附性能强，可以将污染物质除去，从而净化药物原材料。
此外，活性炭还可以去除药品中的不纯物质，保障药品的质量和安全。
例如，常常使用活性炭作为口服药片和医用药剂的纯化材料。
三、未来的发展趋势随着生活品质的提高、治理环境的需求和工业控制的发展，活性炭的应用前景将逐渐扩大。
煤质活性炭生产工艺
煤质活性炭生产工艺无烟煤活性炭采用优质无烟煤为原材料,成品无烟煤活性炭从外观上一般分为颗粒活性炭、柱状活性炭、蜂窝活性炭、粉末活性炭等，有时可根据客户需求另行加工。
一、活性炭生产过程表述:1.原料初选：选用优质无烟煤，用螺旋洗料机将原材料进行反复水洗，去除材料中杂质，将水洗过的原材料经过晴天晾晒，为炭化作准备；2。
炭化阶段：生产活性炭一般需要2台回转炉，一台炭化用,一台活化用。
先将炭化炉升温，温度达到达到150℃左右，材料内的水分几乎蒸发完毕；炭化炉温度达到400℃时，木质材料有机物急剧地进行热分解,炉温达到在500—700℃左右时为高温煅烧阶段，煅烧过程中生成液体产物已经很少，排出残留在木炭中的挥发性物质，高温煅烧是炭化阶段最重要的环节,直接决定了木炭的固定碳含量,优良的炭化料固定碳含量一般在85％以上。
炭化料出炉初步进行生化检测，检测其水分、固定炭含量、灰分与碘值等，3.活化阶段:将活化炉升温，将炭化过的原料进入到活化炉,高压注入水蒸汽、二氧化碳、空气(主要是氧）或它们的混合物（烟道气）为活化介质，在高温下（600~900℃左右，活化段温度）进行活化，炉内温度为电脑显示控制，活化的温度与时间长短会对活性炭的碘值有直接的影响.活性炭活化阶段是生产活性炭最关键的一环，直接决定了活性炭的品质,即碘值。
4。
活化好的炭避免与空气接触，直接进入经冷却塔冷却,待活性炭的温度降到100摄氏度左右为冷却完毕,此时可表观活性炭的成色，以质地均匀，乌黑密实的炭为上乘，此时进行生化指标检测,根据活性炭的国家标准检测方法检测，确定活性炭成品的质量指标.5。
用皮带输送机送往破碎机粉碎，利用排风机的吸力将输送带上活化料吸入破碎机中，重量较大的沙石等杂质留在除杂机上被除去,粉碎后的细炭由风力吸入分离器中，粗炭由分离器返回破碎机中再碎，合格炭随风力送往旋风或震动筛中分离，旋风分离器排出的气体再经袋滤器捕集细炭粉之后排空，由旋风分离器与振动筛分离的炭，可直接作为成品出售。
活性炭的制作方法
活性炭的制作方法活性炭，也常被称作“活性碳”或“活性炭”，是一种广泛应用的化工材料，由于其良好的物理和化学特性，可以广泛应用于染料制造、石油化工、水处理等领域。
由于其许多优异的性能，活性炭开始被广泛应用，它也被用来当作一个选择性吸附剂来吸附气体或液体，从而控制有害物质的应用。
当然，如果要使用活性炭，最重要的是了解其制备方法。
活性炭的制备原理主要是利用有机材料（如木材）的碳化过程和易挥发的有机物的挥发过程而改变有机材料的结构，从而产生比原来更大的孔隙结构。
活性炭的制备步骤主要分为材料准备、炭化和活性化三个阶段。
首先，在材料准备阶段，需要准备一种合适的有机材料，如木材、煤、秸秆等，这些材料都具有可碳化的特点。
其次，炭化阶段，是指将有机材料在室温下的燃烧过程中分解，减少其原有的分子量，使其分子量减少，同时有机物和水份也会挥发，形成气态炭，其特性在很大程度上取决于烧结条件和炭化时间等因素。
最后，活性化阶段，也就是将气态炭转化成活性炭的工艺，一般包括有焙烧、碳化、热解等步骤，利用这些步骤将有机物分解，焙烧分解水份，碳化烧结，热解改变表面特性，从而形成具有大量孔隙的表面特性，从而形成活性炭的材料。
上述是活性炭的制备方法，最终形成的活性炭具有非常好的吸附性能，可以作为一种吸附剂，可以有效地吸附空气中以及液体中有害物质，从而使空气和水源更加洁净。
此外，活性炭还可以用于染料制造，石油化工，水处理等领域，它是一种多功能、高效、绿色的环保材料。
综上所述，活性炭的制备需要经过有机材料准备、炭化和活性化三个阶段，每个阶段都需要精准的控制和考量，以获得良好的活性炭。
活性炭的优异性能也决定了它可以应用于多个行业领域，为社会提供更洁净的空气和水源。
活性炭专业生产工艺流程课件
混合机
混合机是将磨细后的原材料粉末与其他添加剂或催化剂混合均匀的设备。混合机的设计应考虑混合效率、均匀性和批次处理 量等因素。
混合机的类型较多，如槽式混合机、双螺旋混合机、三维混合机等。选择合适的混合机要考虑原材料的物理性质、添加剂的 种类和数量以及生产规模的要求。
03
选择合适的炭化炉和活化炉要考虑原材料的性质、产品性能要求、能耗和环保 等方面的因素。同时，设备的维护和操作也需专业人员进行定期检查和操作。
05
活性炭生产质量控制
原料质量控制
原料选择
选用优质、低灰分的原料，如煤、木材等，确保活性 炭的品质。
原料检测
对原料进行质量检测，包括水分、灰分、挥发分等指 标，确保符合生产要求。
破碎机
破碎机是活性炭生产流程中的重要设备之一，用于将原材料破碎成适当大小的颗粒，以便后续的磨粉 和混合操作。破碎机通常由破碎室、转子、筛网等组成，破碎方式有冲击破碎和剪切破碎等。
破碎机的选择应根据原材料的硬度、颗粒大小和产量等因素进行考虑，以确保破碎效果和生产效率。
磨粉机
磨粉机是将破碎后的原材料进一步磨 细成粉末的设备，是活性炭生产中的 重要环节。磨粉机的主要作用是减小 原材料的粒径，增加其比表面积，提 高活性炭的吸附性能。
漂洗和干燥
漂洗
用清水漂洗活性炭，去除其表面的杂质和残留的活化剂。
干燥
将漂洗后的活性炭进行干燥处理，以去除其表面的水分。
成品包装
包装材料
选用防潮、防尘的包装材料，如纸袋、塑料袋等对活性炭进行包装。
标识和标签
活性炭的制备原料及制备方法
活性炭的制备原料及制备方法活性炭是一种含碳材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达，比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料，是一种常用的吸附剂、催化剂或催化剂载体。
活性炭的制备原料活性炭的结构特性依赖于前驱体的性质、原料的炭化、活化和化学的调整条件。
选择合适的原料是影响活性炭性质的一个重要因素，活性炭可用各种类型的碳质材料来制备，原料来源非常广泛，可分为以下几大类：有机高分子聚合物，如萨兰树脂、酚醛树脂、聚糖醇等；植物类，主要利用植物的坚果壳或核，如核桃壳、杏核、椰壳等；煤及煤的衍生物，如各种不同煤化度的煤及其混合物。
活性炭原料一般以低灰分、高含碳量以及尽可能低的挥发分为最佳。
较好的原料主要是煤（褐煤、长焰煤、烟煤、无烟煤）、木材、果壳。
由于煤来源广泛、价格低廉、制备工艺相对简单而应用较多。
煤的主要成分是碳，表面化学性质活泼，孔隙率高、比表面积大，其多孔结构有利于制成活性吸附材料。
在以煤为原料制备活性炭的技术开发方面，德国、日本、美国、俄罗斯和中国已做了大量的研究工作，并取得了一定成果。
活性炭的制备方法活性炭的制备方法主要可以分为：碳化法、活化法、碳沉积法、热收缩等方法。
一般制备活性炭的基本工艺如上图，其中预处理、活化和碳沉积是选用步骤。
1、碳化法定义：将碳质原料置于惰性气氛中，以适当的热解条件得到碳化产品的方法。
基本原理：基于加热过程中各基团、桥键、自由基和芳环等复杂的分解聚合反应，表现为碳化产物的孔隙发展、孔径的扩大和收缩。
在碳化过程中，碳质原料中的热不稳定组分以挥发分形式脱出，从而在半焦上留下孔隙。
适用情况：适用于高挥发分原料，是所有其他方法的基础。
影响碳化过程的主要因素是升温速率、碳化温度与恒温时间。
采用的升温速率一般在5~15℃/min，碳化温度多在500~1100℃，恒温时间为0.5~2h。
2、活化法定义：将碳质原料置于活性介质中加热平缓处理，以发展其孔径的方法。
基本原理：基于碳质原料部分碳的烧失，使封闭的孔得以打开，从而使其孔隙结构得到发展，孔径大小达到所需要的范围。
生物质制备活性炭流程讲解
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活性炭生产工艺简介.
1.煤质活性炭主流生产工艺及产污分析（1）生产工艺流程煤质活性炭生产工艺主要工序为破碎磨粉、成型、炭化、活化、成品处理等。
回转炉炭化、斯列普炉活化工艺流程是国内煤质活性炭生产的主流工艺，主要分布在宁夏、山西，约占全国煤质活性炭生产企业总数的72%。
图1 活性炭生产工艺流程图合格的原料煤入厂后，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。
（2）生产过程中的排污节点、污染物排放种类、排放方式破碎磨粉工序排放颗粒物（煤尘），排放方式主要是有组织排放。
成型工序排放颗粒物（煤尘）、挥发性有机物，多以无组织形式逸散。
炭化、活化工序排放的主要污染物为颗粒物、SO2、NO X、苯并[a]芘（BaP）、苯、非甲烷总烃（NMHC）及氰化氢（HCN），排放方式为有组织排放。
具体详见下表。
表1 煤质活性炭污染物排放方式、排放种类、行业特征污染物（3）无组织排放煤质活性炭工业生产过程无组织排放节点有混捏成型工序、煤焦油储罐区、炭化工序车间门窗处、成型料晾晒场等。
排放的污染物为挥发性有机物和一氧化碳。
污染末端治理（1）磨粉、混捏、成品筛分包装工序粉尘治理活性炭行业磨粉、混捏、成品筛分包装工序产生粉尘污染，磨粉工序生产设备内产生的粉尘经旋风除尘器及布袋除尘器收集，并作为原料回用，除尘效率98%以上。
新建和大型企业成品筛分包装工序有回收设施回收，规模较小企业存在无组织排放现象。
混捏工序无组织废气无处理措施，通过标准制定，引导企业治理后排放。
（2）炭化炉尾气治理炭化炉尾气主要化学组成是焦油蒸汽、CH4、H2、CO、N2、CO2、O2及沥青烟等，大部分为可燃或助燃气体，可回收利用。
焚烧法是把炭化尾气引入焚烧炉内在高强转化燃烧的情况下，使之转化为CO2、H2O等高温气体，高温气体的热能又用于余热锅炉产生蒸汽。
木质活性炭的制备及应用
木质活性炭的制备及应用木质活性炭是一种具有高度发达的孔隙结构和大表面积的吸附剂，其制备方法主要包括物理法和化学法。
物理法是通过碳化木材或木质原料，在高温下热解，去除其非碳元素，使得产物具有高孔隙度和较大表面积；化学法则是在木材表面施加各种化学处理，然后进行炭化或活化。
木质活性炭的应用十分广泛，主要用作吸附剂、催化剂和储能材料等。
以下将详细介绍木质活性炭的制备方法和应用领域。
一、制备方法1. 物理法物理法是将木材或木质原料在高温下热解，去除其非碳元素，制备成活性炭。
这种方法不需要添加任何化学试剂，对环境友好，但是生产成本较高。
常见的物理法包括碳化和热解两种方法。
碳化方法是将木材置于高温下进行缓慢加热，并在低氧的环境中进行炭化反应，使得木材中的非碳元素转化成炭质。
这种方法制备的活性炭孔隙结构丰富，孔径分布广泛，适用于吸附气体和液体。
热解法是将木材加热至高温，使木质原料分解出烟气和液体，剩余部分即为活性炭。
这种方法制备的活性炭表面积较大，吸附能力较强，但孔隙结构不如碳化法发达。
2. 化学法化学法是在木材表面施加各种化学处理，然后进行炭化或活化。
这种方法可以调控活性炭的孔隙结构和表面性质，但是需要使用大量的化学试剂，对环境造成一定影响。
化学法包括磷酸盐活化法、氧化活化法、氯化活化法等。
其中，磷酸盐活化法是最常用的方法之一，其原理是将木材与磷酸混合，然后在高温下进行炭化或焙烧，形成孔隙发达的活性炭。
二、应用领域木质活性炭具有吸附能力强、孔隙结构发达、环保可再生等特点，因此在各个领域有着广泛的应用。
1. 环境保护领域木质活性炭可以用作废气处理、废水处理、土壤修复等领域。
在废气处理中，木质活性炭可以吸附有害气体，如甲醛、苯等，净化空气；在废水处理中，木质活性炭可以去除水中的重金属离子、有机物等污染物，净化水质；在土壤修复中，木质活性炭可以改良土壤结构，提高土壤肥力，减少土壤污染。
2. 医疗卫生领域木质活性炭可以用作药剂和医疗器械的吸附剂。
如何利用花生壳制活性炭(实验室制法)
【原料制备】将花生壳洗净，晾干，粉碎，过40目筛备用。购买聚乙烯珠状物料备用。
【产品名称】活性炭。
【生产设备、仪器及药品】混合机、塑料模具、炭化炉、搅拌机、活化炉、木桶、试纸、120目筛、炒锅、氢氧化钠、甲醛、氯化锌、盐酸、氯化铵、苯乙烯、己烷、硬脂酸钙、滑石粉。
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制备活性炭先应该有个活化的工艺。活性炭的表面往往沾附着许多油质而堵塞孔隙，影响吸附能力。如用氯化锌溶液进行处理，就能除去沉积在炭表面的油质，从而使炭的孔隙增加，提高吸附能力。这个过程叫做活化。
活性炭的制备一般可由以下过程来完成：
将木屑（或花生壳、核桃壳等）放入氯化锌溶液中浸泡数小时，充分吸收氯化锌后取出烘干，放入铁皮罐中，将盖子盖紧（铁皮盖上需开一个小孔），然后加热进行碳化至不再产生气体时停止加热,再将炭屑进行漂洗以除去氯化锌等杂质，然后进行烘干、研磨即可。
【工艺流程】备用料→炭化→冷却→活化→洗涤→翻炒→烘干→粉碎过筛→得活性炭成品。
【操作步骤】将备用料加入3倍量的44%氯化锌液(用盐酸调pH=1)，充分搅拌浸渍，静置吸收5小时，再充分搅拌复静置吸收5小时，至氯化锌液全被吸收干，移入敞口平底炭化炉中密闭炭化，于400℃炭化3小时，隔30分钟左右彻底搅拌一次，搅拌前将炉温降至100℃以下，搅拌后再升温密闭炭化，直至变成黑焦，表明炭化完成，出料冷却，用2倍量的44%氯化锌液(pH=1)浸渍，充分搅拌，使氯化锌液全部被吸收，移入活化炉中，于650℃活化70分钟，出料冷却，移入木桶内，加入等量的40%氯化铵液，充分搅拌洗涤，静置澄清，虹吸出清液，依次用30%、12%和3%的氯化铵液搅拌洗涤，再用等量的30%盐酸搅拌洗涤，滤取炭粒，入锅，加入等体积的清水，煮沸洗涤几次，至洗涤无氯化铵为止，加热蒸发，搅拌翻炒，弃掉水分，烘干、粉碎，过120目筛，得活性炭，密封包装。
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活性炭再生的依据
吸附过程是活性炭、吸附质及溶剂三者形成吸附 平衡的过程，要使活性炭解吸，恢复活性，就要 破坏原来的平衡条件其依据是：
改变吸附质的化学性质； 用对吸附质亲和力强的溶剂抽提吸附质； 用对活性炭亲和力大的物质，将吸附质置换出来，然 后再使置换物质脱附，活性炭得到再生； 外部加热，升高温度改变平衡条件，因为随温度升高 吸附量减少，因而使吸附质脱附； 降低溶剂中溶质浓度(或压力)使吸附质脱附； 用分解或氧化的方法，使吸附质(有机质)除去。
110℃烟煤；150℃褐煤、无烟煤吸附的水分逸出； 250℃煤体开始第一次热分解； 350℃烟煤有焦油产生； 550－650℃生成半焦
会影响到活性炭的孔隙结构、强度、收率等。
煤质活性炭的生产－煤质改性
为什么进行改性？
膨 胀
粘结性烟煤
加热
熔融态
收 缩
气体逸出
结构松散
预氧化－氧化不融化
熔融温度带(350－450℃大量产生焦油的温度带)，尽可能缓馒加热 预氧化过程与炭化过程可在同一炭化炉内进行。将炭化最终温度调 至600℃，隔绝空气，以10.20℃／min的速度升温，使挥发分进一步析 出，炭化后的挥发分控制在12％－15％。
活性炭的再生方法－药剂再生法
这种方法是用酸、碱等无机药品和苯，丙 酮，甲醇等有机溶剂处理，对吸附质进行化 学反应，萃取，置换，而使吸附质脱附。 当吸附物质为高浓度，低沸点的有机物饱 和炭，应首先考虑药剂再生，此法再生活性 炭损失小，可以在吸附塔中进行再生，采用 两个以上吸附塔交替使用。
无机药剂再生法(酸或碱再生法)
影响活性炭质量的因素－工业分析
内在水分 如何测定？
煤种
Minh %
褐煤 长焰煤 气煤 肥煤
2-25.4 0.9-8.7 0.6-4.9 0.5-3.2
焦煤 瘦煤 贫煤 无烟煤
0.5-2.6 0.3-1.6 0.6 3.5
孔隙
煤种及矿别 比表面积m2/g
内水 关系？
烟煤 枣庄 102 淮北 130 无烟煤 阳泉 214
煤炭主要分布在华北、西北、东北等地区，而华南及 滇藏和台湾煤炭储量较少。储量最大的是新疆、内蒙，其 次是山西、宁夏、甘肃、河北、山东、河南、陕西、安徽、 贵州等，总的特点是北多南少，西多东少。
煤种齐全
气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤、无烟煤、弱粘结煤、 不粘结煤、长焰煤、褐煤、天然焦等均有分布。炼焦煤主 要分布在华北，华东地区；无烟煤主要分布在华北、西南 等地区，褐煤大部分分布在内蒙东部和云南等地。
煤的破碎、制粉系统
捕尘器
大旋风分离器
小旋
料斗
胶带输送机 螺旋给料机 粉煤料仓 鼓风机
颚破
20－30mm
斗提
雷蒙磨
-200目
鼓风机
混合、成型
焦油和沥青都是粘结剂，具有良好的浸润性， 渗透性和粘结力，它与炭捏和后，具有良好的可 塑性。焦油中沥青含量对产品的机械强度和吸附 能力有很大影响，焦油中沥青含量约在55％－65 ％为宜。过多？ 煤粉由料仓定量送来，掺入焦油和水搅拌均 匀。焦油温度控制在60－90℃，沥青含量在55％ －65％为宜，压成坯块，混合料温度控制在20－ 60℃。 成型压力、模具
活化气体
斯列普炉
活性炭的再生
活性炭是价格比较高的吸附剂。用一段时间以 后，吸附能力减弱，甚至完全丧失吸附能力，此时 的炭称为饱和炭。 若将饱和炭舍弃，一方面造成经济上和资源上 的浪费，另一方面，活性炭吸附的有害物质会造成 二次污染。 在选择活性炭再生方法之前，须对处理对象和 处理规模有清楚的了解，考虑吸附质有否回收价 值，可否综合利用。根据吸附质的性质选择经济可 行的方法。
废水 4％NaOH 水 HCl 酚钠盐槽 泵 酚回收 再 生 吸 附 处理水
用无机酸(硫酸，盐酸)或碱(氢氧化钠)等药剂洗 涤，使吸附的有害物质脱除。在水处理中吸附高浓 度酚的饱和炭，用氢氧化钠再生，脱附的酚以酚钠 盐的形式被回收，再生工艺流程如图所示。吸附处 理重金属废水的饱和炭也用这种方法再生。
活化原理
石墨微晶 氢、氧析出 初步的孔结构 新的孔结构
形成
煤
升温
焦油等无定形碳 形成 石墨微晶
反 应 反 应
活化剂
微晶缺陷
中孔、大孔
常用烧失率来衡量活化过程。杜比宁认为， 烧失率小于50％时，得到的是微孔活性炭； 烧失率大子75％时，得到大孔活性炭； 烧失率在50％一75％时，活性炭具有混合结构。
气化反应阶段
活化气体向炭化物表面扩散
向粒子的外表面扩散 向粒子的内表面扩散
炭表面吸附活化气体 炭表面发生气化反应
从粒子内表面向气相中扩散 从粒子外表面向气相中扩散。
反应生成物脱吸 最后一个阶段决定整个工艺的反应速度
无烟煤为原料的生产工艺流程
原料煤 破碎 水 粉碎 混合 成型 炭化 活化 筛分 包装 成品 煤焦油
炭化物孔径、微晶结构
活化温度
蒸汽活化法：850－950℃， 烟道气活化：900－950℃， 空气活化：600℃
活化剂种类 活化剂流速及浓度
孔结构、烧失率、均匀度、活化时间
炭粒度
活化剂的扩散、活化时间、均匀度
煤质活性炭的生产－生产原理
炭化原理 煤质活性炭的生产要经过炭化，活化两个阶段， 炭化是将煤隔绝空气加热至550－650℃低温干馏的过 程同时也是煤炭热分解、缩聚的过程。 煤在隔绝空气下加热，随温度的增加发生一系列 变化：
炭
化
料斗 胶带输送机
导板 炭化炉 30% 风机
70%
烟囱
振动筛
焚烧炉
活
电葫芦 料斗 进料口
化
烟道 储热室 烟囱
活化道 燃烧室 风机 风机
流化床生产煤质活性炭工艺
料斗
沸腾炉 燃烧嘴 布风板 粉状炭 水蒸气过热器 燃烧嘴
颗粒炭 成品
微波加热流化床生产煤质活性炭
排气管
微波导管 分布器
温度测口 活性炭排出管
煤质活性炭的生产与再生
Why coal?
– Structure
similar
high aromaticity
Why coal?
– Price Cheap – Bosom Abound
• Disadvantages
– Ash – Variety
煤质活性炭用煤
我国煤炭资源特点 煤炭储量丰富，但分布不均
褐煤 舒兰 百色 353 339
对活性炭的生产有何影响？2
灰分
原生矿物 次生矿物 外来矿物 如何测定？
灰分来源
对活性炭的生产有何影响？
强度、孔隙、灰熔点
挥发份、固定碳
有机质分解
挥发份来源 矿物质分解
对活性炭的生产有何影响？
焦渣特性
强度、孔隙
元素分析
碳 氢 氧 氮
无机硫
硫 有机硫
工艺参数
炭化温度