活性炭炭化活化工艺流程

炭化温度对炭化料初始孔隙的形成影响很大，按照炭化过程中温度的影响，太西煤质的炭化料炭化的升温速度应控制在15-20℃/min范围内。高升温速率能使物料析出更多的焦油和煤气，降低炭化料产率。降低升温速率时，物料在低温区受热时间长，热解反应的选择性较强，初期热解使物料分子中较弱的键断开，发生了平行的和顺序的热缩聚反应，形成具有较高热稳定性的结构，从而减少高温热解析出物的挥发分产率，获得更高的固体炭化产物（即炭化料）产率。我们平时说的炭化温度是指转炉的中部温度，但中部温度并不是炭化终温度。炭化终温度实际是出料口的温度，这个温度终影响炭化料的质量。）炭化不仅决定终产品的机械强度等级，还决定终产品的孔结构特性以及常规吸附性能指标等级。

炭化工艺流程：

（1）物料流程：

成型颗粒经运输机提升直接加入回转炉的加料室内，借助重力作用落入滚筒内，沿着滚筒内螺旋运动被带到抄板上，靠筒体的坡度和转动物料由炉尾向炉头方向移动。物料首先经过温度为200℃的预热干燥阶段，进入350-550℃的炭化阶段，在这个过程中，炭粒与热气流接触而进行炭化，排出水分及挥发分，后经卸料口卸出。

（2）气体流程：

炉尾尾气在燃烧室中燃烧后，一部分尾气返回到炉头，进入滚筒与逆流而来的炭粒直接接触进行炭化；另外一部分进入余热锅炉进行换热，换热后的烟道气从烟筒排出。余热锅炉产生的蒸汽部分送到活化工序和换热站，部分返回炉头与尾气混合后进入炭化炉。

活性炭生产之活化：

赋予炭颗粒活性，使炭形成多孔的微晶结构，具有发达的表面积的过程称为活化过程。活化方法通常有三种，即化学药品活化法、物理化学联合活化法和物理活化法。

（1）化学药品活化法

即将含碳原料与化学药品活化剂混捏，然后炭化、活化制取活性炭。药品有ZnCl2,H3PO4,K2SO4及K2S等。

（2）物理化学联合活化法

一般行化学药品活化，然后进行物理活化。由物理活化法特别是用水蒸气活化制成的产品，微孔发达，对气相物质有很好的吸附力，当然也可以通过控制炭的活化程度而用于液相吸附；由化学药品活化法制得的活性炭次微孔发达，多用于液相吸附。

（3）物理活化法（气体活化法）

在活化过程中通入气体活化剂如二氧化碳，水蒸气，空气等。活化反应通过以下三个阶段终达到活化造孔的目的：

一阶段：开放原来的闭塞孔。即高温下，活化气体首先与无序碳原子及杂原子发生反应，将炭化时已经形成但却被无序的碳原子及杂原子所堵塞的孔隙打开，将基本微晶表面暴露出来。

二阶段：扩大原有孔隙。在此阶段暴露出来的基本微晶表面上的碳原子与活化气体发生氧化反应被烧失，使得打开的孔隙不断扩大、贯通及向纵深发展。

三阶段:形成新的孔隙。微晶表面上的碳原子的烧失是不均匀的，同炭层平行方向的烧失速率高于垂直方向，微晶边角和缺陷位置的碳原子即活性位更易与活化气体反应。

同时，随着活化反应的不断进行，新的活性位暴露于微晶表面，于是这些新的活性点又能同活化气体进行反应。微晶表面的这种不均匀的燃烧不断地导致新孔隙的形成。随着活化反应的进行，孔隙不断扩大，相邻微孔之间的孔壁被完全烧失而形成较大孔隙，导致中孔和大孔孔容的增加，从而形成了活性炭大孔、中孔和微孔相连接的孔隙结构，具有发达的比表面积。