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活性炭生產(chǎn)包括炭化和活化兩個工藝過程。炭化是將煤、木材、果殼、椰殼、核桃殼等隔絕空氣加熱,析出水分,分解出氣體,從而得到炭化物的過程?;罨翘炕镏械奶荚嘏c活化劑反應(yīng),從而形成具有復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)、發(fā)達比表面積的活性炭的過程。制造活性炭的關(guān)鍵工藝是活化,由于所用活化劑的不同,可分為兩類方法:氣體活化法、化學(xué)品活化法。
氣體活化法工藝簡單,煤質(zhì)活性炭適合氣體活化法;化學(xué)品活化法工藝復(fù)雜,化學(xué)藥品難回收極易造成環(huán)境污染,木質(zhì)活性炭只有用化學(xué)品活化法生產(chǎn)才可得到合格的活性炭產(chǎn)品。
我國目前常用的活性炭生產(chǎn)設(shè)備主要有:
1)斯列普爐:又稱鞍式爐,因其活化帶的耐火磚是馬鞍型,原為法國專利,20世紀50年代由原蘇聯(lián)引進我國。后經(jīng)一系列改進,成為我國目前生產(chǎn)顆粒狀活性炭的最主要爐型?;罨瘹怏w:水蒸氣。主要優(yōu)點:連續(xù)生產(chǎn)、產(chǎn)量大、質(zhì)量高、過熱蒸汽溫度高、穩(wěn)定、不需外部供熱。主要問題:對原料要求高、造價高、技術(shù)要求高、維修費用大。
2)轉(zhuǎn)爐:是最通用的臥式爐,可單獨作為活化爐,也可作為炭化、活化一體爐?;罨瘹怏w:煙道氣、水蒸氣、化學(xué)藥品;主要優(yōu)點:連續(xù)操作、活化較均勻。主要問題:設(shè)備龐大、熱效率差、耗燃料。
3)燜燒爐:活化氣體:燃煤所產(chǎn)生的高溫?zé)煹罋狻V饕獌?yōu)點:簡單投資省。主要問題:耗燃料多、活化不均勻、勞動強度大、粉塵大。
4)多管爐:活化氣體:水蒸氣。主要優(yōu)點:不需燃料、穩(wěn)定、易控制、產(chǎn)量較大。主要問題:活化不均勻、炭質(zhì)量不高、過熱蒸汽溫度低、耐火管易損壞、投資較大。
5)沸騰爐:活化氣體:空氣、水蒸氣。主要優(yōu)點:氣固接觸好、活化均勻、機械化占地面積小。主要問題:間歇生產(chǎn)、易結(jié)渣影響正常操作、耗燃料。
6)多層耙式爐:活化氣體:煙道氣、水蒸氣。主要優(yōu)點:國外引進大型設(shè)備、活化強度大、產(chǎn)量大。適應(yīng)多種產(chǎn)品。主要問題:投資大、技術(shù)要求高、操作費用較高。