随着食品醫藥輕工、環保等行業的發展,活性炭因其豐富的孔隙性質，以及成本相對較低，利于回收等原因，作為一種吸附脫色劑,其用量迅速增加。

根據活性炭的用途不同可将其制成粉狀和粒狀，粒狀活性炭又分定型炭(例:柱狀、球狀等)和非定型炭;根據生産中所用活化劑的不同又可将其分為物理法活性炭和化學法活性炭;根據生産原料不同亦可分為木質炭和煤質炭,因木質原料孔隙度大,内部細胞組織有許多天然孔隙(木炭的比表面積為206-429m2/g),使活化劑易進入,且接觸反應面大易活經,而煤則不同 (煤制焦炭的比表面積僅為20- 80m 2/g),故與活化劑的反應面比木炭小得多。

總之， 以化學法木質粉狀活性炭的脫色性能最佳,它在水解、發酵有機合成制糖、制藥淨水和環保等領域,用于除去發色體、膠質，吸附異味,防止液體渾濁,除去泡沫,提高蒸發結晶速度。下面我們來讨論下關于粉狀木質活性炭的生産方法。

粉狀木質活性炭的生産方法

1.化學法粉狀木質活性炭

原理

化學法活性炭的成熟工藝為氯化鋅法,國内活性炭生産廠大多采用該法，其活化原理為:氯化鋅在炭化活化中有脫水作用,使用機木質原料中的氫氧元素以水的形式逸出，如此可降低炭化活化溫度,改變熱解路線,另外氯化鋅溶液對木質原料有溶解、侵蝕作用,故可順利滲透到原料内部,到達木質原料中纖維形成的細孔中,以實現完全活化,活化過程中氯化鋅多數留在炭中起骨架作用,而形成的炭則沉積在骨架.上,當最後用水洗掉氯化鋅後，則炭形成多孔,從而具有吸附、脫色作用。

工藝過程

（1）捏合:首先将工業品氯化鋅配成45- 50波美度的水溶液，其pH值為4 5- 6 5(指一滴氯化鋅溶液溶于25m I蒸餾水中所 測值),然後與烘幹的木屑以1 : 3- 4的固液比投入捏合機中,使充分捏合均勻,捏合時間不小于15分鐘,以保證氯化鋅溶液充分進入纖維内部。若采用其它混合方式,如簡單人工攪拌或靜止浸泡，則所需混合時間應延長。

（2）炭化活化:連續生産中采用内熱式回轉爐為炭化活化的主體設備,其熱載體為高溫煙道氣。傳熱方式為: 高溫煙道氣與物料呈逆流直接接觸傳熱。物料流動方向為:從回轉爐的高端連續加入捏合均勻的物料,靠回轉爐的轉動與斜度使物料慢慢地由高向低移動。由于物料在爐内不斷翻轉移動,從而保證物料炭化活化均勻,産品質量穩定。炭化活化時應嚴格控制反應溫度,雖提高溫度對反應有利，但氯化鋅的損失量增加(例500°C氯化鋅的蒸氣壓為10mmHg,610C為100nmHg,732°C為 760mmHg),所以在保證活性炭質量的前提下應盡力降低炭化活化溫度。該工段工藝條件控制在:溫度為450- 550"C, 時間40 分鐘,回轉爐轉速為2- 3元/分。

（3）回收:從回轉爐中卸出的物料中除含有炭及氯化鋅外,還含有因高溫和水蒸氣存在下反應生成的氧化鋅和氫氧化鋅,故需将其進行處理,目的有兩個, 一個是使氧化鋅和氫氧化鋅反應變為可作為活化劑的氯化鋅,二是最大限度地回收氯化鋅,以循環使用降低成本。采用多級逆流回收洗滌方法，當洗液中氯化鋅濃度高達40波美度時,返回到捏合工段循環使用。

（4）淨化除雜:因生産中采用的設備大多為鐵器設備,導緻産品中鐵含量超标,故需除鐵。其過程為:将回收工段送來的物料加入除鐵池(廢鐵設備),再加入自來水使其剛好浸沒物料,然後加入占物料量45%的工業鹽酸，在95'C左右間歇攪拌反應2小時以上,最後反複漂洗過濾,至洗液達中性為止。

（5）脫水:洗至中性的物料先采用三足離心機或闆框壓濾機脫除其中大部分水份。然後在轉簡幹燥機中幹燥至水份小于10%後送去粉碎包裝。

（6）粉碎包裝:國内生産廠大多采用球磨機進行粉碎,其産品細度應據用戶要求進行調整。粒度越小脫色效果越好,但粒度過 會影響過濾速度, -般控制在粒徑≥120目為佳。

該法優缺點

優點:該法制備的活性炭孔隙率大，且可通過調整活化劑的濃度生産不同孔徑的活性炭,另外用氯化鋅作活化劑，炭化活性溫度低易操作、能耗小，同時氯化鋅可回收循環使用。

缺點:因在炭化活化時有部分氯化鋅進入大氣，另外回收工段使用揮發性鹽酸，兩者對大氣均有一定程度污染。

2.物理法粉狀木質活性炭

原理

用高溫水蒸氣高溫煙道氣(CO2氣體)及高溫空氣對炭進行活化的方法為物理活化法。實際生産中，大多采用高溫水蒸氣作活化劑。

用水蒸氣為活化劑的生産工藝

（1）原料炭化

首先使木質原料在450- 600°C 範圍内炭化完全,然後破碎為2- 30mm地塊待用。

（2）炭化料的活化

因水蒸氣與炭在高溫下的反應為吸熱反應,當系統溫度達800-900C時,反應開始進行，但由于反應吸 熱,會使物料溫度低于800°C,影響反應速度,為保證溫度在800- 900°C, 需補充熱能。因産物中有氫氣和一-氧化碳生成,而該兩種氣體均可燃燒放出熱量,所以實際生産中即利用該部分燃燒熱補償反應吸熱造成的熱消耗。炭化活化反應在多管活化爐中進行。炭化後的物料從活化爐的爐口加入,活化劑水蒸氣從活化爐上部通入,活化反應完成後,活性炭從下部卸出，而下部排出的氣體送入爐膛中燃燒。

該法優缺點

優點:用水蒸氣作活化劑,使炭表面純淨,因反應吸熱,不會使物料在活化中局部過熱而影響收率,同時該法無污染、節省燃料。.

缺點:因耐火材料和木炭的傳熱系數小，易造成管内物料溫度不均,活化不一緻而影響産品質量的穩定。

通過上面讨論我們可以了解到，粉狀活性炭在工業，淨水，脫色等各種行業有着越來越重要的應用，活性炭作為涉及各行各業吸附脫色的産品。

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