我国活性炭生产现状与发展趋势

我国活性炭生产现状与发展趋势

ShiY R

施荫锐

摘 要

这是一篇关于中国活性炭生产的调查报告。论述了活性炭的生产现状、技术进步、产品质量和工厂管理以厦今后的发屉趋势。

关键词：活性炭,工艺,设备

我国活性炭生产从1949年的30余吨到1983年达到3万余吨，1 9年总产量达4．5万吨左右，1 991年产量又有较大的提高。木质炭和煤质炭各占50 。在木质活性炭中，以果壳类为原料主要生产不定型颗粒炭，筛余部分作为粉状活性炭，这些炭厂大部分分布在北方，南方有少数厂家生产}以木屑和木炭为原料主要生产粉状活性炭，大多数厂家分布在南方尤其是浙江、江西、福建三省，其产量占了绝大部分。目前西南、华北、东北也开始以木屑为原料生产粉状炭。煤质炭厂家主要分布在山西省、宁夏回族自治区以及全国各地零星厂家 在改革开放的太好形势下，我国活性炭生产比以往各年形势都好，得到了稳步发展，除了国内销售以外还大量出口。

为了全面了解我国活性炭生产、管理、销售、技术进步荨各方面的情况，中国林产工业公司组织调查组于1 992年5月对纺织工业部、国家医药总局、中国石化总公司、轻工业部、化工部荨进行了不完全的活性炭应用调研}1 992年6～7月对上海、浙江、江西、福建

四省市部分厂家作了重点调查}1992年9月对内蒙古进行了调查。此次调查有下述厂家：上海焦化总厂活性炭厂、杭州术材总厂活性炭分厂、浙江遂昌林化厂、浙江淳安新安江开发公司,燕山活性炭厂、江西怀玉山活性炭厂、江西大茅山活性炭厂、江西新岗山活性炭厂、福建省建阳第二化工厂、福建省尤溪县林产化工厂、福建省浦城林产化工厂、福建省武夷山市林化厂、浙江遂昌活性炭厂、浙江湖州鹿山林场活性炭厂、内蒙古赤峰有机化工厂,南京正森环保科技有限公司。

l 活性炭的生产和技术

煤质活性炭大都采用物理蒸汽法，生产颗粒炭和不定型炭为主，以斯列普炉、管式炉、转炉为主要炉型，也有用简易平板炉的。果壳类木质活性炭也大都以斯列普炉、管式炉或管式沸腾炉为主要炉型。光华木材厂、南京正森环保科技有限公司,赤峰有机化工厂以椰子壳、杏核、其它果壳生产维尼纶载体炭、黄金吸附炭、净水炭、味精脱色炭、药用炭、针剂炭等产品，以国内销售为主。目前也有以流态化炉生产果壳炭。连云港海滨化工厂近年来引进了多层耙式炉，能以多种原料生产多种活性炭，但投资较大。南方的上海、浙江、江西、福建，主要以木炭、木屑为原料采用平板炉或管式炉生产粉状炭为主。木屑主要采用化学活化法，木炭主要采用物理法。有些厂家也生产一些煤质颗粒炭和果壳类不定型炭。产品除国内销售外(包括)，还大量出口东南亚 日本、南朝鲜、西欧、澳大利亚等国家和地区。

1．I 木质粉状活性炭的生产工艺

木质粉状活性炭生产工艺有物理法、化学法两大类。

1．1．1 物理法粉状活性炭

以木炭为原料物理法生产粉状活性炭大都采用平板炉焖烧法，也有用管式炉与平板蒸汽炉。该工艺的成本主要在木炭的消耗和煤的消耗，降低消耗就是降低成本。以前每生产1吨粉炭约需≥6吨的木炭，目前各厂家已降到5吨以下，有的已达到4．5吨左右。其它如煤耗、酸耗都在不断下降 有代表性的工厂如南京正森环保科技有限公司,遂昌林产化工厂、建阳第二化工厂、浦城林产化工厂、武夷山林产化工厂等。

1．1．2 化学法粉状活性炭

化学法粉状活性炭仍以氯化锌法为主，采用平板炉。该工艺的成本主要在药剂的消耗，氯化锌的消耗是降低成本的关键，此项消耗已从过去的0．6降低到0．3左右，有些厂家已在0．25以下。磷酸法有污染少、成本低的优点，自1988年湖州鹿山林场活性炭厂投产以来，已有不少厂家在试生产或生产粉状活性炭。有代表性的工厂如怀玉山活性炭厂、新岗山活性炭厂、南京正森环保科技有限公司,大茅山活性炭厂等

1．2 木质粉状活性炭的生产炉型

1．2．1 以氯化锌为活化剂生产活性炭，初期以平板炉生产粉状炭，因劳动强度大，能耗高，

机械化不容易。后来在杭州木材厂活性炭厂、上海活性炭厂、南京正森环保科技有限公司.重庆木材厂，相继采用了回转炉连续生产法，但回转炉采用内热式，烟气温度高，气相中带走大量氯化锌，氯化锌消耗较高，气相污染严重。由于回转炉厂家都建在大城市，环境污染不易解决。继重庆木材厂回转炉停产以后，杭州木材厂也停止生产 1992年上海焦化厂活性炭厂的回转炉已全部停产。70年代到80年代，一些大学、研究所曾经对氯化锌的工艺、设备作了不少探索，试图建立一套污

染少、机械化程度较高的生产线，均未获得成功。现今以氯化锌为活化剂生产粉状炭几乎已全部采用平板炉型。当然，平板炉在近1O年来得到了不断完善，炉身从6～9个门延长到20个门，节约了能耗，创造了单层多孔高效平板炉及炭化、活化分离的双层平板炉，充分利用了热能。

1．2．2 物理法粉状活性炭生产炉型

焖烧炉和平板蒸汽炉。尽管它劳动强度大、活化时问长，但由于其投资少、设备简单、产品质量好，仍占有很大比重，少量采用管式炉或其它炉型。

1．3 粉碎设备

活化好的经回收漂洗干燥后的粗原料，无论是物理法或化学法，均需磨碎到粉状。过去各厂家大都采用滚筒式球磨机，效率低。目前许多产量大、有资金的厂家已采用雷蒙机，它有产量大、粉碎均匀、滤速快的优点，一些小厂则仍采用球磨机。

1．4 干燥设备

无论是化学法、物理法生产粉状炭，都要经过对活化科的回收、漂洗，然后干燥。过去采用炭化炉或活化炉上层余热进行干燥，或回转炉干燥，但都有粉尘大、损耗多、质量差、效率低等缺点。目前许多厂采用了强化干燥或沸腾干燥，尽管后者投资大，但它的效益是明显的。

2 活性炭生产的技术进步

活性炭生产除了上面提到的炉型、粉碎、干燥等进行改造外，不少厂家在其它工序上

也作了改进、创造。

2．1 斯列普炉的尾气温度仍约300℃左右，利用热管换热器，回收余热，节约能源消耗。

2．2 平板炉改革火道烟气配置，使烟道气热量得到充分利用，降低了煤耗。

2．3 多管炉的汽固接触由顺流改为逆流。在平板炉或管式炉烟气出口，增加余热锅炉，充分回收热源。

2．4 在氯化锌法粉状活性炭生产中，浸泡或捏合这一过程虽简单，但容器搞得不好，往往使氯化锌溶液大量渗透，不但锌耗高而且质量下降，这在新建厂比较突出。现在一些老厂极为重视，采用各种方法，使锌溶液不渗漏，明显降低锌耗。在活化炉板上也采用不渗漏氯化锌的炉板材料。

2．5 氯化锌法平板炉产生的烟气现有许多厂家在炉门上方设置引风罩，用引风机引入总管道，然后喷淋吸收，基本上解决了尾气污染问题，生产厂房内环境也得到了改善。

2．6 在锌比与质量、单耗这一问题上，过去一直认为锌比高，会使锌耗上升。目前有些厂，使用较高锌比，质量上升，锌耗并不增加。在木屑水分较高情况下一般都对木屑进行干燥处理。但有的厂根据术屑水分不同配以不同锌比，同样达到高质量、低消耗的目的，也可省去干燥这一工序。

2．7 以木炭为原料物理法制取粉状活性炭时，原料需经破碎筛选，除去砂石等，与此同时也筛去了大量碎炭末。为了充分利用这些碎炭末，有的厂家采用了上旋液式分离装

置，回收废炭末，再用于活化，不仅提高了产量，而且降低了木炭的消耗。

2．8 为了使物理法粉状活性炭获得大的吸附力，满足使用厂家的要求，个别厂采用了二次活化工艺，获得了较好经济效益。

3 产品质量和工厂管理

3．1 活性炭生产作为一项工业，目前除了多层耙式炉机械化程度较高外，其它炉型仍靠操作工人的经验。为了保证出炉产品的质量，在活化时间较长，问歇式生产的炉型生产过程中采用了中问检测，如拂腾管式炉、焖烧炉、平板炉所生产产品，中间检测可以保证质量。3．2 在生产管理上，目前许多厂家采用了以班组为单位，以质量为主的计件工资髑。按产品质量和消耗指标进行奖惩，而质量工资占全部工资的60 左右，所定指标切合实际，使工人在认真操作后有奖可超。也有厂家对生产、供销人员实行全额承包和吨工资承包。工资、奖金向责任重、劳动强度大的岗位倾斜。保证了工厂全体人员分配上的合理性。工厂实行股份制，进行风险抵押，也充分调动了工厂成员的主人翁精神。综上所述各个厂家都根据不同情况采用不同管理方法。使工厂效益得到明显提高。

3．3 实行“用户指标 和 咨询服务”，“售后服务 。活性炭这一产品基本上属于化工中间产品，不少厂家根据外商提出指标和检测方法，对口生产，即所谓“用户指标 。在国内销售中，工厂派出供销技术人员到使用厂家一起进行使用操作，了解情况，针对具体厂家生产产品，即所谓“咨询服务 。有些厂家每年要收集使用厂家的反馈信息，不断改进产品质量，满足用户要求，称之谓 售后服务”。这些措施促进了生产，稳定了用户，提高了经济效益。

4 今后发展趋势

4．1 以上海焦化总厂活性炭厂、杭州术材厂活性炭厂为例，厂址在大城市和旅游城市，且建

厂早，技术力量雄厚，产品信誉好销路畅通，主要作为周围一些小厂的龙头厂家，把粗产品放

到乡镇企业和山区工厂，对粗产品进行再加工，调配销往全国各地或出口。这种似松散形式

类似集团公司的组织形式，带动了周围有资源地区工厂的生产，将继续发展。

4．2 以江西怀玉山、南京正森环保科技有限公司为例，正在向紧密型、半紧密型集团公司方向发展。核心厂生产能力大，质量好，销售畅通，联合周围厂家，进行生产出口产品，具有一定的基础和实力，将会不断发展。

4．3 合资经营和建厂。如建阳二化、南京正森环保科技有限公司已经或正在与外商洽谈联合办厂，产品出口，引进技术，有许多明显优点，是发展方向之一。建立地区性活性炭集团公司具有很多优点，是发展方向。

5 磷酸法粉状活性炭生产工艺

该工艺具有成本低、污染少的特点，使用也较好。目前，已有若干厂家进行生产或试生产，怀玉山活性炭厂正在建立较大产量生产线。磷酸法工艺国内生产时间较短，产品的应用也刚开始，磷酸法炭能否完全取代或大都取代氯化锌法炭还需要时间的检验。至少从孔径分布看，磷酸法孔分布较集中，氯化锌法孔分布较宽，孔结构上是有差 的，所以在应

用上也会有所差别。改善活性炭生产条件，继续减轻污染，提高生产的机械化程度进行新产品的开发．消化

引进设备，提高经济效益，仍然是活性炭生产厂家、科研单位、教学单位值得重视的问题。