在現(xiàn)代社會，環(huán)境污染已成為各國政府和社會關(guān)注的熱點問題。因此，各種環(huán)境治理技術(shù)備受關(guān)注。其中，活性炭作為污染物吸附材料能有效去除水中有害物質(zhì)成為環(huán)保利器。而木質(zhì)活性炭由于其材料天然、硬度強、穩(wěn)定性高、分子孔分布均勻等優(yōu)良特性廣受青睞。木質(zhì)活性炭的制造工藝有舟式炭化工藝、箱式炭化工藝等多種技術(shù)方法。本文將介紹舟式炭化工藝制造木質(zhì)活性炭的具體流程和工藝控制方法。

工藝流程

制備木質(zhì)活性炭的舟式炭化工藝通常包括三個步驟：原炭制備、活化和精制。

1. 原炭制備

這是制備木質(zhì)活性炭的第一步。原炭只有在炭化后才能成為活性炭，炭化是將木材在一定的溫度下加熱，使木材的可燃性降低，碳含量提高的過程。原炭材料應(yīng)該選用木材或從木材中提取的纖維素、半纖維素等有機材料，以產(chǎn)生可吸附性的孔隙。炭化時存在兩種方式，即直接炭化和間接炭化兩種方式。直接炭化是火直接燒在炭化爐中，是電氣工業(yè)中的主要工藝。間接炭化是通過導(dǎo)熱管或鋁板等進行熱傳遞，溫度分布均勻，炭化品質(zhì)好，但成本較高。原炭制備完成后，應(yīng)進行表面清理，去掉雜質(zhì)及灰燼。

2. 活化

將原炭活化是制備木質(zhì)活性炭的關(guān)鍵步驟。活化是指將炭在高溫下與氣體或化學(xué)液體接觸，生成一定大小的均勻孔洞的過程。活化方式通常分為物理活化和化學(xué)活化兩種。物理活化是指將炭素材料脫除掉活性組分，然后再加熱處理，使其成為活性炭。化學(xué)活化則是通過化學(xué)反應(yīng)，將某些化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為蒸汽或其他形式，將其引入炭素材料中，用于產(chǎn)生一定大小和分布的孔隙。

現(xiàn)階段，以磷酸為木質(zhì)活性炭的化學(xué)活化劑，主要采用恒溫恒流的垂直式爐體（JCZ4-4、JCZ10-4爐體）進行活化。

3. 精制

制備好的木質(zhì)活性炭第三步即是精制。其方法是將活性炭暴露在高溫氣流中，將其粉碎為一定的粒度并去除瀝青等雜質(zhì)。對于生產(chǎn)商來說，精制過程對產(chǎn)品性能至關(guān)重要。因此，精制后的木質(zhì)活性炭質(zhì)量必須得到嚴格控制。

工藝控制方法

1. 炭化溫度控制

炭化溫度是影響制備木質(zhì)活性炭性能的關(guān)鍵參數(shù)之一。高溫炭化可以提高炭素材料的碳化率，提高炭素材料的硬度和密度。但是，當高溫過度時會導(dǎo)致炭材變得硬化，導(dǎo)致孔隙率降低，降低吸附性能。因此，制備過程中應(yīng)嚴格控制炭化溫度，保持在合適的范圍內(nèi)。

2. 活化時間和溫度控制

活化過程也是制備木質(zhì)活性炭的關(guān)鍵參數(shù)之一。活化過程時間需根據(jù)活化劑的類型和質(zhì)量來確定。通常情況下，應(yīng)在適當?shù)臏囟认卤３只罨瘯r間達到最優(yōu)效果。

3. 精制過程控制

在精制過程中，要保證木質(zhì)活性炭的缺陷區(qū)域能順利暴露，使表面達到充分磨損，并且去掉表面的泥沙、松榆子、塑料片等雜質(zhì)。同時，由于精制溫度太高會影響炭體孔洞結(jié)構(gòu)，從而影響吸附性能，因此需注意控制精制過程的溫度。

總結(jié)

制備木質(zhì)活性炭的舟式炭化工藝具有生產(chǎn)規(guī)模大、起始投資低、安全性高等優(yōu)點，具有較強的經(jīng)濟性。在實際生產(chǎn)中，需要根據(jù)原材料的性質(zhì)、特點和產(chǎn)品要求，合理選擇和控制炭化、活化和精制的工藝參數(shù)。同時，應(yīng)加強原料的質(zhì)量控制，提高木質(zhì)活性炭的質(zhì)量，為環(huán)境保護做出積極貢獻。