摘要：對現(xiàn)階段全國粉末狀木質(zhì)活性炭廠家的生產(chǎn)方法和工藝進行了闡述，對目前原料缺乏提出了替代原料，并對新型原料的生產(chǎn)工藝進行論述。另外，還對環(huán)保有利的新工藝進行了探索。
進入21世紀，特別是加入WTO，中國的經(jīng)濟迅速發(fā)展，作為食品、醫(yī)療、衛(wèi)生、紡織、環(huán)保等行業(yè)所用的吸附脫色劑活性炭的需求，也隨之有較大的增加。目前我國生產(chǎn)活性炭的廠家有20余家，年總產(chǎn)量達16萬噸左右。
活性炭制品的分類有許多種方法，就用途不同，可分為粉末狀和顆粒狀，顆粒狀又分為定型炭和非定型炭。由生產(chǎn)的工藝不同，可分為物理法活性炭和化學法活性炭。而生產(chǎn)的原料不同又可分為木質(zhì)炭和煤質(zhì)炭。木材質(zhì)地松 軟，組織細胞壁內(nèi)空間較大，在生產(chǎn)木質(zhì)活性炭過程中，活化劑可輕松均勻進入木質(zhì)細胞內(nèi)，增加了反應界面， 這種工藝生產(chǎn)出的活性炭的吸附性脫色性很大。所以木質(zhì)法生產(chǎn)出的木質(zhì)活性炭，其性能優(yōu)越又無毒，被廣泛應 用于環(huán)保、發(fā)酵、除色、除味、食品、制糖等領域。
1 粉末狀木質(zhì)活性炭生產(chǎn)方法
1.1 物理木質(zhì)活性炭制作原理及工藝
1.1.1 原理
高溫水蒸氣對炭化木質(zhì)進行活化。其化學反應方程式：
H2O（氣）+Cx→（900℃）H2+CO+（X-1）CX
1.1.2 工藝
首先將木質(zhì)高溫下炭化，取出后粉碎成直徑5~25mm的小塊。然后用高溫水蒸氣在活化爐中進行活化。
高溫水蒸氣從活化爐上端導入，待活化反應完成后，成品活性炭從反應活化爐底部取出。高溫下的炭化反應是吸熱反應，在開始的炭化過程中需要加溫，使整個活化爐中的溫度不低于800℃，反應進行中所產(chǎn)生的氫氣和一氧化碳燃燒后均放出熱量。在實際生產(chǎn)過程中，由炭化反應釋放出氫氣和一氧化碳燃燒后放出的熱量足以補充該反應所需的熱量，使活化爐中的溫度保持在800~900℃之間，這樣在不加熱的情況下，能使活化反應正常進行。
1.2 化學法粉末狀木質(zhì)活性炭
1.2.1 原理
氯化鋅具有脫水作用，當氯化鋅溶液浸入木質(zhì)原料纖維中，將木質(zhì)組織細胞中的氫、氧元素以水分子的形式脫出，當木質(zhì)中的水分子全部脫出后，木質(zhì)被活化為木質(zhì)活性炭。
1.2.2 工藝
將木質(zhì)粉碎成木屑并烘干待用，將工業(yè)純的氯化鋅制成PH為4.6~6.6的水溶液，按木質(zhì)與氯化鋅溶液的1:4的比例加入到混合槽中，充分攪拌均勻后放置20分鐘以上。這樣可使氯化鋅溶液完全浸入木質(zhì)纖維細胞內(nèi)，為充分活化提供條件。
用高溫水蒸氣（500℃±50℃）從炭化爐底端吹入炭化爐中，同時將放置的混料從炭化爐的上端加入，為增加高溫水蒸氣與混料反應界面，使木質(zhì)充分炭化，炭化爐可選用回轉(zhuǎn)式炭化爐。
此活化反應后，除作為活化劑的氯化鋅和木質(zhì)活性炭產(chǎn)品外，還有由化學反應而產(chǎn)生的氧化鋅和氫氧化鋅，可用稀鹽酸將氧化鋅和氫氧化鋅還原成氯化鋅，氯化鋅可重新作為炭化劑加入到下一次炭活化反應中。化學反應如下：
ZnO+ZHCl=ZnCl2+H2O
Zn(OH)2+2HCl2-ZnCl2+2H2O
2 現(xiàn)階段粉末狀木質(zhì)活性炭原料及制作工藝技術的趨勢
2.1 原料的替代
近十幾年，由于水土流失，森林大火頻發(fā)，木材資源急劇減少，國家也對森林保護制定的相應的限采法律。但隨著經(jīng)濟的發(fā)展，木質(zhì)活性炭的需求逐年增加，現(xiàn)用農(nóng)作物外殼及秸桿作為制作木質(zhì)活性炭的原料工藝已趨成熟。
2.2 工藝的改進
現(xiàn)在人們的保護意識增加，環(huán)保部門對企業(yè)制定了排污標準。治理排污的費用對企業(yè)也是很重的負擔，尋求一種沒有污染或相對污染小的活化劑代替現(xiàn)用作為活化劑的氯化鋅是解決此問題的好方法。用磷酸、硫酸等作為活化劑替代氯化鋅的試驗已在實驗室中完成，如中式成功便可用于企業(yè)的生產(chǎn)中。
另外，沒有污染的物理法活性炭的工藝也被環(huán)保部門推薦，一些生產(chǎn)廠家現(xiàn)也有改用此工藝生產(chǎn)木質(zhì)活性炭，據(jù)報導，一些先進的沒有污染的流態(tài)化工藝及輻射工藝的研究也有了新的進展。
3 結束語
活性炭的原料替代及沒有污染的生產(chǎn)工藝、制作設備的更新都有了較大的改進。先進的生產(chǎn)工藝既可減少對環(huán)境的污染，節(jié)約原料成本，同時也能增加生產(chǎn)的效率。今后還需廣大科學工作者繼續(xù)努力，力求守善，為中國的經(jīng)濟發(fā)展做出貢獻。