在現代社會，環境污染已成為各國政府和社會關注的熱點問題。因此，各種環境治理技術備受關注。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成為環保利器。而木質活性炭由于其材料天然、硬度強、穩定性高、分子孔分布均勻等優良特性廣受青睞。木質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方法。本文將介紹舟式炭化工藝制造木質活性炭的具體流程和工藝控制方法。

工藝流程

制備木質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，是電氣工業中的主要工藝。間接炭化是通過導熱管或鋁板等進行熱傳遞，溫度分布均勻，炭化品質好，但成本較高。原炭制備完成后，應進行表面清理，去掉雜質及灰燼。

2. 活化

將原炭活化是制備木質活性炭的關鍵步驟。活化是指將炭在高溫下與氣體或化學液體接觸，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。化學活化則是通過化學反應，將某些化學物質轉化為蒸汽或其他形式，將其引入炭素材料中，用于產生一定大小和分布的孔隙。

現階段，以磷酸為木質活性炭的化學活化劑，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。對于生產商來說，精制過程對產品性能至關重要。因此，精制后的木質活性炭質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活性炭性能的關鍵參數之一。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，當高溫過度時會導致炭材變得硬化，導致孔隙率降低，降低吸附性能。因此，制備過程中應嚴格控制炭化溫度，保持在合適的范圍內。

2. 活化時間和溫度控制

活化過程也是制備木質活性炭的關鍵參數之一。活化過程時間需根據活化劑的類型和質量來確定。通常情況下，應在適當的溫度下保持活化時間達到最優效果。

3. 精制過程控制

在精制過程中，要保證木質活性炭的缺陷區域能順利暴露，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。同時，由于精制溫度太高會影響炭體孔洞結構，從而影響吸附性能，因此需注意控制精制過程的溫度。

總結

制備木質活性炭的舟式炭化工藝具有生產規模大、起始投資低、安全性高等優點，具有較強的經濟性。在實際生產中，需要根據原材料的性質、特點和產品要求，合理選擇和控制炭化、活化和精制的工藝參數。同時，應加強原料的質量控制，提高木質活性炭的質量，為環境保護做出積極貢獻。