活性炭的发展以及对环保产业的影响？

我国活性炭产业的发展趋势活性炭产业终端需求的不断深化，推动了我国活性炭技术的不断进应用领域 发展趋势 ：

①生产规模大型化。目前国内活性炭

生产企业普遍规模较小、技术力量薄弱、经济实力不强，只能依赖资源优势在激烈的市场竞争中求生存，不但企业自身很难有大的发展，而且也很难与国外的大型活性炭企业竞争。因此，为提升产品吸附性能的目的。近年来，煤炭科学研究总院在催化活化生产活性炭方面进行了很多有益的探索，煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院先后承担完成多项国家自然科学基金、国家科技攻关和原煤炭部重点项目，率先成功开发了催化活化活性炭生产工艺、氧化还原活性炭生产工艺、压块成型活性炭生产工艺、超纯煤活性炭生产工艺和“一步法”活性炭生产工艺等，并在这些工艺技术的基础上，开发出了大量的活性炭新产品，不仅填补了国内的空白，而且提高了我国煤基活性炭产品在国际市场上的竞争力 [3] 。这些新工艺技术的出现，优化了有的活性炭生产工艺，提升了活性炭产品的性能，丰富了我国活性炭市场的产品种类，为我国的活性炭产业。发展起到了十分重要的推动作用。

提高与国外大型活性炭

企业的竞争能力，充分利用现代化生产设备的生产能力，必须扩大活性炭生产企业的生产规模。随着活性炭生产的规模化发展，活性炭生产企业数量将逐步缩减，从而有效地改善中国活性炭市场的无序竞争现状。②生产设备大型化和现代化。随着国内性炭生产规模的大型化发

展，必将促进活性炭生产设备向大型化和现代化方向发展。目前国内已有活性炭生产企业引进国外的干法辊压造粒机（生产能力5万t/a）和耙式炉（生产能力1万t/a）。同时，配套的物料输送和仪表控制环节也向连续化、自动化方向发展。③产品多样化。随着活性炭应用领域的不断扩大，涌现出一些技术含量高的活性炭新产品，活性炭的档次也越来越高，质量逐步提升。目前，水处理是活性炭*主要的应用领域，约占市场需求量的60%以上。压块活性炭将是未来水处理用活性炭市场，尤其是中国水处理活性炭市场的主流产品，此外，随着干法烟气净化技术的推广，活性焦也越来越受到重视。

④销售市场国内化。我国是活性炭生产大国，年产量高达30万t以上，但年消费仅为10万t左右。而居**活性炭产量第2的美国年产活性炭为18万t，消费却接近20万t，可见我国活性炭产业还有很大的市场空间，随着工业的不断进步，我国活性炭产业在未来10 ～20年的国内市场需求还将进一步加大 [5] 。

⑤节能减排常态化。目前，活性炭生产过程中的节能减排已经成为活性通过余热锅炉、烟气循环等方式节约能源，并通过二次燃烧、洗涤除尘等方式降低有毒有害气体的排放，效果十分显著。

⑥加强技术创新。煤炭科学研究总院系统研究开发煤基活性炭20余年，已开发了适合中国国情的压块炭生产工艺，并致力于关键生产设备的大型化和国产化，推动了国内压块活性炭生产技术的快速发展 ；同时在国家“863”、 “973”等科技计划的支持下，在我国率先实现了活性焦干法脱硫技术的产业化并开始工业推广，自主开发的煤基脱硫专用活性焦系列产品。

二．从制造炭素材料的角度来认识炭化过程时。还有一个非常重要的侧面，那就是炭化过程是发生在气相、液相或固相中的哪一相系统下的问题。因为这种差别，不论是对于所生成的炭素的显微结构或是*直接有关的高次结构都有决定性的影响，首先是对柱状活性炭炭素前驱体的结构有影响。

在大气压下究竟以哪一条路径进行炭化，将决定于原材料有机物的熔点和沸点及炭化反应的起始温度等。例如，碳原子数小于15的烷烃和烯烃，其沸点不超过 200 'C，是在气相下进行炭化的。而对于制备固体多孔性吸附材料的活性炭而言，有意义的炭化主要是固相炭化和液相炭化液相炭化反应，是在约小于500℃下进行的。此后则成为固相的炭素前驱体。也有从固体物质出发，炭化过程中要生成液相，主要炭化反应在液相中进行，这种炭化也应归于液相炭化。

至此，可以粗略地得到这样的结论:原材料若经固相炭化，一般成为取向性差、难石墨化、各向同性的炭素前驱体;而若经过液相炭化，则一般形成取向性好、易石墨化、各向异性的炭素前躯体。

我国活性炭产业发展现状我国活性炭产业起步于20世纪50年代，至今已有 60多年的发展历史，产量、品种、质量和应用都有了很大提高，尤其是20世纪90年代以后，我国活性炭得到快速发展，在设备引进、消化吸收、改造或制造工艺方新材料产业，均有进步。改革开放以来，随着工业的发展、民用产品的丰富，活性炭的应用领域逐步扩大，尤其是随着

我国环保力度不断加大，国内外燃煤火力发电厂汞吸附活性炭需求量不断增长，活性炭的出口量也逐年上升。经过20余年的快速发展，我国活性炭产业目前已基本形成了独立、完整、初具规模的工业体系。我国活性炭生产企业已由20世纪80年代初的几十家增加到目前300余家，总生产能力达到50万t，活性炭品种几十个，牌号达100多种，其中，煤基活性炭生产企业近200家。2011年，我国活性炭总产量已经达到35万t，其中煤质活性炭

产量约24万t。

目前，我国活性炭产业呈现出如下特点 ：

①工业布局 ：煤质活性炭

生产主要集中在山西、河南和宁夏，目前这2大基地的煤基活性炭产品产量占全国煤基活性炭产量的90%左右 ；果壳活性炭生产以河南为主 ；木质活性炭生产主

集中在河南、及东北地区。

②原料 ：以木质原料生产的活性炭所占比重逐渐下降，以煤为原料生产的活性炭所占比重呈上升趋势。木质活性炭所占比重从20世纪70年代占我国活性炭总产量的80%下降到20

世纪90年代的不足30%，同期煤基活性炭从15%上升到70%，而且这种趋势至今一直没有改变，煤基活性炭是以煤为主要原料制成的活性炭，原料煤的物理化学性质对煤基活性炭的产品性能有重大影响。近年来，我国在活性炭原料煤处理方面加大了研发力度，研究开发的活性炭原料煤深度脱灰技术，能够生产灰分极低（灰分约2%以下）的超低灰煤。而以超低灰煤为原料生产的活性炭，杂质含量低、附加值高，成为新一代的优质活性炭产品 [7] 。另外，采用压块成型技术可以生产出强度高、孔隙结构可随意调整、孔径分布均匀而合理、无漂浮且在液相中下沉速度快、吸附性能优越的产品活性炭 。

③产品用途 ：从20世纪70年代，活性炭的应用范围还主要集中在食品、军事、医药、化工等行业。随着工业技术的不断发展，各国环保意识的提高，目前的活性炭应用已经扩展到了国民经济的各个方面。

④产品特点 ：由于原料的优化、应用领域的拓展，目前国内的活性炭产品已经逐步向多品种、高附加值方向发展。随着出口量的增加以及企业技术的不断革新，国内外客户对活性

炭产品的要求不断提高，国内活性炭产品的品质也随之不断提升。

⑤生产方法 ：目前，国内约 68%左右的活性炭产品为煤基活性炭，煤基活性炭以优质煤为原料，经过碳化、冷却、活化、洗涤等工艺一步步精制而成。生产技术也由*初的单种煤生产活性炭，逐步过渡到配煤生产活性炭及催化活化生产活性炭阶段。单种煤生产活性炭是我国*早开的一种生产工艺，但由于原料单一，所生产的活性炭产品性能的提升空间炭的局限性，近年来又开发出了配煤生产活性炭及催化活化生产活性炭2种工艺。其中，配煤生产活性炭技术是将不同性质的煤，按一定比例进行混合搭配，生产出具有不同性能需求的活性炭产品。采用这种工艺，一方面解决了原料的单一性问题，同时也使活性炭产品的性能有了很大的提高。催化活化生产活性炭是指在生产某些具有特殊吸附性能的高档优质活性炭过程中，在炭化、活化过程中加入一定的催化剂，从而改变活化成孔机理。