活性炭国家专精特新“小巨人”企业活性炭产学研合作

　　无粉柱状活性炭少尘为什么更值钱

　　某制药厂溶剂回收车间做过一次对比：同样处理含甲苯的废气，普通柱状活性炭运行到第三个月，吸附罐压差从8kPa涨到25kPa，下游除雾器拆出来全是黑色细粉，冷凝回收的甲苯里也漂着炭末。换成无粉柱状活性炭后，压差在同样周期内稳定在10kPa上下，除雾器清理频次从每周一次降到每月一次。这个变化不是吸附能力突然变强了，而是粉尘被留在了该留的地方。

　　无粉柱状活性炭，“无”的到底是什么

　　严格说，它不可能做到绝对无粉。活性炭从生产、包装、运输到填装，颗粒之间总会摩擦，气流长期冲刷也会产生细粉。无粉柱状活性炭的目标，是把使用过程中的微粉释放量压到很低，让粉尘不跟着气流跑、不堵塞下游设备、不污染回收产品。

　　它的形态仍然是圆柱状颗粒，直径常见1.5mm、3mm、4mm、6mm、8mm等。和普通柱状炭相比，区别在于成品阶段多了一道表面处理。通过专用包覆体系在颗粒外表面形成一层薄而连续的微孔膜，把容易脱落的炭粉固定住。这层膜不能把孔堵死，否则碘值和四氯化碳吸附率会明显掉下来。所以包覆液的配方、浸渍量、干燥温度都需要控制，做到固定细粉和保留吸附通道之间的平衡。

　　有些用户把“无粉”理解成“强度高”，这也不完全对。强度高只是基础，普通柱状炭机械强度也能做到90%以上，但它在气流冲刷和热再生过程中仍然会持续产生细粉。无粉柱状炭的差别在于，它把表面那些原本会跑掉的微粉提前固定了。

　　制造环节怎么控制粉尘

　　原料选择直接影响成品粉尘水平。煤质无烟煤价格适中、强度好，适合做气体吸附和溶剂回收;木质原料灰分低，用于对纯度要求高的场合;椰壳炭硬度高，但多用于小粒径。无粉柱状炭对原料细度要求更高，一般要磨到200目以上，粗颗粒少了，挤出的条料内部缺陷也少。

　　捏合时加入粘结剂，比如煤焦油、沥青、淀粉或羧甲基纤维素。粘结剂比例低了，条料强度不够;比例高了，活化后孔道容易被堵。挤条机模具决定粒径，出口速度和切割长度影响颗粒规整度。接下来是炭化，温度通常在400—600℃，把挥发分赶出去，留下初步孔道。活化用800—950℃水蒸气或二氧化碳，烧掉部分碳，造出微孔和中孔。

　　活化完成后的筛分很关键。碎屑、短条、粉末先筛掉，合格颗粒再进入包覆工序。包覆不是简单喷水，而是浸渍专用乳液，然后干燥固化。包覆层太厚，吸附速率会下降;太薄，粉尘固定效果不够。这一步做得好，成品在振荡测试里的细粉含量可以控制在很低水平。

　　选型别只盯碘值

　　采购无粉柱状活性炭时，很多人第一眼只看碘值。碘值高，微孔发达，对小分子吸附有利。但气体吸附还要看四氯化碳吸附率，它更接近实际气相工况下的表现。比表面积、堆积密度、灰分、水分、着火点也都得看。

　　机械强度是重点。国标要求柱状炭强度不低于90%，无粉柱状炭通常能做到95%以上，好的产品甚至达到98%。强度不够，运输和填装时就会产生大量碎粉，表面包覆也救不回来。可以要求供应商提供耐磨强度和抗压强度数据，前者反映动态冲刷下的耐磨性，后者反映静态堆压下的抗碎性。

　　粉尘率需要专门测试。简单做法是取一定量样品，在标准振荡筛上振动一段时间，称量筛下细粉占比。无粉柱状炭的粉尘率通常明显低于普通柱状炭。压降也要关注，它和粒径、堆积密度、床层高度、气体流速都有关系。小粒径吸附快，但压降大;大粒径压降小，传质慢。无粉柱状炭因为表面多了一层包覆，传质阻力可能略有增加，但床层压降和洁净度收益通常更划算。

　　和普通柱状炭、破碎炭怎么选

　　普通柱状炭价格低，强度尚可，但使用中会有粉尘，适合对洁净度要求不高的间歇式装置。破碎炭吸附速度快、价格便宜，但粉尘大、压降高，填装后气流分布也不如柱状规整。无粉柱状炭贵一些，贵在表面处理和筛分损耗上，但它把下游过滤器更换、停机清理、产品污染这些隐性成本降下来了。

　　如果装置是连续运行、密闭输送、自动化控制，或者回收的溶剂要直接回用，无粉柱状炭的优势就很明显。如果只是简单废气处理、对粉尘不敏感、预算又紧，普通柱状炭也能用。选型不是越贵越好，而是算清楚综合成本。

　　典型应用场景

　　溶剂回收是最能体现无粉价值的场景之一。印刷、涂布、制药、化工行业常用活性炭吸附甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、丙酮、二氯甲烷等。脱附蒸汽把溶剂带出来，如果炭粉跟着走，冷凝液会变浑，精馏工段容易堵塔，回收溶剂纯度也受影响。无粉柱状炭在多次吸附—脱附循环后仍能保持颗粒完整，减少更换频次。

　　VOCs治理装置也常用它。喷漆、化工、印刷车间排风量大，固定床吸附罐下游一般有过滤器。普通炭粉化快，过滤器换得勤;无粉柱状炭能让过滤器寿命明显延长。对于需要吸附浓缩后催化燃烧或冷凝的工艺，进气洁净度提高，后续设备也更稳定。

　　气体精制领域，比如天然气脱微量有机物、氢气精制、二氧化碳提纯，无粉柱状炭的低压降特性有利于变压吸附装置运行。空气净化方面，实验室、医院、洁净室对粉尘敏感，无粉柱状炭不会在送风系统里引入黑色颗粒。催化剂载体应用中，规整的柱状颗粒和稳定的强度也是重要考量。

　　水处理领域同样有它的位置。纯水制备、脱色、除味时，无粉柱状炭可以减少反冲洗带出的炭粉，保持出水洁净。不过水处理更看重吸附容量和再生方式，选型时要结合具体水质。

　　使用中的几个细节

　　填装时不要从高处直接倒，虽然无粉柱状炭粉尘少，但剧烈撞击仍可能让颗粒断裂。首次运行前最好吹扫10—30分钟，把运输中产生的极少量浮粉带走。高湿度气体先除湿，活性炭吸湿后吸附能力会下降，也会影响强度。

　　脱附再生温度要控制。蒸汽脱附一般140—160℃，热空气脱附要低于活性炭着火点。活性炭着火点通常在300—400℃以上，但局部过热、金属离子催化或高浓度有机物氧化都可能引发异常升温。防止中毒也很重要，硫、磷、重金属、高分子物质会占据孔道或催化副反应，导致吸附容量快速衰减。

　　日常运行看压差和出口浓度。压差比初始值升高15%—20%，或者出口浓度接近排放限值，就该考虑再生或更换。无粉柱状炭虽然寿命更长，但也不是永久材料，穿透曲线才是判断依据。

　　包装、储存和市场趋势

　　包装常用吨袋、25kg纸袋或编织袋，内衬防潮膜。储存要通风干燥，远离火源和强氧化剂。开袋后尽量一次用完，剩余部分扎紧袋口，避免吸潮和吸附环境污染物。

　　从市场看，环保法规趋严、职业健康要求提高、装置自动化程度提升，都在推动低粉尘活性炭的需求。以前用户只比价格，现在越来越多项目把过滤器更换、停机损失、产品污染、危废处理算进综合成本。无粉柱状活性炭不是噱头，它是针对连续化、密闭化、自动化工业装置的一种工程优化。选对规格、用好再生、算清全周期成本，才能让它真正发挥价值。

本文链接：http://www.hyhxt.net/hangye/hy1380.html

查看更多分类请点击：公司资讯    行业新闻    媒体报导    百科知识