柱狀活性炭成型技術

    （1）混捏工藝及適用的混捏機械

    當生產粒徑≥1.5㎜的柱狀條料時，符合細度要求的煤粉(可用單一煤種或多種煤的混合粉體)與符合瀝青含量要求和溫度要求的高溫煤焦油以及水的重量份數比控制在100：（25-45）：（5-20），隨粒徑的增大，焦油加入量降低，水的加入量可小幅減少。

    當生產粒徑≤1.2㎜的柱狀條料時，上述三種原料的重量份數比應控制到100：（50-80）：（1-5），且隨粒徑的減小，焦油用量大幅增加，水的加入量適當減少。

    應當指出的是，當采用的煤種及配比不同時，上述三種原料的最佳混合比應根據試驗來最終確定，這一比例是否適當，是通過以下兩點來判定的：一是成型壓力是否適當；二是對混捏好的煤膏進行經驗判定。

    常用的混捏機械有間歇式和連續式兩類。間歇式混捏機為一個帶蒸汽夾套的，可120°翻轉的，帶有雙層螺旋犁刀式攪拌器的敞口式混捏鍋，每次可生產混合煤膏0.5-1.5噸，每鍋的有效混捏時間15-30分鐘，過程中有時需要間歇地直接用120-150℃蒸汽吹掃混合物料以保證中間部分物料的溫度不低于60℃。間歇式混捏機的優點是可以最大限度地保證最終產品質量的穩定性，混捏質量可隨時調整，缺點是生產效率低，工人的勞動強度大。間歇式混捏機是最早采用的煤質炭混捏機械，于1980年代被各種連續式混捏設備替代；1990年代中期，因連續式混捏機存在各種問題，部分中小型活性炭廠又重新使用間歇式混捏機，并對攪拌器件進行了各種改進，目前使用間歇混捏機的廠家呈增加趨勢。

    連續式混捏設備有雙排雙螺旋和雙排單螺旋混捏機兩種，以前者為常見。連續式混捏機生產效率高，但由于調整工藝時存在的時間滯后性，常造成成型料質量波動，另外，由于煤膏會不可避免地粘結到螺旋槳葉之上，當粘結量大（混合工藝不穩定）時會造成大量原料報廢，清理時需停機，且耗時較長。如果能改進混合比例控制系統使物料加入流量精確、穩定，連續式混捏機是最具優勢的混捏機械。

    （2）成型工藝及成型機械

    混捏好的煤膏應趁熱裝入成型機的模具缸，選用開孔率和孔尺寸合適的模板，于適當的壓力下擠出得到條料，有時為了提高條料的光潔度和強度，還需將條料返回模具缸進行二次擠出。

    成型溫度和壓力是獲得好的成型料的關鍵工藝參數，一般來說，要求混捏好的煤膏在擠條前的溫度應保持60℃以上；成型壓力則不僅會影響炭化料的質量，還對最終活性炭的吸附性能產生較大的影響。研究表明，當其它工藝條件不變時，隨成型壓力的增大，炭化料強度提高，但活化料的碘值呈降低趨勢；相同材料、相同工藝制成的炭化料，當由于成型壓力不同而導致炭化料密度不同時，密度較小時易于活化，碘值會明顯提高。煤質活性炭制造業常采用的條炭成型壓力為22-35MPa，且成型料粒徑越大，成型壓力控制得越低。

    國內的柱狀活性炭生產企業全部采用四柱式液壓機作為成型機械，行業內稱為“壓伸機”，由油壓控制系統、往復式壓伸沖頭、可180°旋轉的雙壓伸缸和模盤模具等系統組成，采用間歇式生產方式。曾有企業引入過其它化工行業常用的連續式螺旋擠出機來制造活性炭，但都未取得成功。