活性炭活化原理
发布时间：2014-08-18 点击次数：1637次一、工作原理
采用水蒸汽、煙道氣（主要成分爲CO2）或其混合氣體等含氧氣體作爲活化劑，在高溫下與炭接觸發生氧化還原反應進行活化，生成一氧化碳、二氧化碳、氫氣和其它碳氫化合物氣體，通過碳的氣化反應（“燒失”）達到在碳粒中造孔的目的。其主要化學反應式如下
C+2H2O 2H2+CO2—18kcal ①
C+H2O H2+CO—31kcal ②
CO2+C 2CO—41kcal ③
上訴三個化學反應均是吸熱反應，即隨著活化反應的進行，活化爐的活化反應區域溫度將逐步下降，如果活化區域的溫度低于800℃，上訴活化反應就不能正常進行，所以在活化爐的活化反應區域需要同時通入部分空氣與活化産生的煤氣燃燒補充熱量，或通過補充外加熱源，以保證活化爐活化反應區域的活化溫度
活化反應屬于氣固相系統的多項反應，活化過程中包括物理和化學兩個過程，整個過程包括氣相中的活化劑向炭化料外表面的擴散、活化劑向炭化內表面的擴散、活化劑被炭化料內外表面所吸附、炭化料表面發生汽化反應生成中間産物（表面絡合物）、中間産物分解成反應産物、反應産物脫附、脫附下來的反應産物由炭化料內表面向外表面擴散等。
活化反应通过以下三个阶段最终达到活化造孔的目的。
1、炭化时形成的但却被无序的碳原子及杂原子所堵塞的孔隙的打开，即高温下，活化气体首先与无序碳原子及杂原子发生反应。
2、打开的孔隙不断扩大、贯通及向纵深发展，孔隙边缘的碳原子由于具有不饱和结构，易于与活化气体发生反应，从而造成孔隙的不断扩大和向纵深发展。
3、新孔隙的形成，随着活化反应的不断进行，新的不饱和碳原子或活性点则暴露于微晶表面，于是这些新的活性点又能同活性气体的其他分子进行反应，微晶表面的这种不均匀的燃烧就不断地导致新孔隙的形成。
活化工藝控制的主要操作條件包括活化溫度、活化時間、活化劑的流量及溫度、加料速度、活化爐內的氧含量等。
炭化料经破碎筛分，筛选合格炭粒作为活化原料，太粗的炭粒返回破碎筛分，太细的炭粒返回作为燃料使用，合格炭粒由斗提机提升到活化炉炉顶部加入炉内，借助炭化料的重力缓慢加入，炭每隔一定时间加入活化炉的炉内，与送入的过热蒸汽反应，炭在逐步下降过程中被蒸汽加热干燥，实现活化，最后经冷却由最下端卸料口隔一段时间卸出。水蒸气先经预热至300～400℃送至活化管内作为活化介质，与炭化料并流由上而下，在流动过程中不断与炭粒接触，经过一系列活化反应，在活化管下部烧失炭变成水煤气，水煤气与活化炭一同进入冷却段后在分离管内被分离出来，由下连烟道送到底部活化管外炉膛燃烧，由二次空气管吸入空气以满足燃烧需要，燃烧产生的高温烟气，通过蓄热室将热量传递给格子阵进行热交换，维持炉温，使活化反应继续不断地进行。
活化後的炭料經冷卻後，破碎篩分，成品出售，細炭回收進入粉狀活性炭工序，生産副産品粉狀活性炭。
