一、活性炭
活性炭是一种由含碳材料制成的外观呈黑色、内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料，以煤、木材、果壳等含碳材料经过粉碎、炭化、活化等一系列加工工序制作而成，因为其比表面积大、孔隙结构发达、吸附能力强，从而广泛使用在食品、医药、水处理、环保、化工、国防、航天、农业等领域。
二、活性炭分类
l按原料来源分类
1. 木质活性炭：原料主要来源于木材，如木屑、木炭等。它具有发达的孔隙结构，其中以微孔居多。这种活性炭在液相吸附方面表现出色，例如在食品工业中用于蔗糖、葡萄糖等的脱色精制。因为木材本身含有丰富的纤维素等成分，经过适当的炭化和活化处理后，能够形成大量适合吸附有机杂质的孔隙。
2. 果壳活性炭：以果壳为原料，像椰壳、核桃壳等。椰壳活性炭是果壳活性炭中的优 质品种，它的强度高、孔隙发达且吸附性能优异。由于椰壳的纤维结构比较紧密，经过特殊的活化工艺后，能够产生大量的微孔和中孔，这些孔隙结构使其对小分子物质有很好的吸附能力。常用于饮用水的净化处理，能够有效吸附水中的余氯、有机物、重金属离子等有害物质。在气相吸附领域，如防毒面具中，椰壳活性炭也能很好地吸附有害气体，保障使用者的安全。
3. 煤质活性炭：原料是煤炭，包括无烟煤、烟煤等。煤质活性炭的成本相对较低，产量大。它的孔隙结构可以通过不同的生产工艺进行调节，一般含有较多的中孔和大孔。在工业废水处理中应用广泛，能够吸附废水中的染料、酚类等有机污染物。同时，在空气净化方面，对于一些大分子的有害气体和异味也有较好的吸附作用，比如在处理工厂废气中的苯系物等有机污染物时发挥作用。
4. 石油类活性炭：以石油焦、石油沥青等石油产品为原料。它的比表面积大，具有良好的导电性等特点。这种活性炭在一些特殊的吸附和催化领域有应用，比如在电极材料方面，利用其导电性和吸附性，可以提高电池等电化学装置的性能。
5. 再生炭：是通过对使用过的活性炭进行再生处理得到的。再生过程可以恢复活性炭部分吸附性能，降低生产成本。再生炭的性能因再生方法和原始活性炭的种类等因素而有所不同。例如，对于一些在污水处理中使用过的活性炭，经过热再生等方法处理后，可以再次用于一些对吸附要求不是特别高的场合，如工业循环水的初步净化等。
l按制造方法分类
1. 化学活化法活性炭：是通过化学试剂如磷酸、氯化锌等与原料进行反应来制造的。化学活化法能够在较低的温度下进行，并且可以较好地控制活性炭的孔隙结构。例如，使用氯化锌活化法生产的活性炭，其孔隙分布比较均匀，能够生产出高比表面积的活性炭，适用于吸附一些特定的有机化合物。不过，化学活化法可能会残留一些化学试剂，需要经过充分的清洗处理，以避免对环境和被吸附物质产生不良影响。
2. 物理活化法活性炭：主要是通过高温水蒸气、二氧化碳等气体对炭质原料进行活化。这种方法生产的活性炭具有相对纯净的特点，因为没有化学试剂残留。物理活化过程中，气体在高温下与炭质原料发生反应，打开孔隙，形成发达的孔隙结构。例如，水蒸气活化法生产的活性炭在吸附挥发性有机化合物（VOCs）方面有很好的效果，而且在食品和医药等对纯度要求较高的领域也有广泛应用。
l按外观形状分类
1.粉状活性炭：粒度一般在 1 - 150μm 之间，具有较大的比表面积和吸附速度快的特点。粉状活性炭在液相中能够充分分散，与被吸附物质有良好的接触。它常用于食品、医药等行业的液体脱色、除臭等。
2.颗粒活性炭：粒度较大，通常大于 0.1mm。颗粒活性炭具有良好的机械强度，不易破碎，方便装填在吸附柱等设备中进行连续吸附操作。它在水处理、空气净化等领域应用广泛。
3.柱状活性炭：呈圆柱状，有一定的规格尺寸。柱状活性炭的强度较高，在气体吸附和固定床吸附过程中有较好的应用。它的孔隙结构可以根据不同的应用需求进行调整，主要用于工业废气处理、溶剂回收等。
4.球形活性炭：外观为球形，具有良好的流动性和均匀的粒径。球形活性炭的制造工艺相对复杂，但其性能比较稳定。它在一些对流体力学性能要求较高的吸附过程中有优势。 （资料来源于网络）
三、活性炭应用领域
1. 水处理领域：用于去除水中的有机物、重金属、余氯等有害物质，提高水质。
2. 空气净化领域：用于吸附空气中的甲醛、苯等有害气体，净化室内空气。
3. 脱硫脱硝领域：用于燃煤烟气、工业废气等脱硫脱硝处理，减少污染物排放。
4. 食品与医药领域：用于提取食品和医药中的有效成分，以及作为药物的载体。（资料来源于网络）
四、活性炭行业分析
随着人们环保意识的增强以及环保监管日益趋严，近年来我国木质活性炭市场需求快速增长（尤其是在水处理和空气净化领域），2023年我国木质活性炭需求量达33.31万吨，在碳中和目标指引下，未来我国木质活性炭市场需求仍将继续保持增长趋势，为满足日益增长的市场需求，近年来我国木质活性炭企业纷纷扩大产能，2023年我国木质活性炭产量达37.55万吨，在满足内需的同时，部分产品主要用于出口，2023年我国木质活性炭出口量完成5.59万吨。
（资料来源：公开资料、智研咨询整理）
由于木质活性炭生产企业受原料供给半径影响，生产区域相对集中，主要分布在福建、江西、浙江、江苏四个省区，因此，木质活性炭行业内头部企业主要集中在下述四个省区，近年来，国家对环境保护的日益重视，环保政策日趋严格，一批不符合环保要求的中小型工厂关停，加快了产业资源向以元力股份为代表的技术水平先进的木质活性炭企业集中，头部企业优势日益显著。
（资料来源：公开资料、智研咨询整理）
五、活性炭行业发展趋势
1.活性炭制备技术的改进：随着科技的不断进步，将会有更多的研究集中在开发高 效、环保的活性炭制备技术上，以降低生产成本，提高产品质量和产量。
2.生物质活性炭的研究：利用生物质废弃物制备活性炭的技术正在受到越来越多的关注。这种技术不仅可以减少废弃物的排放，而且还可以为活性炭的生产提供可持续的原材料。
3.活性炭孔结构调控技术：活性炭的孔结构对其吸附性能有着至关重要的影响。未来几年，将会有更多的研究集中在活性炭孔结构的调控技术上，以提高其吸附性能和降低生产成本。
六、活性炭生产工艺
1. 原材料准备：选择合适的原材料，如木材、果壳、煤等。这些原材料需要经过清洗、干燥等预处理，以去除杂质，提高原材料的纯净度。
2. 破碎与混合：将原材料进行破碎，使其成为较小的颗粒。然后，将破碎后的原材料与一定比例的添加剂（如粘结剂）进行混合。
3. 炭化：将混合后的原材料放入炭化炉中，在缺氧或弱氧条件下进行高温加热。炭化温度一般控制在 400-600℃之间，炭化时间根据原材料的种类和性质而定。在炭化过程中，原材料中的有机物会分解，形成炭化产物。
4. 活化：炭化后的产物需要进行活化处理，以增加其孔隙结构和比表面积，从而提高其吸附性能。活化方法主要有物理活化和化学活化两种。物理活化是在高温下通入水蒸气、二氧化碳等气体，使炭化产物发生反应，形成孔隙结构。化学活化是将炭化产物与化学试剂（如磷酸、氯化锌等）混合，在一定温度下进行反应，使化学试剂在炭化产物表面形成孔隙结构。
5. 后处理：活化后的活性炭需要进行后处理，包括洗涤、干燥、筛分等步骤。洗涤是为了去除活性炭表面的杂质和残留化学试剂；干燥是为了去除活性炭中的水分；筛分是为了将活性炭按照不同的粒度进行分级。
6. 包装与储存：经过后处理的活性炭进行包装，以便储存和运输。活性炭应储存在干燥、通风的环境中，避免受潮和吸附其他物质。（资料来源于网络）
七、活性炭筛分
筛分目的：
筛分是为了使活性炭产品能符合不同应用场景对于颗粒度的要求。例如，在水处理领域，可能需要不同粒径的活性炭搭配使用以达到较好的吸附和过滤效果；在空气净化方面，合适粒径的活性炭也利于装填和气体均匀通过，保障净化效率等。
常用设备：
原理：直线振动筛是利用振动电机产生的激振力，使筛体做有规律的振动，物料在筛面上做跳跃式的前进运动，小于筛孔尺寸的颗粒透过筛孔落下，而大于筛孔尺寸的颗粒则留在筛面上，从而实现筛分。
优点：筛分效率较高，能处理较大批量的活性炭物料，而且结构相对简单，操作和维护方便，可以通过更换不同孔径的筛网来适应多种粒径筛分需求。 适用场景：
适用场景：广泛适用于各类活性炭原料以及成品的筛分，无论是颗粒活性炭还是粉状活性炭在初步筛分和精细筛分阶段都可以采用。
原理：它是由直立式电机作激振源，将电机的旋转运动转变为水平、垂直、倾斜的三次元运动，再把这个运动传递给筛面，使物料在筛面上做外扩渐开线运动，进行筛选分级。
优点：精度相对较高，对于细微粒径差异的活性炭筛分效果好，可有效减少筛孔堵塞情况，并且有较好的密封性，能防止粉尘飞扬，利于环保和保持工作环境清洁。
适用场景：尤其适合对粉状活性炭以及小粒径的颗粒活性炭进行精细筛分，确保产品粒径的均匀性，像在食品、医药等对活性炭粒径精度要求高的行业应用中，常用旋振筛来把关产品质量。
原理：在传统旋振筛的基础上，附加了超声波换能器，将电能转化为高频振动的机械能，使筛面产生高频低幅的超声振动，有效克服了物料表面的吸附力、摩擦力等，让物料能更顺畅地通过筛孔，防止堵塞。
优点：筛分精度高，对于微小颗粒、粘性较大或者容易团聚的活性炭物料筛分效果显著，能够极大提高筛分效率和质量，并且筛网的使用寿命相对也能延长。
适用场景：在筛分一些经过改性处理后可能存在粘性的活性炭，或者是粒径极小的纳米级活性炭等情况下，可以发挥很好的作用，保障产品能精准分级。
原理：本设备筛网为圆筒状，置于机体内，物料通过螺旋输送系统后，和气流混合、雾化进入圆筒内。通过网筒内风轮叶片使物料受离心力和旋风推进力，从而迫使物料喷射过网，由细料排出口排出，不能过网的物料沿筒壁从粗料口排出。
优点：筛分过程较为柔和，对于一些质地较脆、易破碎的活性炭物料，能避免其在筛分过程中因机械撞击等造成过多破碎情况，而且可实现连续化的筛分作业。
适用场景：适合筛分那些对颗粒完整性有要求，同时又需要精准按粒径区分的活性炭。
在实际的活性炭生产及加工过程中，往往会根据活性炭的具体类型（如粉状、颗粒状、柱状等）、产量要求、粒径精度需求等综合因素来选择合适的筛分设备，以获得理想的筛分效果。
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