現(xiàn)用農(nóng)作物外殼及秸桿作為制作木質(zhì)活性炭的原料工藝技術(shù)的趨勢。

    活性炭制品的分類有許多種方法，就用途不同，可分為粉末狀和顆粒狀，顆粒狀又分為定型炭和非定型炭。由生產(chǎn)的工藝不同，可分為物理法活性炭和化學(xué)法活性炭。而生產(chǎn)的原料不同又可分為木質(zhì)炭和煤質(zhì)炭。木材質(zhì)地松軟，組織細胞壁內(nèi)空間較大，在生產(chǎn)木質(zhì)活性炭過程中，活化劑可輕松均勻進入木質(zhì)細胞內(nèi)，增大了反應(yīng)界面，這種工藝生產(chǎn)出的活性炭的吸附性脫色性很大。所以木質(zhì)法生產(chǎn)出的木質(zhì)活性炭，其性能優(yōu)越又無毒，被廣泛應(yīng)用于環(huán)保、發(fā)酵、除色、除味、食品、制糖等領(lǐng)域。
   
1 粉末狀木質(zhì)活性炭生產(chǎn)方法
    1.1物理木質(zhì)活性炭制作原理及工藝
    1.1.1原理
     高溫水蒸氣對炭化木質(zhì)進行活化。其化學(xué)反應(yīng)方程式：
     H2O(氣)+Cx H2+CO+(X一1)Cx
    1.1.2工藝
     首先將木質(zhì)高溫下炭化，取出后粉碎成直徑5～25mm的小塊。然后用高溫水蒸氣在活化爐中進行活化。
     高溫水蒸氣從活化爐上端導(dǎo)人，待活化反應(yīng)完成后，成品活性炭從反應(yīng)活化爐底部取出。高溫下的炭化反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，在開始的炭化過程中需要加溫，使整個活化爐中的溫度不低于800℃，反應(yīng)進行中所產(chǎn)生的氫氣和一氧化碳燃燒后均放出熱量。在實際生產(chǎn)過程中，由炭化反應(yīng)釋放出氫氣和一氧化碳燃燒后放出的熱量足以補充該反應(yīng)所需的熱量，使活化爐中的溫度保持在800～900℃之間，這樣在不加熱的情況下，能使活化反應(yīng)正常進行。
    1.2化學(xué)法粉末狀木質(zhì)活性炭
    1.2.1 原理
     氯化鋅具有脫水作用，當氯化鋅溶液浸入木質(zhì)原料纖維中，將木質(zhì)組織細胞中的氫、氧元素以水分子的形式脫出，當木質(zhì)中的水分子全部脫出后，木質(zhì)被活化為木質(zhì)活性炭。
    1.2.2工藝
     將木質(zhì)粉碎成木屑并烘干待用，將工業(yè)純的氯化鋅制成PH為4.6～6.6的水溶液，按木質(zhì)與氯化鋅溶液的1：4的比例加入到混合槽中，充分攪拌均勻后放置20分鐘以上。這樣可使氯化鋅溶液完全浸入木質(zhì)纖維細胞內(nèi)，為充分活化提供條件。
     用高溫水蒸氣(500℃±50℃)從炭化爐底端吹入炭化爐中，同時將放置的混料從炭化爐的上端加入，為增大高溫水蒸氣與混料反應(yīng)界面，使木質(zhì)充分炭化，炭化爐可選用回轉(zhuǎn)式炭化爐。
     此活化反應(yīng)后，除作為活化劑的氯化鋅和木質(zhì)活性炭產(chǎn)品外，還有由化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的氧化鋅和氫氧化鋅，可用稀鹽酸將氧化鋅和氫氧化鋅還原成氯化鋅，氯化鋅可重新作為炭化劑加入到下一次炭活化反應(yīng)中�；瘜W(xué)反應(yīng)如下：
     ZnO+ZHCl=ZnCl2+H2O
     Zn(OH)2+2HCl=ZnCl2+2H2O
   
2 現(xiàn)階段粉末狀木質(zhì)活性炭原料及制作工藝技術(shù)的趨勢
    2.1原料的替代
     近十幾年，由于水土流失，森林大火頻發(fā)，木材資源急劇減少，國家也對森林保護制定的相應(yīng)的限采法律。但隨著經(jīng)濟的發(fā)展，木質(zhì)活性炭的需求逐年增加，現(xiàn)用農(nóng)作物外殼及秸桿作為制作木質(zhì)活性炭的原料工藝已趨成熟。
    2.2工藝的改進
     現(xiàn)在人們的保護意識增加，環(huán)保部門對企業(yè)制定了排污標準。治理排污的費用對企業(yè)也是很重的負擔(dān)，尋求一種無污染或相對污染小的活化劑代替現(xiàn)用作為活化劑的氯化鋅是解決此問題的好方法。用磷酸、硫酸等作為活化劑替代氯化鋅的試驗已在實驗室中完成，如中式成功便可用于企業(yè)的生產(chǎn)中。
     另外，無污染的物理法活性炭的工藝也被環(huán)保部門推薦，一些生產(chǎn)廠家現(xiàn)也有改用此工藝生產(chǎn)木質(zhì)活性炭，據(jù)報導(dǎo)，一些先進的無污染的流態(tài)化工藝及輻射工藝的研究也有了新的進展。
    
     活性炭的原料替代及無污染的生產(chǎn)工藝、制作設(shè)備的更新都有了較大的改進。先進的生產(chǎn)工藝既可減少對環(huán)境的污染，節(jié)約原料成本，同時也能增加生產(chǎn)的效率。今后還需廣大科學(xué)工作者繼續(xù)努力，力求守善，為中國的經(jīng)濟發(fā)展做出貢獻。