?煤質(zhì)活性炭是經(jīng)過炭化→冷卻→活化→洗滌等一系列工序研制而成。其外觀普遍為黑色圓柱狀活性炭，不定形煤質(zhì)顆粒活性炭，又稱破碎炭。煤質(zhì)活性炭的生產(chǎn)質(zhì)量控制貫穿原料選擇、生產(chǎn)工藝到成品檢測的全流程，需從多個環(huán)節(jié)精準把控，以下是具體控制要點：
一、原料選擇與預處理控制
原料品質(zhì)篩選
優(yōu)先選用固定碳含量高、灰分低、孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達的煤種（如無煙煤、褐煤、煙煤），固定碳含量需≥80%，灰分≤10%（不同用途可調(diào)整）。
原料需無明顯雜質(zhì)（如矸石、金屬顆粒），粒度均勻（如無煙煤粒徑控制在 2-4mm），避免影響后續(xù)活化效果。
預處理工藝
破碎與篩分：通過破碎機將原料破碎至特定粒度（如≤0.5mm），篩分去除過大或過小顆粒，保證粒度均勻性，避免活化時受熱不均。
干燥處理：原料含水率需控制在 5% 以下，通過烘干設(shè)備（如回轉(zhuǎn)窯）去除水分，防止活化過程中因水分蒸發(fā)導致孔隙結(jié)構(gòu)破壞。
二、生產(chǎn)工藝關(guān)鍵環(huán)節(jié)控制
1. 炭化過程控制
溫度與升溫速率
炭化溫度一般控制在 400-600℃，升溫速率 5-10℃/min，避免升溫過快導致原料劇烈分解，產(chǎn)生裂紋或孔隙坍塌。
采用惰性氣體（如氮氣）保護，防止原料氧化，保證炭化料的碳骨架結(jié)構(gòu)完整。
停留時間
炭化停留時間根據(jù)原料種類調(diào)整（如無煙煤需 60-90 分鐘），確保原料充分熱解，減少揮發(fā)分殘留（揮發(fā)分含量≤10%）。
2. 活化過程控制
活化劑與工藝參數(shù)
物理活化（水蒸氣 / 二氧化碳）：活化溫度 800-1000℃，活化劑流量需穩(wěn)定（如水蒸氣流量 0.5-1.0kg/(kg 原料?h)），通過控制活化時間（30-120 分鐘）調(diào)節(jié)孔隙大小（如微孔占比≥60%）。
化學活化（磷酸、氯化鋅）：活化劑濃度需精確配比（如磷酸濃度 50-70%），溫度 400-600℃，避免活化劑殘留（成品中活化劑含量≤0.1%）。
設(shè)備與均勻性
活化爐（如斯列普爐、回轉(zhuǎn)爐）需保證溫度場均勻，物料翻動頻率適中（如每 10 分鐘翻動一次），防止局部過度活化或活化不足。
3. 后處理控制
洗滌與凈化
活化后的活性炭需用去離子水反復洗滌，直至 pH 值中性（pH=6-8），電導率≤100μS/cm，去除殘留活化劑、灰分及雜質(zhì)離子。
干燥與粉碎
干燥溫度控制在 100-150℃，時間 2-4 小時，含水率≤5%；粉碎時根據(jù)用途控制粒徑（如顆粒炭粒徑 1-4mm，粉末炭粒徑≤0.15mm），粒度分布均勻性需≥95%。
三、質(zhì)量檢測與指標控制
理化指標檢測
吸附性能：
碘吸附值≥800mg/g（通用級），亞甲藍吸附值≥180mg/g（液相吸附），四氯化碳吸附率≥50%（氣相吸附），需通過國標方法（如 GB/T 12496 系列）檢測。
強度與粒度：
顆粒炭抗壓強度≥90%，耐磨率≥95%，防止使用中破碎；粒度合格率（目標粒徑范圍）≥98%。
灰分與雜質(zhì)：
灰分≤3%（高端用途≤1%），重金屬（如鉛、鎘）含量≤10ppm，砷含量≤1ppm，符合食品 / 醫(yī)藥級標準（如 USP、EP）。
功能性指標檢測
根據(jù)用途增加專項檢測：
水處理用炭：COD 去除率≥80%，重金屬吸附率≥95%；
氣相吸附炭：苯吸附量≥400mg/g，甲醛吸附量≥150mg/g；
催化劑載體炭：比表面積≥1500m2/g，孔容≥1.0cm3/g，孔徑分布集中（如 2-50nm 介孔占比≥40%）。
四、生產(chǎn)環(huán)境與設(shè)備維護
環(huán)境控制
生產(chǎn)車間粉塵濃度≤10mg/m3，需配備除塵設(shè)備（如布袋除塵器），避免粉塵堆積影響設(shè)備運行及產(chǎn)品純度。
溫度控制在 25±5℃，濕度≤60%，防止活性炭吸潮影響吸附性能。
設(shè)備維護
定期校準活化爐溫度傳感器（誤差≤±5℃）、流量儀表（誤差≤±2%），檢查爐體密封性，避免漏氣導致活化不均。
粉碎設(shè)備（如雷蒙磨）需定期清理，防止金屬磨損物污染活性炭（鐵含量≤0.1%）。
五、過程監(jiān)控與管理
批次抽樣檢測
每批次生產(chǎn)需抽樣 10-20kg，檢測全項指標，合格后方可入庫，不合格品需重新活化或降級使用。
溯源與記錄
建立原料批次、工藝參數(shù)（如活化溫度、時間）、檢測結(jié)果的完整臺賬，通過 PLC 系統(tǒng)實時監(jiān)控生產(chǎn)數(shù)據(jù)，確保可追溯性。
人員培訓
操作人員需熟悉工藝參數(shù)波動對質(zhì)量的影響（如溫度每升高 50℃，碘吸附值可能增加 50-100mg/g），定期進行技能考核（如活化爐操作合格率≥95%）。