活性炭的发展趋势

活性炭的发展趋势

简介：活性炭又称活性炭黑，是黑色粉末状或块状、颗粒状、蜂窝状的无定形炭，也有规则排列的晶炭。活性炭早在***次世界***战时就出现了，当时它已经是一种活性炭的抗病毒表面。20世纪中叶，活性炭的应用不断扩***，被誉为“通用吸附剂”／活性炭又称为活性炭黑。它是黑色粉末或块状、颗粒状、蜂窝状的非晶碳，也是排列规则的晶碳。活性炭早在***次世界***战之中就出现了。当时，活性炭防毒面具出现了。在防毒面具应用的推动之下，活性炭的历史进入了***二阶段。活性炭市场不断扩***。活性炭吸附设备和有机废气处理催化功能在炼油、回收、合成等多个行业的应用相继发展，美***等行业的活性炭厂也不断开放。20世纪中叶，活性炭被誉为“通用吸附剂”。

活性炭活性炭是一种孔结构发达、比表面积***、吸附能力强的吸附剂。自20世纪末***项活性炭专利公布以后，世界各***在制备技术、应用***域、原料开发、品种开发、孔结构研究和吸附理论等方面都取得了巨***成就，并正在向纵深发展。我***木质活性炭工业主要有两种生产方法：一种是以木柴为主要原料，将贝壳炭化成木炭或贝壳炭的物理生产工艺；另一种是以锯末为主要原料的化学生产工艺。中***的木质活性炭行业经过半个世纪的发展，***别是改革开放的20年，取得了令人瞩目的成就。生产方式由简单的板炉、局部法阴燃炉发展到旋转炉、沸腾炉、纸片炉、管式炉等多种生产炉型和生产工艺，产量由1949年的几十吨增加到2003年的20多万吨；目前品种由几十个发展到几十个，出口量由2003年的一个也没有增加到15万吨超过，居世界***位：从解放初期的几家小厂家到现在，已有四五百家工厂，覆盖20多个省，中***的城市和自治区。我***已成为活性炭生产******。但与发达***家相比，我***活性炭产业仍存在较***差距，主要体现在下列几个方面：1.1企业规模小，生产设备落后，劳动生产率低，市场竞争力弱

虽然中***的活性炭产业已经成为世界之上***的生产和出口***，但还不是一个活性炭******。我***木质活性炭厂90%是小企业，年产量数百吨至数千吨。虽然目前我***有***、小企业约4500家，活性炭企业约4500家，但年生产能力1万吨的企业寥寥无几。但我***木材活性炭企业***多位于林区和乡镇企业，规模较小。生产设备不先进，更新困难。主要设备相同，劳动生产率一般几十吨人年或更低。但在美***、日本等***外，活性炭的生产主要集中在万吨超过的***型企业。这些***型企业不仅产量***，生产设备先进，而且实现了生产线的全面自动化和计算机管理控制，劳动生产率很高，达到几百吨人年。

1.2森林资源浪费和环境污染严重

。近几年来，福建、江西和其他林区的整个山林被承包或出租给个人。为了获得更多的利润，个体企业家不顾森林保护和生态环境保护，只顾眼前利益，砍树烧炭的活性炭是由当地蒸汽活化生产的（一般来说，用物理活化法生产活性炭需要15-20吨吨，在这些地区造成了森林破坏和水土流失，一些从未经历过洪水的地区也经历了前所未有的洪水。但是，利用锯末通过化学法生产活性炭的企业***多是当地板炉，既没有废气回收装置，也没有废水处理设备（一般一吨化学炭成品需要0.3-0.5吨化学活化剂和0.5-1.0吨工业盐酸）。由于酸和水的高温活化和之后处理，在生产过程之中产生***量的酸废气和废水，将给当地生态环境带来非常严重的污染。可以说，我***化学活性炭以牺牲重环境为代价，取得的经济效益微乎其微。近年来，虽然一些厂家在环境污染治理方面做了***量工作，但由于资金、技术、设备等原因，一直没有得到根本性的治理。

1.3管理混乱

中***有上百家******小小的木质活性炭企业。无论在生产经营、对外贸易等方面，都是政治性的、***立的、无序的管理。虽然***多数企业都是林业系统管理，但其中很多都归乡镇企业、民营企业、城建、轻工、化工等部门管辖。在经营过程之中（***别是外贸出口），存在多种经营方式，竞相降价，造成恶性竞争。据相关数据显示，我***活性炭出口价格仅为***际市场价格的12~13，甚至更低。尽管如此，由于长期以来缺乏宏观管理，以有竞争力的价格竞争外商的现象仍然普遍存在。这种无序局面导致外商进一步降价，有时会引起外贸协会或行业部门的反倾销。但在中***却没有回应，这严重影响了中***活性炭对外贸易的竞争力和***家的商业信誉。（1.4）中***木质活性炭工业的技术基础薄弱，科研起步晚，科研经费不足，科研力量分散，科技对生产力发展贡献不***。

我***活性炭的科学研究始于之上世纪60年代，真正的工作始于文革结束之后的70年代下半叶。此后，许多科技工作者在活性炭的原料、制备、应用、孔结构和吸附理论等方面做了***量工作，为我***活性炭工业的快速发展做出了巨***贡献。目前，我***许多高校和科研机构都参与到活性炭的科技工作之中，并取得了一些成绩。但是，由于经费和体制等方面的问题，***多数停留在“纸之上成绩”之上，真正转化为生产力的很少。据各方了解和询问，目前我***还没有木质活性炭的标准生产工艺规范，存在生产工艺单一、产品品种少、应用范围窄、通用产品多、专用品种少等问题。近二十年用以，美***化学文摘每年发表的活性炭文摘超过500篇，其中50%超过是活性炭在水处理、废气处理等环境保护方面的应用，一些***殊的碳和新的开发应用也越来越受到重视。目前，美***和日本的活性炭品种有300-400多个，而我***只有50-60多个品种和品牌。

21世纪活性炭工业的发展趋势

活性炭作为新材料和炭材料的一个重要分支，以其综合***异的吸附性能和在几乎所有***民经济部门的广泛应用，将在新世纪继续显示出旺盛的生命力，也将面临更多的发展机遇和挑战。

如上所述，与发达***家相比，我***活性炭产业还比较落后，***别是在应用与发展、***种炭制造等方面。例如，从环境保护的角度来看，自之上世纪70年代以后，环保产业逐渐成为活性炭的主要消费市场。早在1994年，美***环境保护之中用于水处理和气体处理的活性炭占当年13万吨总消耗量的66%；这两项消耗量占当年8.5万吨总消耗量的75%。近十年用以，我***环境保护形势日益严峻，水处理和气体处理用活性炭应用还不广泛。据介绍，当江苏、浙江太湖流域水源地藻类较多时，采用具有一定焦糖脱色能力的***孔木粉炭（a法≥85%）和添加各种藻类的水源混凝沉淀法，可达到81%～98%的去除率。随着2003年北京奥运会和2010年上海世博会的成功申办，以及10到20年中***全面进入小康社会，我们可以有信心预测，只有在环保***域，活性炭的消费量才会成倍增长，初步预计，环保用碳消费量不低于10-20万吨年。

此外，从传统的活性炭市场来看，活性炭在液相脱色精制之中的应用是制糖发酵工业之中***早的。我***每年生产糖类600多万吨，到目前为止，活性炭还没有用于脱色。当***外制糖工业用活性炭占糖的0.3%～1.0%时，制糖工业用活性炭将占据2～6万吨的市场份额。据介绍，改革开放20多年用以，我***粮食发酵等转型产业发展迅速。淀粉糖由30万吨年增加到200万吨年，柠檬酸由25万吨年增加到40万吨年，味精产量2002年达到91万吨，是10年后的3倍。活性炭在这些产品的生产和精制过程之中起着至关重要的作用，它们成倍增长，对活性炭的需求将成倍增长。据粗略统计，仅味精木炭年消费量就在3.5万-4万吨间。此外，山梨酸、柠檬酸、医药中间体、食品添加剂、染料中间体等木质活性炭年消费量约为3-3.5万吨。

虽然活性炭是一种历史悠久的产品，但作为一种现代工业，它在我***还是一种新兴产业。它之所以能永垂不朽，是因为它仍然具有蓬勃的发展势头和生命力，这与它的不断应用有关。它不仅在传统的制糖、发酵、制药、食品、轻工、医药、冶金、化工、军工等***域得到了广泛的应用，在环保、水净化、空分等***域也有了更广泛的新应用，电子信息、原子能与生物工程、纳米材料、高能电极材料、高效催化剂载体等与人类生活环境密切相关的高新技术***域。因此，可以预见，在未来几十年我***全面建设小康社会的进程之中，活性炭产业方兴未艾，并将继续发展。预计10年左右，我***活性炭年产量将达到20-30万吨，在***民经济发展之中的地位将日益显示出不可替代的一边。届时，中***将成为名副其实的活性炭生产、消费和出口***。

活性炭的发展趋势

充分发挥活性炭行业协会的作用，加强行业协调和管理，加强企业栋的合作，逐步向企业集团转型，建立和培育我******型活性炭企业集团，增强***际竞争力。

2003年12月，中***林产品工业协会活性炭分会经中华人民共和***民政部正式批准成立。目前，它是中******的活性炭产业组织。它是在自愿、平等、互利、互惠的原则之下，由跨地区、跨部门、跨所有制组成的全***性活性炭产业组织。希望通过各方的努力，建设活性炭企业之家，协助政府各部门积极做***活性炭企业的组织、协调、交流、指导等服务工作，使我***活性炭产业走上健康发展的道路有序的发展道路，对提升***际市场竞争力发挥更***作用，真正成为政府相关部门与行业企业间的桥梁和纽带。（3.2）注重有效利用现有活性炭原料，积极寻找替代原材料，开发新资源事实上，有许多资源可用于活性炭的提取，如北方的竹木、南方的果壳、果核、木材加工残渣、棉秆、稻壳、***质煤、天然沥青、炭黑、石油焦、石油沥青等碳资源。开发活性炭资源有利于满足不同的需求。例如，我***每年生产糠醛5万多吨，每吨糠醛有10-12吨废渣。废渣制备的活性炭含硫量高，对烟气脱硫效果***。例如，中温煤焦切片还可以生产廉价的含碳吸附剂，用于含酚废水的净化；石化行业***量的废石油焦也是活性炭的******原料，通过简单的过热蒸汽处理可以生产出高质量的纯水碳。

3.3科学技术与生产实践紧密结合，***力倡导科技创新，组织开展化工生产污染治理和降耗工作，我******部分木质活性炭厂由于规模小、资金缺乏、技术力量有限，未能从根本上解决污染控制问题。根据有关资料，可以从技术上实现化工生产之中的污染控制和降耗。如日本氯化锌法生产的活性炭锌耗几乎为零，所用设备为回转炉；美***磷酸法生产的活性炭酸耗小于0.2tt，所用炉型也为回转炉。近年来，浙江、江苏等一些活性炭企业采用了新型转炉和煤气回收装置，******降低和改善了酸耗和煤气污染。应尽可能采用适当的活性炭再生方法，使活性炭“循环利用”，进一步节约资源，降低使用成本。建议有关部门加***科研投入，走产学研相结合的道路，组织科研院所、高校和企业密切合作，吸收***外先进技术，开发具有重***经济效益和社会效益的科研项目社会效益，共同攻关，建立多个具有自主知识产权、具有实际效益的示范厂，力争在短时间之内生产出化工产品，使活性炭厂的污染和消耗降低到一个较低的水平。