活性炭是采用优质煤、木屑、果壳、椰壳等材质为原料，以**的工艺设备精制而成的一种多孔性炭材料。其制作过程精细且复杂，大致分为炭化、冷却、活化、洗涤等一系列工序。下面将详细介绍活性炭的制作工序。
### 原料选择与预处理
活性炭的原料选择至关重要，不同原料所生产的活性炭品质差异较大。煤质活性炭是其中的重要品种，常用的原料包括山西大同地区的弱粘结性烟煤和宁夏的太西无烟煤，以及逐渐兴起的新疆烟煤。这些煤炭在破碎和研磨后，需与焦煤混合，以提高炭化效果。同时，还需加入乳化煤焦油、水、粘合剂和润滑剂，制成可塑性煤泥。
褐煤或烟煤需破碎至小于2毫米，并与焦煤混合均匀。混合物随后经过研磨机，研磨至74微米以下，以确保原料的均匀性。乳化煤焦油由含氯氢量大于55%的煤焦油加热至120-150℃制成，同时准备乳化剂水溶液，包括2%-6%的表面活性剂和0.5%-2%的稳定剂。将煤焦油与乳化剂水溶液混合，通过搅拌形成乳化煤焦油。
接下来，将煤粉、乳化煤焦油、水、水溶性粘合剂及润滑剂按一定比例混合，放入捏合机中充分搅拌，直至形成具有可塑性的煤泥。这一步骤要求各组分比例准确，混合均匀，以保证后续成型的质量。
### 成型与干燥
可塑性煤泥加工完成后，需送入真空炼泥机或挤出成型机中处理。通过60至100目的丝网过滤，去除大颗粒物质，使煤泥更加细腻均匀。然后，将处理好的煤泥加入到柱状钢模具的挤出成型机中，进行成型操作。通过调整模具和挤出速度，可以得到不同形状和尺寸的湿柱状体。
成型后的湿柱状体需进行干燥处理，以去除其中的水分。干燥设备通常采用烘箱，干燥温度和时间需根据具体情况调整，直至柱状体水分含量低于2%。这一步骤对后续炭化和活化过程至关重要，水分过高会影响炭化效果和孔隙结构的形成。
### 炭化与活化
干燥后的柱状体进入炭化阶段。炭化是活性炭生产的关键工艺之一，通过高温处理将原料中的非碳元素去除，使碳颗粒形成初步孔隙，具备活性炭的原始形态。常用的炭化设备有流态化炉、回转炉和立式炭化炉。煤质活性炭的炭化温度通常在350-600℃之间。
在炭化过程中，大部分氢和氧等非碳元素以气体形式排除，形成初步的孔隙结构。炭化后的材料称为炭化料，虽然具备一定的吸附能力，但远低于*终产品。炭化料的碘吸附值一般只有200mg/g左右。
活化是将炭化料进一步处理，增加其孔隙结构和表面积，从而提高吸附能力。活化方法主要分为物理活化法（气体活化法）和化学活化法。煤质活性炭常用物理活化法，以水蒸气、烟道气（包括水蒸气、CO2、N2等混合气体）、CO2或空气作为活化气体，在800-1000℃的高温下与炭化料接触进行活化。
活化过程包括开放原来闭塞的孔隙、扩大原有孔隙和形成新的孔隙三个阶段。主流的活化设备包括斯列普炉（SLEP）、斯克特炉（STK）、耙式炉和回转炉。在国内，斯列普炉是使用*多的气体活化法炉型。
活化过程中，需密切关注温度和时间的变化，以确保活化效果。温度和时间的不同组合会影响活性炭的孔隙结构和比表面积，从而影响其吸附性能。活化完成后，活性炭的碘吸附值可高达1000mg/g以上，吸附能力显著提升。
### 成品加工与质量控制
活化后的活性炭需进行破碎、筛分和包装等成品加工步骤。破碎通常采用双辊式破碎机，通过调节双辊之间的间隙大小，控制产品的粒度大小，以提高合格粒度的筛分得率。筛分采用振动筛将破碎后的物料筛分成粒度较大、合格和粒度较小的三种。在实际生产中，常在振动筛上加多层筛网筛出几种粒度范围的产品。
包装是将粒度合格的产品进行包装销售。工业应用中通常采用500kg/吨包和25kg/袋包的包装方式。对于粉末活性炭，主要通过磨粉和包装两个过程。磨粉大多数工厂采用雷蒙磨设备，通过调节磨机的分析器可以生产出粒度为200目和325目的成品粉炭。
此外，一些特殊用途的产品需要进一步的深加工处理，如酸洗、碱洗和水洗等。这些深处理工艺主要用于降低活性炭的灰分，避免在使用过程中造成二次污染，以便在食品或其他行业中得到更好的应用。同时，一些应用领域还要求活性炭进行药剂浸渍，以提高其吸附性能。
活性炭的质量控制是确保其性能稳定和应用效果的关键。常见的测试方法包括外观检查、尺寸测量、孔结构分析、比表面积测定以及吸附性能测试等。外观检查观察活性炭的颜色、形状和表面光泽度等；尺寸测量使用游标卡尺或千分尺测量活性炭的直径和长度等尺寸参数；孔结构分析通过扫描电子显微镜（SEM）或透射电子显微镜（TEM）观察活性炭的孔隙结构；比表面积测定采用BET法（Brunauer-Emmett-Teller）测定活性炭的比表面积；吸附性能测试通过吸附实验测定活性炭对特定物质的吸附能力，如碘吸附值、苯酚吸附值等。
### 活性炭的应用与再生
活性炭因其出色的吸附能力，在水处理、空气净化、食品加工等多个领域都有着广泛的应用。在水处理领域，活性炭可用于去除水中的有机物、余氯、重金属等污染物，提高水质；在空气净化领域，活性炭可用于吸附空气中的甲醛、苯等有害气体，改善室内空气质量；在食品加工领域，活性炭可用于脱色、除臭和提纯等工艺。
活性炭在使用过程中会逐渐饱和，失去吸附能力。此时，可以通过再生方法恢复其吸附性能。常见的再生方法包括热再生、化学再生和生物再生等。热再生是通过高温处理使活性炭中的吸附物质脱附并燃烧；化学再生则是利用化学药剂与吸附物质发生反应，使其从活性炭上脱落；生物再生则是利用微生物的代谢作用将吸附物质分解。
活性炭的再生利用不仅可以降低生产成本，还可以减少废弃物的排放，对环境保护具有重要意义。同时，自制活性炭的过程也可以实现资源的有效利用和循环经济的理念。通过自制活性炭并合理利用其再生技术，可以为环保事业贡献一份力量。
综上所述，活性炭的制作工序包括原料选择与预处理、成型与干燥、炭化与活化、成品加工与质量控制等多个环节。每一步骤都需严格控制工艺参数和质量标准，以确保*终产品的性能稳定和应用效果。同时，活性炭的再生利用也是实现环保和可持续发展的重要途径。通过不断探索和创新，活性炭的生产和应用将不断迈向新的高度。
