柱状活性炭在成型过程中,需严格控制原料处理、成型工艺参数、设备维护及操作规范等细节,以确保成品具有均匀的孔隙结构、良好的机械强度和优异的吸附性能。以下是具体需要注意的细节:

一、原料处理与配比
原料选择与预处理
原料质量:选用优质煤、椰壳或木屑等原料,确保灰分低、杂质少。椰壳原料需去壳、清洗以去除杂质;煤质原料需破碎至合适粒度(通常≤3mm),避免大颗粒影响成型均匀性。
粘结剂选择:根据原料特性选择粘结剂(如煤沥青焦油、亚硫酸盐纸浆废液、淀粉等),确保与原料相容性好,且活化后残留少。粘结剂用量需精确控制(通常占原料质量的10%-30%),过量会导致孔隙堵塞,过少则影响成型强度。
水分控制:原料与粘结剂混合时,水分含量需严格控制在15%-25%。水分过低会导致混合不均,过高则易造成成型困难或炭条开裂。
混合均匀性
使用高效混合设备(如双轴桨叶式混合机),确保原料、粘结剂和水充分混合,避免局部成分偏差影响成型质量。混合时间需根据原料特性调整(通常10-30分钟),以达到均匀一致的糊状或颗粒状物料。
二、成型工艺参数控制
成型压力与速度
压力:成型压力直接影响炭条的密度和机械强度。压力过低会导致炭条松散、易碎;压力过高则可能压碎原料颗粒,减少孔隙结构。通常压力控制在10-50MPa,需根据原料特性和目标密度调整。
速度:成型速度需与压力匹配,过快可能导致炭条表面粗糙或内部应力不均,过慢则降低生产效率。建议通过试验确定最佳速度范围(如0.5-2m/min)。
模具设计与维护
模具尺寸:根据目标柱状活性炭的直径和长度设计模具,确保尺寸精度(如直径偏差≤±0.1mm)。模具内壁需光滑,避免物料粘连或表面缺陷。
模具温度:成型前模具需预热至适当温度(如80-120℃),以减少物料与模具的温差,防止炭条开裂或变形。
定期清理:模具使用后需及时清理残留物料,防止堵塞或磨损,影响后续成型质量。
炭条长度控制
通过切割装置(如旋转刀片或液压剪)精确控制炭条长度,确保长度偏差≤±2mm。过长炭条易断裂,过短则增加后续处理成本。
三、炭化与活化前的预处理
干燥处理
成型后的炭条需在干燥室中缓慢干燥(温度80-120℃,时间6-12小时),以去除游离水分,防止炭化时因水分快速蒸发导致开裂。干燥过程中需保持通风,避免局部过热。
筛分与分选
干燥后的炭条需通过振动筛进行筛分,去除碎屑、过长或过短的炭条,确保进入炭化工序的物料尺寸均匀。筛网孔径需根据目标粒度调整(如直径1.5mm、3mm等)。
四、设备维护与操作规范
成型机维护
定期检查成型机的液压系统、传动部件和密封件,确保无泄漏或磨损。液压油需定期更换,保持系统清洁。
检查切割装置的刀片锋利度,及时更换磨损刀片,避免切割面粗糙或炭条长度偏差。
操作人员培训
操作人员需熟悉成型工艺参数(如压力、速度、温度)的调整方法,并能根据原料变化或设备状态及时优化参数。
严格遵守安全操作规程,如佩戴防护手套、避免直接接触高温模具或物料,防止烫伤或机械伤害。
五、质量检测与反馈调整
在线检测
在成型过程中安装在线检测设备(如激光测径仪、压力传感器),实时监测炭条直径、长度和成型压力,发现偏差立即调整参数。
成品抽检
对干燥后的炭条进行抽检,检测密度、机械强度(如落球试验)和外观质量(如表面光滑度、无裂纹)。不合格品需返工或剔除,避免进入后续工序。
工艺优化
根据质量检测结果和生产成本,定期优化原料配比、成型压力等参数。例如,若发现炭条机械强度不足,可适当增加粘结剂用量或提高成型压力。