煤基活性炭的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)始于20世紀(jì)40年代的美國，目前煤基活性炭的生產(chǎn)工藝和設(shè)備已經(jīng)比較成熟和完善。我國的煤基活性炭工業(yè)起步于20世紀(jì)50年代后期，在80年代中期開始較快發(fā)展，工藝和設(shè)備已經(jīng)較為成熟。

1.1煤基活性炭的主要生產(chǎn)工藝

目前國內(nèi)外以無煙煤、煙煤和褐煤為原料生產(chǎn)活性炭的企業(yè)基本都采用氣體活化法，主要生產(chǎn)工藝可分為原煤破碎活性炭、成型活性炭和粉狀活性炭生產(chǎn)工藝3種，其中粉狀活性炭工藝很少單獨(dú)采用，一般作為其他工藝的副產(chǎn)品處理。成型活性炭生產(chǎn)工藝根據(jù)產(chǎn)品形態(tài)的不同又可以分為幾種，比較常見的是柱狀活性炭和壓塊活性炭生產(chǎn)工藝。在不同的生產(chǎn)工藝流程中，一般都包括備煤、成型、炭化、活化、成品處理5個過程（原煤破碎活性炭工藝不含成型過程）。我國zui常見的煤基活性炭生產(chǎn)工藝有原煤破碎活性炭生產(chǎn)工藝、柱狀活性炭生工藝和壓塊活性炭生產(chǎn)工藝。

1．原煤破碎活性炭生產(chǎn)工藝

原煤破碎活性炭生產(chǎn)工藝是煤基活性炭生產(chǎn)中較為簡單的一種生產(chǎn)工藝，具有生產(chǎn)成本較低，設(shè)備投資較少的優(yōu)點(diǎn)。該工藝以合格粒度原料煤為原料，直接通過炭化、活化生產(chǎn)得到破碎狀、不定型顆?；钚蕴?，其生產(chǎn)工藝流程見圖1-5。

                                       圖1-5 原煤破碎活性炭生產(chǎn)工藝流程圖

原煤破碎活性炭工藝對原料煤的性質(zhì)要求較高，較適合具有較高物理強(qiáng)度和反應(yīng)活性的弱黏煤或不黏煤、無煙煤，其他煤種并不適合。該工藝生產(chǎn)的zui終產(chǎn)品為不規(guī)則、顆粒狀活性炭，主要用于工業(yè)廢水處理，也可用于焦糖脫色、味精處理；其副產(chǎn)品-粉狀活性炭可用于水處理，也可用于垃圾焚燒凈化處理。

該工藝以前主要在我國山西大同地區(qū)應(yīng)用，原因在于大同煤是化學(xué)活性較高的弱黏結(jié)性煙煤，因而形成了我國煤基活性炭生產(chǎn)zui為集中的區(qū)域，不過隨著開采煤層的深人和綜采技術(shù)的推廣，合適的原料煤越來越少，現(xiàn)在單純采用原煤破碎活性炭工藝的生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)越來越少。

1. 柱狀活性炭生產(chǎn)工藝

與原煤破碎活性炭生產(chǎn)工藝不同，成型活性炭生產(chǎn)工藝需要先通過成型造粒，將原料煤制成一定的形狀再進(jìn)行生產(chǎn)，柱狀活性炭生產(chǎn)工藝即是如此。

該工藝流程為：①將原料煤磨粉到一定細(xì)度（一般為95％以上通過180目），加入一定數(shù)量的黏結(jié)劑和水（采用催化活化法時則同時添加一定數(shù)量的催化劑）在一定溫度下捏合一定時間；②待加入的黏結(jié)劑和水與煤粉充分地浸潤、滲透和分散均勻后，通過成型機(jī)在一定壓力下用一定直徑的擠條模具擠壓成炭條；③炭條經(jīng)風(fēng)干后炭化，炭化好的炭化料經(jīng)篩分形成合格的炭化料，加入活化爐進(jìn)行活化；④活化好的活化料經(jīng)過篩分、包裝即為柱狀活性炭成品。活化料篩分時的篩下物能夠用于生產(chǎn)副產(chǎn)品得以回收，其中顆粒部分可用于生產(chǎn)破碎狀顆粒活性炭，粉末部分可以通過磨粉生產(chǎn)粉狀活性炭。柱狀活性炭成品有時需要按照市場需求進(jìn)行酸洗、浸漬等處理，其生產(chǎn)工藝流程見圖1-6。

                                  圖1-6 柱狀活性炭生產(chǎn)工藝流程圖

柱狀活性炭工藝是煤基活性炭生產(chǎn)中較為復(fù)雜的一種生產(chǎn)工藝，在國內(nèi)外規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)已有幾十年的歷史，工藝技術(shù)比較成熟，應(yīng)用比較廣泛。該工藝在我國的發(fā)展始于20世紀(jì)50年代后期，當(dāng)時由太原新華化工廠從前蘇聯(lián)引進(jìn)斯列普活化爐生產(chǎn)線生產(chǎn)煤基柱狀活性炭，經(jīng)過國內(nèi)幾代活性炭技術(shù)人員的努力，該工藝得到了長足的提高和完善，尤其是80年代中期以后，該工藝在國內(nèi)取得了飛速發(fā)展。目前該工藝在國內(nèi)應(yīng)用比較普遍，尤其是寧夏地區(qū)的煤基活性炭生產(chǎn)廠商基本都采用此工藝。

柱狀活性炭工藝對原料適應(yīng)比較廣泛，可生產(chǎn)高、中、低檔各類品種的活性炭，產(chǎn)品強(qiáng)度高，質(zhì)量指標(biāo)可調(diào)范圍廣，市場適應(yīng)性好，產(chǎn)品應(yīng)用范圍比較廣泛，既可用于氣相處理，也可用于液相處理。

3.壓塊活性炭生產(chǎn)工藝

該工藝流程為：①向原料煤中加入一定數(shù)量的添加劑或能化劑（有時加入少量黏結(jié)劑），磨成煤粉（一般要求80％以上通過325目）后，利用干法高壓成型設(shè)備對混合均勻的粉料進(jìn)行壓塊；②破碎篩分后，合格粒度的壓塊料再經(jīng)炭化、活化過程得到活化料，再經(jīng)破碎、篩分后得到破碎狀顆粒活性炭成品。與柱狀活性炭生產(chǎn)工藝相同，壓塊活性炭成品有時需要按照市場需求進(jìn)行酸洗、浸漬等處理，活化料的篩下粉末可通過磨粉制成粉狀活性炭副產(chǎn)品。壓塊活性炭生產(chǎn)工藝流程見圖1-7。

                                 圖1-7 壓塊活性炭生產(chǎn)工藝流程圖

在國外，壓塊活性炭生產(chǎn)工藝的應(yīng)用比較普遍，在國內(nèi)，該工藝zui早應(yīng)用始于20世紀(jì)90年代后期，目前仍處于起步階段。90年代后期，煤炭科學(xué)研究總院北京煤化工分院的活性炭技術(shù)人員率先在國內(nèi)成功開發(fā)了這項技術(shù)并在山西建成一條工業(yè)化生產(chǎn)線，至今已有近20年的成功生產(chǎn)歷史。

由于壓塊活性炭生產(chǎn)工藝采用的是對磨粉后的原料進(jìn)行干法造粒，一般要求原料煤具有一定的黏結(jié)性，因此該工藝只對具有一定黏結(jié)性的煙煤或低變質(zhì)程度的煙煤適用，而高變質(zhì)程度的無煙煤及沒有黏結(jié)性的褐煤和泥炭則難以采用此工藝生產(chǎn)煤基顆?；钚蕴?。

壓塊活性炭生產(chǎn)工藝可生產(chǎn)高、中、低檔各類活性炭，產(chǎn)品的強(qiáng)度較高，產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)可調(diào)范圍廣。由于該工藝使用的原料為煙煤，生產(chǎn)出的煤基顆?；钚蕴慨a(chǎn)品中孔較為發(fā)達(dá)，因此該工藝生產(chǎn)出的煤基顆?；钚蕴砍善贩浅＿m合用于飲用水深層凈化等液相處理。