试论我国压块炭发展前景

雷雪清  田熙良 赵中廷
(山西新华化工有限责任公司  030008)

摘要：压块活性炭一般属于煤质颗粒炭的一个新品种，因其产品强度高，孔隙结构可随意调整、孔径分布均匀而合理，无漂浮并且在液相中的下沉速度很快，故技术含量高、吸附性能优越。压块炭起源于上世纪70年代美国，上世纪八十年代在我国兴起，本文概述了它的现状与发展趋势。
关键词：压块  活性炭  产业化  纵深领域

1  压块炭简介
    活性炭是一种多孔性吸附剂，同时也是催化剂和催化剂载体，被广泛应用于工业、农业、国防、交通、通信和医药卫生等领域，随着科技的发展和人民生活水平的提高，在环境保护、改善人类生存条件方面，正在发挥着越来越重要的作用。可以说，活性炭是人类进步、社会持续发展的重要基础材料，有行业就有活性炭的身影；有尖端科学，就有活性炭的新用途，就会有活性炭的新品种问世。
    压块炭即压块破碎活性炭，一般属于煤质不定型颗粒炭，它是利用原煤自身的多种特性，先将原料科学合理的配比，然后通过机械高压直接将煤粉及添加剂压制成型，再经炭化、活化后制成。其产品特点是强度高、吸附性能优越、孔隙结构可随意调整、孔径分布均匀而合理，无漂浮并且在液相中的下沉速度很快。
2  全球压块炭情况
    压块活性炭起源于上世纪70年代美国Cargon公司在Pittsburgh的总部，后迅速波及欧洲和日本，当今世界的名牌产品有美国的F系列，如F-300、F-400、日本三菱008#及德国的H系列产品。压块炭的诞生不仅增加了活性炭家族的新品种，更加丰富了应用领域，如军事“核生化”三防、医药、食品的脱色和汽油回收等方面。
    在全球活性炭的生产量、使用量、贸易量三总量中，压块活性炭占有自己的一席之地，约占其总份额1/4，可见其是多么重要！
3  我国压块活性炭的现状与发展前景分析
    相比柱状炭和粉状炭而言，我国压块炭的科研、生产起步较晚，设备、工艺控制系统水平和原料质量相对一般，但发展速度却非同寻常。
    上世纪八十年代，我国煤质活性炭的发源地国营新华化工厂（现为山西新华化工有限责任公司），从英美引进一条压块活性炭生产线，拉开了我国压块活性炭生产的序幕，研制出主要吸附性能达到美国F-400的压块活性炭样品，但综合性能的差距较大，主要表现在灰分偏高15%以上，V_中孔比例偏低。但反复多次的试制，积累了所有煤种如标准烟煤、焦煤、肥煤、肥气煤、瘦煤、弱粘煤和烟煤半焦等到工艺品调整的宝贵经验。为在中国和山西利用其丰富的地下煤炭资源，生产国际畅销的压块炭，实现我国压块炭的产业化和规模化做出了积极贡献！此后，从80年代至今已有山西交城、保德和大同先后上马了压块（片）活性炭生产线。尤其大同市合资企业的压块炭成型生产线，已开始中等规模的生产。在不远的将来，国内的压块炭有大规模生产趋势。利用本地资源（柳林焦煤、洗精焦煤、长烟煤和煤沥青等）在2003年初研制生产的压块系列炭主要技术指标（洗后的灰分可达到8%~10%以下）如表1所示：

表1

    由此可见，水处理炭已经接近F-400的水平。
    我国压块炭得到迅猛发展和不断扩大生产的有利因素之一：就是经济效益的杠杆作用：每生产一吨压块活性炭成品，与破碎炭相比，材料消耗和能源消耗及人工费用相差无几，但质量和价格却相差很大，每吨普通破碎炭价格3000元/吨，而压块炭则每吨价格约8000~10000元，每年即使生产5万吨，优质压块活性炭也不会对全球90万吨贸易量的巨大市场形成冲击，可取得双赢和多赢的局面。
    有利因素之二：与柱状活性炭生产过程相比，还具有改善环境的作用，由于不使用煤焦油，因而不存在焦油蒸汽的污染，因此，只需要在除尘系统中多做点工作和加强管理，现代化的清洁生产线就会呈现在世人面前。
    有利因素之三：中国需要世界，世界离不开中国，入世前，我国活性炭在国际市场本来就具有一定的竞争实力，入世后到目前为止，有利条件不断增多，投资环境进一步改善，国际大公司一致看好我国活性炭生产基地及相对廉价的材料、能源、人工费用，于是纷纷进行双方或多方洽谈合作，正所谓捷足者先登，先入者，先得利。所以，合资、独资的压块活性炭生产企业，也将在五年内迅速增加，从而开创世界活性炭制造中心的新格局。当然，面对国际活性炭市场变化的大好时机，不要、也不能放松对国内压块炭市场的开拓。为此活性炭的应用研究就显得越来越迫切了，这一点，既是市场的自身需要，也是生产企业更快更好地深入用户，提供技术支援的薄弱之处；应用人才的缺乏，是培育市场的最大障碍，也是市场向纵深发展一道的鸿沟。
    结论：通过以上研讨分析，可以得出如下结论：
    1．压块活性炭在我国的发展前景十分美好而前途一片光明。
    2．我国压块活性炭与世界先进技术水平存在较大的差距，差距就是压力，也是动力。
    3．压块活性炭的产销均有显著的经济效益和环境效益。
    4．活性炭行业，尤其是新品种压块活性炭的发展，在我国加入WTO后的最初十年左右，发展最为迅猛。
    5．搞好应用研究，可促进市场开拓，引导压块炭向纵深领域发展。

参考文献

（1）《吸附技术基础》. 原苏联著
（2）苏发兵等. 美国Calgon Carbon公司介绍。2004年论文集