关于木质柱状活性炭生产现状及发展趋势和建议

活性炭是具有发达的孔隙结构、巨大的比表面积和很强吸附力的吸附剂。自20世纪初关于活性炭的个公布以来全世界经过一百多年的发展，无论在制造技术、应用领域、原料开拓、品种开发、孔隙结构研究和吸附理论的认识等方面都取得了巨大成果，并正在不断深入发展。

我国木质柱状活性炭工业主要生产方法有二大类：一类是以薪炭材、果壳炭化成木炭或果壳炭为主要原料的物理法生产工艺；另一类是以锯木屑为主要原料的化学法生产工艺。

今天，泷邦活性炭来跟大家谈谈：“我国木质柱状活性炭生产现状及发展趋势和建议”。

1、木质柱状活性炭生产现状和存在问题

我国的木质活性炭工业经过半个世纪的发展，尤其是改革开放20多年来取得了令人瞩目的成就。生产方法从土法简易的平板炉、闷烧炉发展到现在的回转炉、沸腾炉、斯立普炉、管式炉等多种生产炉型和生产工艺；产量从1949年的几十吨到2003年20多万吨；品种从几个发展到目前的几十个；出口量从无到2003年的15万多吨，居世界；生产厂家也由解放初期的数家小厂到现在的四五百家，遍布全国二十多个省、市、自治区，我国已成为事实上的活性炭生产大国。但是与发达相比，我国的活性炭工业仍然存在很大差距，主要表现在：

1.1 企业规模小、生产装备落后、劳动生产率低、市场竞争力不强

我国活性炭工业尽管已是世界上的生产和出口大国，但还不是活性炭强国。我国的90%的木质活性炭厂是年产几百吨到上千吨的小企业，虽然目前全国有大大小小四五百家活性炭企业，年生产能力达到万吨规模的几乎没有。而我国的木质活性炭企业大多数遍布于林区和乡镇企业，规模较小，生产装备既不先进而且较难更新，主要设备是大同小异，劳动生产率一般在几十吨/人?年或更低。而国外，像美国、日本活性炭生产主要集中于万吨以上的大企业，这些大企业不但产量大，生产装备先进，大都实现了生产流水线的全盘自动化和计算机管理控制，故劳动生产率很高，达到几百吨/人年。

1.2 森林资源浪费，环境污染严重

我国是少林，生产活性炭只能采用林业加工剩余物为原料，而前几年，福建、江西等林区的整片山林承包或出租给个人，个体企业主为获取更大利润，只顾眼前利益，置森林保护和生态环境保护于不顾，成片砍伐林木烧炭后再经土法水蒸气活化而制取活性炭（一般薪炭材制成活性炭，采用物理活化法需要15~20吨/吨），已经造成这些地区的森林破坏、水土流失，个别从未发生过洪灾的地区也出现了从来没有的洪水泛滥。而采用锯木屑经过化学法生产活性炭的企业，大多是土法的平板炉，既没有废气回收装置，也没有废水处理设备（一般生产一吨成品化学炭需要化学活化剂0.3~0.5吨，工业盐酸0.5~1.0吨），由于高温活化和酸、水后处理，生产中产生大量的酸性废气和废水，给当地的生态环境造成污染很为严重。可以说国内的化学活性炭所取得的一点不大的经济效益，是以沉重的环境为代价换取的。近几年，有些生产厂家虽然在治理环境污染上也做了不少工作，但终因经费、技术、设备等原因尚未得到根本治理。

1.3 管理无序，各自为政

我国木质柱状活性炭企业虽然大大小小也有几百家，不论在生产、经营、外贸等方面都是政出多门，各自为政，管理无序。虽大多数企业属林业系统管理，但也有不少企业属乡镇企业、民营企业、城建、轻工、化工等部门管辖，所在经营过程中（尤其是外贸出口）是多头经营、竞相压价，造成恶性竞争。根据有关资料，我国活性炭的出口价只相当于市场价的1/2~1/3，甚至更低。尽管如此，由于多头经营、缺少宏观管理，竞相压价争取外商的现象仍屡见不鲜。这种无序状况导致外商进一步压价，有时还引起外国同行协会或商贸部门的反倾销，而我国却无人应诉，这种局面严重影响了我国活性炭对外贸易的竞争力和商业信誉。

1.4 我国木质柱状活性炭产业技术基础薄弱，科学研究起步晚，科研经费不足，科研力量分散，科技对生产力发展贡献不大。

我国对活性炭的科学研究起步于20世纪的六十年代，而真的开始工作是文化大革命结束后的七十年代下半期。从那时起，许多科技工作者对活性炭的原料、制造、应用、孔隙结构和吸附理论都作了不少工作，对我国活性炭工业的快速发展做出了很大贡献。目前我国不少大专院校和科研单位涉足活性炭的科技工作，并取得了一批成果，但由于经费、体制等问题，大多停留在“纸上成果”上，而转化为生产力的不多。据各方了解和查询，至今我国木质柱状活性炭还没有标准的生产工艺规程，普遍存在着生产工艺单一，产品品种不多，应用面狭窄，通用产品多，专用品种少等问题。近二十几年，美国化学文摘每年刊登500多条有关活性炭的文摘，其中活性炭应用方面的文摘占50%以上，在水处理和废气处理等环保方面尤为突出，一些专用炭和新开发用途颇受重视。目前，美国、日本都有300~400多个活性炭品种，而我国仅有50~60多个品种和牌号。

2、21世纪木质柱状活性炭产业发展趋势

活性炭作为新材料和碳素材料的一个重要分支，其综合的优良吸附性能和在几乎所有国民经济部门的广泛应用，必将在新世纪里继续显示其旺盛的生命力，同时也将面临更多的发展机遇和挑战。

如上所述，与发达相比，我国的活性炭行业还是较落后的，尤其在应用开发，专用炭制造等方面差距更大。例如从环境保护来看，世界发达从20世纪70年代开始，环保行业逐渐成为活性炭的主要消费市场，早在1994年，美国用于环境保护中水处理和气体处理的活性炭占其当年总用量13万吨的66%；日本这两项的用量占当年总用量8.5万吨的75%。我国近十多年环保形势日趋严峻，水处理、气体处理用活性炭还远远没有普及。据报道：江浙太湖流域水源中藻类较多时，采用大孔较多的具有一定焦糖脱色力的木质粉炭，并在水源混凝沉淀时加入，各种藻类去除率可达81%~98%。随着2003年北京奥运会和2010年上海世博会的申办成功和我国在10~20年里要跨入小康社会我们可以充满信心预计，仅环境保护这一领域，活性炭的用量将会成倍增长，初步估计环保用炭不会少于10万~20万吨/年。

另外从活性炭的传统市场来看，活性炭在液相脱色和精制中的应用较早是在制糖和发酵工业。我国每年产糖600多万吨以上，至今未能采用活性炭脱色，以国外制糖业活性炭用量占糖量的0.3%~1.0%计，活性炭在制糖业的应用量将占有2万~6万吨市场份额。据资料报道，改革开放20多年来，我国的粮食转化工业如发酵工业得到了飞速发展，淀粉糖从30万吨/年增至200万吨/年，柠檬酸从25万吨/年增至40万吨/年，味精产量2002年达到91万吨，是10年前的三倍，这些产品在生产和精制过程中活性炭是必不可少的，它们成倍增加必然导致活性炭需用量也成倍增加。据粗略统计，仅味精用炭一年就要3.5万~4.0万吨，另外山梨酸、柠檬酸、医药中间体、食品添加剂及染料中间体等等需木质活性炭的年用量约3.0万~3.5万吨。

活性炭虽然是一个历史悠久的产品，作为现代工业来讲在我国又是一项新兴产业，它之所以能经久不衰，至今仍然有着蓬勃的发展势头和活力，这与它的用途不断被展有关，它不但已在上述传统的制糖、发酵、制药、食品、轻工、医药、冶金、化工、兵工等领域中广泛应用，而且正在向着与人类生存环境息息相关的环保、净水、空气分离、电子信息、原子能及生物工程、纳米材料、高能电极材料、**催化剂载体等高新科技领域渗透扩展中，找到了更为广阔的新用途。因此可以预见，未来几十年中我国在建设小康社会的过程中，活性炭产业是方兴未艾，必将持续发展。估计大约再过10年，我国活性炭年产量将有望达到20万~30万吨，它在国民经济发展中的地位将会越来越显示其不可取代的一面。那时，我国将成为名副其实的活性炭生产、消费、出口大国。

3、我国木质柱状活性炭发展的几点建议

3.1 发挥活性炭行业协会的作用，加强行业的协调和管理，加强企业间的合作并逐步向企业集团过渡，建立和培育国内的大型活性炭企业集团，增强竞争力。

2003年12月民政部正式批准，成立的国内林产工业协会活性炭分会是目前我国的活性炭行业组织，它是一个跨地区、跨部门、跨所有制的在自愿、平等、互利、互惠的原则下组成的全国活性炭行业组织，希望通过各方努力办成活性炭的企业之家，在协助政府部门积极做好活性炭企业的组织、协调、交流、指导等方面的服务工作，使我国活性炭行业走上健康有序的发展道路，在增强市场的竞争力等方面发挥更大作用，成为政府有关部门与行业企业之间的桥梁和纽带。

3.2 注意现有活性炭原料资源的有效利用，积极寻找替代原料和开发新资源

其实，可供抽制活性炭的资源很多，如南方的竹、木，北方的果壳，果核、木材加工三剩物、棉花秆、稻壳、优质煤、天然沥青、炭黑、石油焦、石油沥青等含碳资源。有针对性地开发活性炭资源对于满足不同需求是有益的。例如，我国每年生产5万多吨糠醛，每生产一吨糠醛有10~12吨废渣，利用其废渣生产的活性炭其硫容量很高，用于气体脱硫有很好效果。再如中温煤焦屑也可以生产出净化含酚废水用的廉价含碳吸附剂；石化行业大量废弃的石油焦也是一种很好的活性炭原料，通过简单的过热水蒸气加工即可生产出优良净水炭。

3.3 密切科技与生产实际相结合，大力提倡科技创新，组织力量攻克化学法生产中的污染治理和降低消耗

目前我国大多数木质活性炭厂由于规模小、资金不足、技术力量有限，在治理污染方面均未能根本解决问题。根据有关资料，化学法生产中的污染治理和降低消耗就其技术而言是可以做到的。例如日本氯化锌法生产活性炭锌耗几乎为零，所采用设备为回转炉；美国磷酸法生产活性炭酸耗为0.2吨/吨以下，所用炉型亦为回转炉。我国浙江、江苏等有些活性炭企业近几年经采用新的转炉和气相回收装置后，酸耗和气相污染有很大降低和改善。尽可能采用适合的活性炭再生方法，以使活性炭“循环再利用”，进一步节约资源，降低使用成本。建议有关部门加大科研经费投入，走产学研相结合的道路，组织科研院所、大专院校和企业紧密合作，吸收国外先进技术，开发具有重大经济效益和社会效益的科研项目，共同攻关，建立几个有自身知识产权的有实际效益的示范工厂，争取在不长时间内将化学生产活性炭厂的污染和消耗降到更低水平。