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活性炭粘合剂/活性炭粘结剂配方生产技术
一、活性炭粘合剂技术配方工艺
产品规格与特性
外观：白色或淡黄色粉末状
主要成分：碳水化合物（以淀粉类为主的高分子聚合物，仅含 C、H、O 元素）
产品特点：
高效粘结：冷水速溶，形成稳定胶体，添加量少 (2-5%)，成型强度高
孔隙保留：高温碳化阶段自动消失，不堵塞孔隙，不影响活性炭吸附性能
结构优化：提高蜂窝状孔隙结构，增大比表面积 (500-1500m²/g)
多功能性：特别适用于脱硫脱硝，活性强、转鼓强度高 (≥90%)
核心配方
组分 作用
淀粉类 主要粘结成分，提供粘性骨架
・玉米淀粉 提高湿强度
・木薯淀粉 增强干强度
聚乙烯醇 (PVA) 提高韧性和耐水性
碱式硅溶胶 形成多孔网络，提升孔隙率
造孔剂组合 优化孔隙结构
・石膏晶须 增强机械强度
・氧化铝 / 粉煤灰 提高耐热性和结构稳定性
・硅酸镁铝盐 / 凹凸棒土 改善成型性能
应用工艺参数
1. 活性炭制备（以柱状活性炭为例）
粘合剂添加量：干基活性炭粉的2-5%（传统焦油基 10-35%）
水分控制：混合物料含水量10-12%
混捏条件：强力搅拌5-10 分钟，确保均匀
成型方式：
挤压成型：压力 **≥8MPa**，制成直径1-4mm柱状
球团成型：圆盘造粒，粒径3-8mm
干燥：80-120℃，3-5 小时，至水分 < 2%
碳化活化：传统工艺（800-900℃，1-3 小时），粘合剂在此阶段分解，不残留灰分
2. 性能优化关键参数
性能指标 优化措施 目标值
转鼓强度 ・控制粘合剂添加量 2-3%
・成型压力≥8MPa ≥90%
脱硫效率 ・提高碳含量，降低碱金属含量
・增大比表面积 ≥80%（配合炉内喷钙）
孔隙率 ・添加适量造孔剂
・控制碳化温度 总孔容≥0.8cm³/g
表面积 ・优化活化工艺
・选择合适的粘结剂比例 ≥1000m²/g
注意事项与质量控制
原料选择：淀粉应选用高纯度、低灰分品种，确保成品活性炭的吸附性能不受影响
工艺关键点：
淀粉糊化温度不超过 90℃，避免过度降解
搅拌速率和时间需严格控制，确保各组分均匀分散
质量检测：
外观：白色或淡黄色均匀粉末，无结块
溶解性：冷水 (25℃) 中1 分钟内完全溶解，形成透明胶体
粘结力：与活性炭混合成型后，湿强度2 米落地不碎不散
应用领域
烟气治理：脱硫脱硝专用活性炭（SO₂脱除率≥95%，NOₓ脱除率≥85%）
空气净化：VOCs 吸附、甲醛去除
水处理：液相吸附、重金属去除
工业催化：作为催化剂载体，提高催化效率
本配方以碳水化合物 (淀粉基)
为核心，通过科学配比和工艺优化，生产出性能优异的活性炭粘合剂。相比传统焦油基粘合剂，具有环保无毒、孔隙保留率高、成型强度好等显著优势，特别适合制备脱硫脱硝专用活性炭。关键在于控制好淀粉糊化温度、造孔剂配比以及成型参数，确保最终产品达到"活性强、转鼓高、孔隙发达、表面积大" 的技术要求。
注：实际生产中可根据不同应用场景微调配方和工艺参数，建议先进行小规模试验优化。
二、活性炭粘结剂技术配方工艺
产品特点与应用
外观：白色或淡黄色粉末状固体主要成分：高分子碳水化合物，只含 C、H、O 元素特性：冷水速溶，形成高稳定性胶体，粘结力强优势：
不影响活性炭吸附性能和碘值
中低温提供成型强度，高温碳化阶段自动分解消失，不增加灰分
不含硫磷，副作用少
添加量低 (2-3%)，成本经济
湿强度高 (2 米落地不碎不散)，球盘法强度≥90%
核心配方
组分 作用
羧甲基纤维素钠 (CMC) 主要粘结成分，提供强度和稳定性
淀粉 (玉米 / 木薯 / 马铃薯) 辅助粘结，改善成型性
添加剂 (可选) 调节性能 (如增塑剂、稳定剂)
使用方法
配置粘结剂溶液
将粘结剂粉末缓慢加入冷水 (固：液 = 1:20-1:30)
搅拌 (300-500rpm) 10-15 分钟，静置 5 分钟后再次搅拌，形成均匀胶体
与活性炭粉混合
活性炭粉 (粒度 < 3mm) 与粘结剂溶液按重量比 100:(2-3) 混合
搅拌或捏合 10-15 分钟，使粘结剂均匀包裹炭粉颗粒
可静置 1 小时 "陈化"，提高成型效果
成型工艺
挤压成型：液压 (80-150MPa) 或螺杆挤压，模具孔径 3-8mm
压球成型：压力 5-10MPa，成球直径 8-15mm
蜂窝成型：专用模具，压力 3-5MPa
后处理
烘干：50-80℃，时间 6-12 小时，至水分 < 3%
碳化：
升温阶段：100-200℃/h，至 200-300℃，保温 1-2h (提供初期强度)
高温碳化：600-900℃(惰性气氛)，保温 2-4h (粘结剂完全分解)
冷却后得到成品
性能控制与测试
1. 湿强度测试
将成型湿炭球从 2 米高度自由落下，观察是否破碎或松散
合格标准：10 个样品中≥9 个不碎不散
2. 球盘法强度测试 (GB/T 20451-2006)
样品准备：筛取粒度 4-8mm 的活性炭颗粒
测试步骤：
称取 100mL 样品 (精确至 0.1g)
放入球盘装置 (内置 15 个 φ12.7mm 和 15 个 φ9.5mm 钢球)
以 20-30rpm 转速旋转 10 分钟
称量未破损样品重量，计算强度保持率
合格标准：强度保持率≥90%
3. 碳化后性能
破碎率：≤5%(碳化后样品过筛，计算重量损失)
碘吸附值：≥原炭 95%
工艺要点与注意事项
原料选择：
CMC 取代度 0.7-1.2，粘度 (2% 溶液，25℃) 800-1500mPa・s
淀粉优选预糊化淀粉，可提高冷水溶解性
粘结剂溶液配置：
必须缓慢撒入水中并持续搅拌，避免结块
溶解温度 < 40℃，防止 CMC 降解
成型控制：
物料含水量控制在 15-20%，过低影响成型，过高易变形
成型压力根据炭粉特性调整，一般 80-150MPa
碳化工艺：
200-300℃阶段是粘结剂提供强度的关键期，升温需缓慢
高于 400℃时，粘结剂开始分解，600℃以上完全分解为 CO₂和 H₂O，不残留灰分
应用案例
柱状活性炭制备：
粘结剂添加量：2.5%
成型压力：100MPa，柱径 5mm
烘干：60℃，8 小时
碳化：200℃保温 2h → 600℃保温 3h (氮气保护)
成品性能：
抗压强度：≥120N/cm
碘吸附值：≥950mg/g
球盘法强度：95% 以上
此活性炭粘结剂工艺采用 CMC 与淀粉复合配方，兼具冷水速溶性、高粘结强度和热分解特性，完全符合用户要求。关键在于控制 CMC 与淀粉比例 (7:3最佳)，精确把握制备温度和时间，以及严格控制成型和碳化参数。建议小规模试产后优化工艺参数，确保产品质量稳定。
技术服务：活性炭粘合剂/活性炭粘结剂配方生产技术280元，含原料介绍、生产配方、工艺流程等，技术配方成熟，确保成功生产，提供售后指导。
上一技术：烧烤炭兰炭砖粘结剂配方技术
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