活性炭是具有發(fā)達的孔隙結構、巨大的比表面積和極強吸附力的吸附劑。自20世紀初關于活性炭的第一個專利公布以來全世界經過一百多年的發(fā)展，無論在制造技術、應用領域、原料開拓、品種開發(fā)、孔隙結構研究和吸附理論的認識等方面都取得了巨大成果，并正在不斷深入發(fā)展。我國木質活性炭工業(yè)主要生產方法有二大類：一類是以薪炭材、果殼炭化成木炭或果殼炭為主要原料的物理法生產工藝;另一類是以鋸木屑為主要原料的化學法生產工藝。
1 生產現狀和存在問題
我國的木制活性炭工業(yè)經過半個世紀的發(fā)展，尤其是改革開放20多年來取得了令人矚目的成就。生產方法從土法簡易的平板爐、悶燒爐發(fā)展到現在的回轉爐、沸騰爐、斯立普爐、管式爐等多種生產爐型和生產工藝;產量從1949年的幾十噸到2003年20多萬噸;品種從幾個發(fā)展到目前的幾十個;出口量從無到2003年的15萬多噸，居世界第一：生產廠家也由解放初期的數家小廠到現在的四五百家，遍布全國二十多個省、市、自治區(qū)，我國已成為事實上的活性炭生產大國。但是與發(fā)達國家相比，我國的活性炭工業(yè)仍然存在很大差距，主要表現在：
1.1 企業(yè)規(guī)模小、生產裝備落后、勞動生產率低、市場競爭力不強
我國活性炭工業(yè)盡管已是世界上的生產和出口大國，但還不是活性炭強國。我國的90%的木質活性炭廠是年產幾百噸到上千噸的小企業(yè)，雖然目前全國有大大小小四五百家活性炭企業(yè)，年生產能力真正達到萬噸規(guī)模的幾乎沒有。而我國的木質活性炭企業(yè)大多數遍布于林區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，規(guī)模較小，生產裝備既不先進而且較難更新，主要設備是大同小異，勞動生產率一般在幾十噸/人?年或更低。而國外，像美國、日本活性炭生產主要集中于萬噸以上的大企業(yè)，這些大企業(yè)不但產量大，生產裝備先進，大都實現了生產流水線的全盤自動化和計算機管理控制，故勞動生產率很高，達到幾百噸/人?年。
1.2 森林資源浪費，環(huán)境污染嚴重
我國是少林國家，生產活性炭只能采用林業(yè)加工剩余物為原料，而前幾年，福建、江西等林區(qū)的整片山林承包或出租給個人，個體企業(yè)主為獲取更大利潤，只顧眼前利益，置森林保護和生態(tài)環(huán)境保護于不顧，成片砍伐林木燒炭后再經土法水蒸氣活化而制取活性炭(一般薪炭材制成活性炭，采用物理活化法需要15~20噸/噸)，已經造成這些地區(qū)的森林破壞、水土流失，個別從未發(fā)生過洪災的地區(qū)也出現了前所未有的洪水泛濫。而采用鋸木屑經過化學法生產活性炭的企業(yè)，大多是土法的平板爐，既沒有廢氣回收裝置，也沒有廢水處理設備(一般生產一噸成品化學炭需要化學活化劑0.3~0.5噸，工業(yè)鹽酸0.5~1.0噸)，由于高溫活化和酸、水后處理，生產中產生大量的酸性廢氣和廢水，給當地的生態(tài)環(huán)境造成污染極為嚴重?？梢哉f中國的化學活性炭所取得的一點不大的經濟效益，是以沉重的環(huán)境為代價換取的。近幾年，有些生產廠家雖然在治理環(huán)境污染上也做了不少工作，但終因經費、技術、設備等原因尚未得到根本治理。
1.3 管理無序，各自為政
我國木質活性炭企業(yè)雖然大大小小也有幾百家，不論在生產、經營、外貿等方面都是政出多門，各自為政，管理無序。雖大多數企業(yè)屬林業(yè)系統管理，但也有不少企業(yè)屬鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、民營企業(yè)、城建、輕工、化工等部門管轄，所在經營過程中(尤其是外貿出口)是多頭經營、競相壓價，造成惡性競爭。根據有關資料，我國活性炭的出口價只相當于國際市場價的1/2~1/3，甚至更低。盡管如此，由于多頭經營、缺少宏觀管理，競相壓價爭取外商的現象仍屢見不鮮。這種無序狀況導致外商進一步壓價，有時還引起外國同行協會或商貿部門的反傾銷，而我國卻無人應訴，這種局面嚴重影響了我國活性炭對外貿易的競爭力和國家商業(yè)信譽。
1.4 我國木質活性炭產業(yè)技術基礎薄弱，科學研究起步晚，科研經費不足，科研力量分散，科技對生產力發(fā)展貢獻不大
我國對活性炭的科學研究起步于20世紀的六十年代，而真正開始工作是文化大革命結束后的七十年代下半期。從那時起，許多科技工作者對活性炭的原料、制造、應用、孔隙結構和吸附理論都作了不少工作，對我國活性炭工業(yè)的快速發(fā)展做出了很大貢獻。目前我國不少大專院校和科研單位涉足活性炭的科技工作，并取得了一批成果，但由于經費、體制等問題，大多停留在“紙上成果”上，而真正轉化為生產力的不多。據各方了解和查詢，至今我國木質活性炭還沒有標準的生產工藝規(guī)程，普遍存在著生產工藝單一，產品品種不多，應用面狹窄，通用產品多，專用品種少等問題。最近二十幾年，美國化學文摘每年刊登500多條有關活性炭的文摘，其中活性炭應用方面的文摘占50%以上，在水處理和廢氣處理等環(huán)保方面尤為突出，一些專用炭和新開發(fā)用途頗受重視。目前，美國、日本都有300~400多個活性炭品種，而我國僅有50~60多個品種和牌號。
2 21世紀活性炭產業(yè)發(fā)展趨勢
活性炭作為新材料和碳素材料的一個重要分支，其綜合的優(yōu)良吸附性能和在幾乎所有國民經濟部門的廣泛應用，必將在新世紀里繼續(xù)顯示其旺盛的生命力，同時也將面臨更多的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)。
如上所述，與發(fā)達國家相比，我國的活性炭行業(yè)還是較落后的，尤其在應用開發(fā)，專用炭制造等方面差距更大。例如從環(huán)境保護來看，世界發(fā)達國家從20世紀70年代開始，環(huán)保行業(yè)逐漸成為活性炭的主要消費市場，早在1994年，美國用于環(huán)境保護中水處理和氣體處理的活性炭占其當年總用量13萬噸的66%;日本這兩項的用量占當年總用量8.5萬噸的75%。我國近十多年環(huán)保形勢日趨嚴峻，水處理、氣體處理用活性炭還遠遠沒有普及。據報道：江浙太湖流域水源中藻類較多時，采用大孔較多的具有一定焦糖脫色力(A法≥85%)的木質粉炭，并在水源混凝沉淀時加入，各種藻類去除率可達81%~98%。隨著2003年北京奧運會和2010年上海世博會的申辦成功和我國在10~20年里要全面跨入小康社會我們可以充滿信心預計，僅環(huán)境保護這一領域，活性炭的用量將會成倍增長，初步估計環(huán)保用炭不會少于10萬~20萬噸/年。
另外從活性炭的傳統市場來看，活性炭在液相脫色和精制中的應用最早是在制糖和發(fā)酵工業(yè)。我國每年產糖600多萬噸以上，至今未能采用活性炭脫色，以國外制糖業(yè)活性炭用量占糖量的0.3%~1.0%計，活性炭在制糖業(yè)的應用量將占有2萬~6萬噸市場份額。據資料報道，改革開放20多年來，我國的糧食轉化工業(yè)如發(fā)酵工業(yè)得到了飛速發(fā)展，淀粉糖從30萬噸/年增至200萬噸/年，檸檬酸從25萬噸/年增至40萬噸/年，味精產量2002年達到91萬噸，是10年前的三倍，這些產品在生產和精制過程中活性炭是必不可少的，它們成倍增加必然導致活性炭需用量也成倍增加。據粗略統計，僅味精用炭一年就要3.5萬~4.0萬噸，另外山梨酸、檸檬酸、醫(yī)藥中間體、食品添加劑及染料中間體等等需木質活性炭的年用量約3.0萬~3.5萬噸。
活性炭雖然是一個歷史悠久的產品，作為現代工業(yè)來講在我國又是一項新興產業(yè)，它之所以能經久不衰，至今仍然有著蓬勃的發(fā)展勢頭和活力，這與它的用途不斷被展有關，它不但已在上述傳統的制糖、發(fā)酵、制藥、食品、輕工、醫(yī)藥、冶金、化工、兵工等領域中廣泛應用，而且正在向著與人類生存環(huán)境息息相關的環(huán)保、凈水、空氣分離、電子信息、原子能及生物工程、納米材料、高能電極材料、高效催化劑載體等高新科技領域滲透擴展中，找到了更為廣闊的新用途。因此可以預見，未來幾十年中我國在全面建設小康社會的過程中，活性炭產業(yè)是方興未艾，必將持續(xù)發(fā)展。估計大約再過10年，我國活性炭年產量將有望達到20萬~30萬噸，它在國民經濟發(fā)展中的地位將會越來越顯示其不可取代的一面。那時，我國將成為名副其實的活性炭生產、消費、出口大國。
3 幾點建議
3.1 發(fā)揮活性炭行業(yè)協會的作用，加強行業(yè)的協調和管理，加強企業(yè)間的合作并逐步向企業(yè)集團過渡，建立和培育中國的大型活性炭企業(yè)集團，增強國際競爭力
2003年12月國家民政部正式批準，成立的中國林產工業(yè)協會活性炭分會是目前我國唯一的活性炭行業(yè)組織，它是一個跨地區(qū)、跨部門、跨所有制的在自愿、平等、互利、互惠的原則下組成的全國活性炭行業(yè)組織，希望通過各方努力辦成活性炭的企業(yè)之家，在協助政府部門積極做好活性炭企業(yè)的組織、協調、交流、指導等方面的服務工作，使我國活性炭行業(yè)走上健康有序的發(fā)展道路，在增強國際市場的競爭力等方面發(fā)揮更大作用，真正成為政府有關部門與行業(yè)企業(yè)之間的橋梁和紐帶。
3.2 注意現有活性炭原料資源的有效利用，積極尋找替代原料和開發(fā)新資源
其實，可供抽制活性炭的資源很多，如南方的竹、木，北方的果殼，果核、木材加工三剩物、棉花稈、稻殼、優(yōu)質煤、天然瀝青、炭黑、石油焦、石油瀝青等含碳資源。有針對性地開發(fā)活性炭資源對于滿足不同需求是有益的。例如，我國每年生產5萬多噸糠醛，每生產一噸糠醛有10~12噸廢渣，利用其廢渣生產的活性炭其硫容量很高，用于氣體脫硫有很好效果。再如中溫煤焦屑也可以生產出凈化含酚廢水用的廉價含碳吸附劑;石化行業(yè)大量廢棄的石油焦也是一種很好的活性炭原料，通過簡單的過熱水蒸氣加工即可生產出優(yōu)質凈水炭。
3.3 密切科技與生產實際相結合，大力提倡科技創(chuàng)新，組織力量攻克化學法生產中的污染治理和降低消耗
目前我國大多數木質活性炭廠由于規(guī)模小、資金不足、技術力量有限，在治理污染方面均未能根本解決問題。根據有關資料，化學法生產中的污染治理和降低消耗就其技術而言是可以做到的。例如日本氯化鋅法生產活性炭鋅耗幾乎為零，所采用設備為回轉爐;美國磷酸法生產活性炭酸耗為0.2噸/噸以下，所用爐型亦為回轉爐。我國浙江、江蘇等有些活性炭企業(yè)近幾年經采用新的轉爐和氣相回收裝置后，酸耗和氣相污染有很大降低和改善。盡可能采用適合的活性炭再生方法，以使活性炭“循環(huán)再利用”，進一步節(jié)約資源，降低使用成本。建議有關部門加大科研經費投入，走產學研相結合的道路，組織科研院所、大專院校和企業(yè)緊密合作，吸收國外先進技術，開發(fā)具有重大經濟效益和社會效益的科研項目，共同攻關，建立幾個有自身知識產權的有實際效益的示范工廠，爭取在不長時間內將化學生產活性炭廠的污染和消耗降到更低水平。
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