活性炭是一种内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的优良吸附材料，被广泛应用于化工、冶金、军事防护和环境保护等各个领域。中国是世界上最大的活性炭生产国和出口国，2012年，活性炭总产量已经达到40万吨，出口量已经达到25万吨。与传统的活性炭生产强国如美国、日本发达国家相比，我国活性炭发展存在以下问题:大型生产设备国产化率低，生产设备落后，单台设备产能小，自动化程度低。随着活性炭需求量的增加，开发大型高效的新型活性炭生产设备，对活性炭的大规模生产具有重要意义。　　针对现有工艺存在的弊端，中国科学院过程工程研究所所提出了一种新型的多层流化床水蒸汽活化制备工艺。该工艺具有生产量大、产品产率高且质量均一性高等优势。　　为配合多层流化床水蒸汽活化制备活性炭工艺的设计和开发，本文利用实验室多层流化床小试实验装置系统地研究了单层流化床活化特性、多层流化床不同操作模式、双层流化床分级供氧、双层流化床水煤比等对活性炭产品品质和产率的影响，获得了多层流化床含氧水蒸汽活化制备煤基活性炭的较优工艺条件。　　本论文的主要研究内容和结果如下:　　(1)研究了单层流化床活化条件对活性炭吸附性能与产率的影响。实验结果表明，炭化料水蒸汽活化制备活性炭工艺中，在活化气中供入少量氧气可显著提高活性炭的吸附能力，但活性炭的产率降低。单层流化床活化较优的操作条件为水碳质量比1.73、颗粒平均停留时间72 min、过量氧气系数0.11、活化温度885℃，在此操作条件下活性炭产率为54.8 wt.％，其亚甲基蓝吸附值和碘吸附值分别为177 mg/g和930mg/g。　　(2)多层流化床活化制备活性炭的研究。在多层流化床装置上，研究了不同操作模式、分级供氧、水煤比等因素对活化的影响。实验结果表明，与单层流化床相比，双层流化床和三层流化床活化所制备的活性炭在吸附性能、比表面积和产品质量稳定性上均有明显的提高，但三层床与双层床相比所制备的活性炭差别不大;在第二层流化床供入部分氧气进一步增加了活性炭的产率，而比表面积和吸附能力变化不大。在双层流化床中，第一层床和第二层床活化温度分别为890℃和870℃、过量氧气系数为0.11、加料速率5g/min、水碳比为1.73的条件下，当第二层床供氧量占总氧量的体积分数为50％时，所产生的活性炭产率为46 wt.％，其比表面积为877.1 m2/g，亚甲基蓝吸附值为226 mg/g，碘吸附值为1025 mg/g。因此，第二层床通入氧气，不仅对产物吸附能力没有影响，还能显著提高产物产率，可获得优质的颗粒状活性炭。在双层流化床实验中，降低水碳比，对活性炭的产率和吸附能力影响较小。当水碳比由1.73降低到1.16时，用水量节省约36％，活性炭产率变化不大，由46 wt.％增大到48 wt.％，而活性炭的亚甲基蓝值和碘值分别为222 mg/g和1014 mg/g，吸附能力达到生活饮用水净水厂用煤质颗粒活性炭的技术指标。