專利名稱：一種脫硫脫硝活性焦及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脫硫脫硝活性焦，還涉及該脫硫脫硝活性焦的制備方法。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)常用的煙氣脫硫技術(shù)主要是鈣法脫硫，這種方法不僅運(yùn)行成本 高、操作復(fù)雜，而且洗滌后煙氣溫度低、廢水廢渣會(huì)導(dǎo)致二次污染以及溫室氣體CO2過量 排放。炭法逐漸取代了上述鈣法脫硫，而目前使用煙氣脫硫的同類炭材料產(chǎn)品成本高、 比表面積小、強(qiáng)度低、中孔不發(fā)達(dá)，且脫硫效果差?，F(xiàn)有脫硫吸附劑穿透硫容一般在2 ^S02/100gC。中國(guó)發(fā)明專利CN02160182.8公開了一種脫硫脫硝活性炭的生產(chǎn)方法，該方法以 煙煤和焦煤為主要原料，通過制備煤粉、配制焦油、制造煤膏、成型造粒、炭化、活化和氧化 這些步驟制備出了一種脫硫脫硝活性炭，該方法生產(chǎn)出來(lái)的脫硫活性炭強(qiáng)度較高、比表面 積大，，但是該發(fā)明采用優(yōu)質(zhì)煙煤作為原料，而且，對(duì)煤粉的粒度要求為300-400目，更加嚴(yán) 格，活化之后還要有氧化流程，氧化流程所需要的氧化劑濃度更高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的所要解決的問題，在于提供一種脫硫脫硝活性焦，該脫硫脫硝活性焦成 本低廉，脫硫效果好，工藝簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。本發(fā)明的另一目的在于提供上述脫硫脫硝活性焦的制備方法。本發(fā)明脫硫脫硝活性焦，其主要原料包括以下重量百分?jǐn)?shù)的組分
褐煤48 52% ；焦煤10 24% ；浙青6 15% ；焦油10 25% ；水8 12% ；五氧化 二釩0. 5 2. 5% ；氧化銅0. 5 3%。脫硫脫硝活性焦的制備方法，包括粉碎備煤、捏合、成型、干燥、炭化、活化步驟。捏合將粉碎后的褐煤、焦煤、浙青、焦油、水、五氧化二釩及氧化銅充分混合并攪 拌，直至混合均勻?yàn)橹梗?br> 成型將捏合獲得的混合物在造粒設(shè)備中加工，成型成顆粒； 干燥蒸發(fā)成型后的顆粒除去物料內(nèi)部的水分；
炭化將干燥后的物料加入到炭化爐中，隔絕空氣，加熱至600 800°C，保持5 7小 時(shí)，之后升溫至800 1000°C ；
活化通入活化劑到炭化后的物料中，活化2 4小時(shí)，冷卻，得到產(chǎn)品。以上步驟中，粉碎備煤是將褐煤和焦煤分別粉碎至160 220目；
捏合步驟中各原料的重量百分比為褐煤48 52%、焦煤10 對(duì)％、浙青6 15%、 焦油10 25%、水8 12%、五氧化二釩0. 5 2. 5%、氧化銅0. 5 3% ； 干燥步驟中，使物料內(nèi)部的水份降低到10%以內(nèi)；
活化步驟中活化劑包括水蒸氣、含氧氧化性氣體和惰性氣體，活化劑中水蒸氣體積為 活化劑總體積的15% 25%，活化劑中含氧氧化性氣體為氧氣、二氧化碳中的至少一種，活化劑中含氧氧化性氣體體積不超過活化劑總體積的3%。采用以上原料和工藝制備的脫硫脫硝活性焦，具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1)節(jié)約成本。褐煤的市場(chǎng)價(jià)格是每噸150 200元，而專利CN02160182. 8中采用煙 煤為主要原料，煙煤的價(jià)格是每噸500 1000元，本發(fā)明采用價(jià)格低廉的褐煤為主要原料， 大大降低了成本。另外本發(fā)明在活化爐中通入含氧氣體，不需在專門的氧化爐中進(jìn)行，不 但降低了設(shè)備的制造成本，還減少了產(chǎn)品的損耗，且在該步驟中氧氣用量不超過3%，比專利 CN02160182. 8中公開的氧氣用量12 21%要少，節(jié)約了成本。(2)脫硫性能好，本發(fā)明制備的脫硫脫硝活性焦的穿透硫容達(dá)8. 86 10. 33gS02/100gC，產(chǎn)品的強(qiáng)度達(dá)90%以上，碘值達(dá)900mg/g以上。(3)脫硝性能好，本發(fā)明制備的脫硫脫硝活性焦對(duì)NOx吸附容量達(dá)到 19. 64N0x/100gC以上，脫硝溫度在120°C左右，與脫硫溫度相接近，因此可以在一個(gè)煙氣凈 化設(shè)備中進(jìn)行，節(jié)約了設(shè)備。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例可以使本專業(yè)技術(shù)人員更全面的理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本 發(fā)明。實(shí)施例1
將褐煤和焦煤粉碎至160目，取160目的褐煤50% (以下實(shí)施例中各原料組份均為重 量百分比)、160目的焦煤21%、浙青9%、焦油10%、水9%、五氧化二釩0. 5%、氧化銅0. 5%混 合并攪拌均勻，直至混合均勻?yàn)橹梗瑢⒒旌衔锪显谠炝ＴO(shè)備中進(jìn)行加工，成型成顆粒，使顆 粒符合GB7702. 3-1997規(guī)定的強(qiáng)度。再將成型后的顆粒通過流化床干燥，蒸發(fā)除去物料 內(nèi)部的水分，使物料內(nèi)部水分降低到5%，將干燥后的物料加入到炭化爐中，隔絕空氣加熱 至650°C，保持6小時(shí)后，將溫度升至850°C，同時(shí)通入氮?dú)?、體積份數(shù)為25%的水蒸氣(以 下實(shí)施例中各氣體的量均為體積百分比)、洲的氧氣活化4小時(shí)，冷卻，得到所需產(chǎn)品。經(jīng) 檢測(cè)產(chǎn)品的強(qiáng)度為90%，碘值達(dá)900mg/g，穿透硫容為8. 86gS02/100gC NOx吸附容量14. 26 gN0x/100gC，對(duì)比同樣條件下，日本同類脫硫活性炭產(chǎn)品的3. 60 gS02/100gC, NOx吸附容量 5. 18 gN0x/100gC。 實(shí)施例2
將褐煤和焦煤粉碎至170目，取170目的褐煤48%、170目的焦煤20%、浙青8%、焦油14%、 水8%、五氧化二釩1%、氧化銅1%混合并攪拌均勻，直至混合均勻?yàn)橹?，將混合物料在造粒設(shè) 備中進(jìn)行加工，成型成顆粒，使顆粒符合GB7702. 3-1997規(guī)定的強(qiáng)度。再將成型后的顆粒通 過流化床干燥，蒸發(fā)除去物料內(nèi)部的水分，使物料內(nèi)部水分降低到8%，將干燥后的物料加入 到炭化活化爐中，隔絕空氣加熱至650°C，保持6小時(shí)后，將溫度升至900°C，同時(shí)通入氮?dú)狻?15%的水蒸汽和1.洲的氧氣和1. 5%的CO2，保持4小時(shí)，冷卻，得到所需產(chǎn)品。產(chǎn)品的強(qiáng)度為 92%，碘值為 910mg/g，穿透硫容為 9. 62gS02/100gC, NOxK附容量 17. 64 gN0x/100gC，對(duì)比同 樣條件下，日本同類脫硫活性炭產(chǎn)品的3. 60 gS02/100gC, NOx吸附容量5. 18 gN0x/100gC。實(shí)施例3
將褐煤和焦煤粉碎至180目，取180目的褐煤49%、180目的焦煤21%與7%的浙青、11% 的焦油、9%的水、1%的五氧化二釩、2%的氧化銅混合并攪拌均勻，直至混合均勻?yàn)橹?，將混合物料在造粒設(shè)備中進(jìn)行加工，成型成顆粒，使顆粒符合GB7702. 3-1997規(guī)定的強(qiáng)度。再 將成型后的顆粒通過流化床干燥，蒸發(fā)除去物料內(nèi)部的水分，使物料內(nèi)部水分降低到10%， 將干燥后的物料加入到炭化活化爐中，隔絕空氣加熱至700°C，保持7小時(shí)后，將溫度升至 800°C，同時(shí)通入氮?dú)狻?6%的水蒸汽、2%的氧氣，保持4小時(shí)，冷卻，得到所需產(chǎn)品。經(jīng)檢 測(cè)產(chǎn)品的強(qiáng)度達(dá)95%，碘值達(dá)950mg/g，穿透硫容為10. 33gS02/100gC, NOx吸附容量19. 85 gN0x/100gC，對(duì)比同樣條件下，日本同類脫硫活性炭產(chǎn)品的3. 60 gS02/100gC, NOx吸附容量 5.18 gN0x/100gC。
實(shí)施例4
將褐煤和焦煤粉碎至210目，取210目的褐煤52%、180目的焦煤15%、10%的浙青、 13%的焦油、8%的水、0. 5%的五氧化二釩、1. 5%的氧化銅混合并攪拌均勻，直至混合均勻?yàn)?止，將混合物料在造粒設(shè)備中進(jìn)行加工，成型成顆粒，使顆粒符合GB7702. 3-1997規(guī)定的強(qiáng) 度。再將成型后的顆粒通過流化床干燥，蒸發(fā)除去物料內(nèi)部的水分，使物料內(nèi)部水分降低 到10%，將干燥后的物料加入到炭化活化爐中，隔絕空氣加熱至700°C，保持6小時(shí)后，將 溫度升至800°C，同時(shí)通入氮?dú)狻?8%的水蒸汽、3%的氧氣，保持4小時(shí)，冷卻，得到所需產(chǎn) 品。產(chǎn)品的強(qiáng)度達(dá)95%，碘值達(dá)950mg/g,穿透硫容為9. 68gS02/100gC, NOx吸附容量17. 93 gN0x/100gC，對(duì)比同樣條件下，日本同類脫硫活性炭產(chǎn)品的3. 60 gS02/100gC, NOx吸附容量 5.18 gN0x/100gC。
權(quán)利要求
1.一種脫硫脫硝活性焦，其特征在于，所述脫硫脫硝活性焦包括以下重量百分比的組分褐煤48 52% ；焦煤10 24% ；浙青6 15% ；焦油10 25% ；水8 12% ；五氧化 二釩0. 5 2. 5% ；氧化銅0. 5 3%。
2.權(quán)利要求1所述一種脫硫脫硝活性焦的制備方法，包括粉碎備煤、捏合、成型、干 燥、炭化、活化步驟，其特征在于捏合將粉碎后的褐煤、焦煤、浙青、焦油、水、五氧化二釩及氧化銅充分混合并攪拌，直 至混合均勻?yàn)橹梗怀尚蛯⒛蠛汐@得的混合物料在造粒設(shè)備中加工，成型成顆粒；干燥蒸發(fā)成型之后的顆粒，以除去物料內(nèi)部的水分；炭化將干燥后的物料加入到炭化爐中，隔絕空氣，加熱至600 800°C，保持5 7小 時(shí)，之后升溫至800 1000°C ；活化通入活化劑到炭化后的物料中，活化2 4小時(shí)，冷卻，得到產(chǎn)品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述一種脫硫脫硝活性焦的制備方法，其特征在于所述粉碎備 煤步驟中將褐煤和焦煤分別粉碎至160 220目。
4.根據(jù)權(quán)利要求2中所述一種脫硫脫硝活性焦的制備方法，其特征在于所述捏合步 驟中各原料的重量百分比為褐煤48 52%、焦煤10 對(duì)％、浙青6 15%、焦油10 25%、水8 12%、五氧化二釩0. 5 2. 5%、氧化銅0. 5 3%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2中所述一種脫硫脫硝活性焦的制備方法，其特征在于所述干燥步 驟中，使物料內(nèi)部的水份降低到10%以內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2中所述一種脫硫脫硝活性焦的制備方法，其特征在于所述活化步 驟中活化劑包括水蒸氣、含氧氧化性氣體和惰性氣體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述一種脫硫脫硝活性焦的制備方法，其特征在于所述活化劑 中水蒸氣體積為活化劑總體積的15% 25%。
8.根據(jù)權(quán)利要求6中所述一種脫硫脫硝活性焦的制備方法，其特征在于所述活化劑 中含氧氧化性氣體為氧氣、二氧化碳中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求8中所述一種脫硫脫硝活性焦的制備方法，其特征在于所述活化劑 中含氧氧化性氣體體積不超過活化劑總體積的3%。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種脫硫脫硝活性焦及其制備方法，所述脫硫脫硝活性焦是由粉碎成一定細(xì)度的褐煤、焦煤、瀝青、焦油、五氧化二釩、氧化銅和水以一定的重量百分比經(jīng)過捏合、成型、干燥、炭化、活化得到的。采用上述原料和方法制備得到的脫硫脫硝活性焦不僅脫硫脫硝效果好，而且成本低廉、制備簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)。
文檔編號(hào)B01J20/30GK102101039SQ201110034970
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2011年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月11日
發(fā)明者張偉, 程洪義, 趙建勛, 隋志文 申請(qǐng)人:趙建勛