专利名称：一种脱硫脱硝活性焦及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种脱硫脱硝活性焦，还涉及该脱硫脱硝活性焦的制备方法。
背景技术：
目前国内常用的烟气脱硫技术主要是钙法脱硫，这种方法不仅运行成本 高、操作复杂，而且洗涤后烟气温度低、废水废渣会导致二次污染以及温室气体CO2过量 排放。炭法逐渐取代了上述钙法脱硫，而目前使用烟气脱硫的同类炭材料产品成本高、 比表面积小、强度低、中孔不发达，且脱硫效果差。现有脱硫吸附剂穿透硫容一般在2 ^S02/100gC。中国发明专利CN02160182.8公开了一种脱硫脱硝活性炭的生产方法，该方法以 烟煤和焦煤为主要原料，通过制备煤粉、配制焦油、制造煤膏、成型造粒、炭化、活化和氧化 这些步骤制备出了一种脱硫脱硝活性炭，该方法生产出来的脱硫活性炭强度较高、比表面 积大，，但是该发明采用优质烟煤作为原料，而且，对煤粉的粒度要求为300-400目，更加严 格，活化之后还要有氧化流程，氧化流程所需要的氧化剂浓度更高。
发明内容
本发明的所要解决的问题，在于提供一种脱硫脱硝活性焦，该脱硫脱硝活性焦成 本低廉，脱硫效果好，工艺简单，实用性强。本发明的另一目的在于提供上述脱硫脱硝活性焦的制备方法。本发明脱硫脱硝活性焦，其主要原料包括以下重量百分数的组分
褐煤48 52% ；焦煤10 24% ；浙青6 15% ；焦油10 25% ；水8 12% ；五氧化 二钒0. 5 2. 5% ；氧化铜0. 5 3%。脱硫脱硝活性焦的制备方法，包括粉碎备煤、捏合、成型、干燥、炭化、活化步骤。捏合将粉碎后的褐煤、焦煤、浙青、焦油、水、五氧化二钒及氧化铜充分混合并搅 拌，直至混合均勻为止；
成型将捏合获得的混合物在造粒设备中加工，成型成颗粒； 干燥蒸发成型后的颗粒除去物料内部的水分；
炭化将干燥后的物料加入到炭化炉中，隔绝空气，加热至600 800°C，保持5 7小 时，之后升温至800 1000°C ；
活化通入活化剂到炭化后的物料中，活化2 4小时，冷却，得到产品。以上步骤中，粉碎备煤是将褐煤和焦煤分别粉碎至160 220目；
捏合步骤中各原料的重量百分比为褐煤48 52%、焦煤10 对％、浙青6 15%、 焦油10 25%、水8 12%、五氧化二钒0. 5 2. 5%、氧化铜0. 5 3% ； 干燥步骤中，使物料内部的水份降低到10%以内；
活化步骤中活化剂包括水蒸气、含氧氧化性气体和惰性气体，活化剂中水蒸气体积为 活化剂总体积的15% 25%，活化剂中含氧氧化性气体为氧气、二氧化碳中的至少一种，活化剂中含氧氧化性气体体积不超过活化剂总体积的3%。采用以上原料和工艺制备的脱硫脱硝活性焦，具有以下优点
(1)节约成本。褐煤的市场价格是每吨150 200元，而专利CN02160182. 8中采用烟 煤为主要原料，烟煤的价格是每吨500 1000元，本发明采用价格低廉的褐煤为主要原料， 大大降低了成本。另外本发明在活化炉中通入含氧气体，不需在专门的氧化炉中进行，不 但降低了设备的制造成本，还减少了产品的损耗，且在该步骤中氧气用量不超过3%，比专利 CN02160182. 8中公开的氧气用量12 21%要少，节约了成本。(2)脱硫性能好，本发明制备的脱硫脱硝活性焦的穿透硫容达8. 86 10. 33gS02/100gC，产品的强度达90%以上，碘值达900mg/g以上。(3)脱硝性能好，本发明制备的脱硫脱硝活性焦对NOx吸附容量达到 19. 64N0x/100gC以上，脱硝温度在120°C左右，与脱硫温度相接近，因此可以在一个烟气净 化设备中进行，节约了设备。
具体实施例方式以下实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制本 发明。实施例1
将褐煤和焦煤粉碎至160目，取160目的褐煤50% (以下实施例中各原料组份均为重 量百分比)、160目的焦煤21%、浙青9%、焦油10%、水9%、五氧化二钒0. 5%、氧化铜0. 5%混 合并搅拌均勻，直至混合均勻为止，将混合物料在造粒设备中进行加工，成型成颗粒，使颗 粒符合GB7702. 3-1997规定的强度。再将成型后的颗粒通过流化床干燥，蒸发除去物料 内部的水分，使物料内部水分降低到5%，将干燥后的物料加入到炭化炉中，隔绝空气加热 至650°C，保持6小时后，将温度升至850°C，同时通入氮气、体积份数为25%的水蒸气(以 下实施例中各气体的量均为体积百分比)、洲的氧气活化4小时，冷却，得到所需产品。经 检测产品的强度为90%，碘值达900mg/g，穿透硫容为8. 86gS02/100gC NOx吸附容量14. 26 gN0x/100gC，对比同样条件下，日本同类脱硫活性炭产品的3. 60 gS02/100gC, NOx吸附容量 5. 18 gN0x/100gC。 实施例2
将褐煤和焦煤粉碎至170目，取170目的褐煤48%、170目的焦煤20%、浙青8%、焦油14%、 水8%、五氧化二钒1%、氧化铜1%混合并搅拌均勻，直至混合均勻为止，将混合物料在造粒设 备中进行加工，成型成颗粒，使颗粒符合GB7702. 3-1997规定的强度。再将成型后的颗粒通 过流化床干燥，蒸发除去物料内部的水分，使物料内部水分降低到8%，将干燥后的物料加入 到炭化活化炉中，隔绝空气加热至650°C，保持6小时后，将温度升至900°C，同时通入氮气、 15%的水蒸汽和1.洲的氧气和1. 5%的CO2，保持4小时，冷却，得到所需产品。产品的强度为 92%，碘值为 910mg/g，穿透硫容为 9. 62gS02/100gC, NOxK附容量 17. 64 gN0x/100gC，对比同 样条件下，日本同类脱硫活性炭产品的3. 60 gS02/100gC, NOx吸附容量5. 18 gN0x/100gC。实施例3
将褐煤和焦煤粉碎至180目，取180目的褐煤49%、180目的焦煤21%与7%的浙青、11% 的焦油、9%的水、1%的五氧化二钒、2%的氧化铜混合并搅拌均勻，直至混合均勻为止，将混合物料在造粒设备中进行加工，成型成颗粒，使颗粒符合GB7702. 3-1997规定的强度。再 将成型后的颗粒通过流化床干燥，蒸发除去物料内部的水分，使物料内部水分降低到10%， 将干燥后的物料加入到炭化活化炉中，隔绝空气加热至700°C，保持7小时后，将温度升至 800°C，同时通入氮气、16%的水蒸汽、2%的氧气，保持4小时，冷却，得到所需产品。经检 测产品的强度达95%，碘值达950mg/g，穿透硫容为10. 33gS02/100gC, NOx吸附容量19. 85 gN0x/100gC，对比同样条件下，日本同类脱硫活性炭产品的3. 60 gS02/100gC, NOx吸附容量 5.18 gN0x/100gC。
实施例4
将褐煤和焦煤粉碎至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%的五氧化二钒、1. 5%的氧化铜混合并搅拌均勻，直至混合均勻为 止，将混合物料在造粒设备中进行加工，成型成颗粒，使颗粒符合GB7702. 3-1997规定的强 度。再将成型后的颗粒通过流化床干燥，蒸发除去物料内部的水分，使物料内部水分降低 到10%，将干燥后的物料加入到炭化活化炉中，隔绝空气加热至700°C，保持6小时后，将 温度升至800°C，同时通入氮气、18%的水蒸汽、3%的氧气，保持4小时，冷却，得到所需产 品。产品的强度达95%，碘值达950mg/g,穿透硫容为9. 68gS02/100gC, NOx吸附容量17. 93 gN0x/100gC，对比同样条件下，日本同类脱硫活性炭产品的3. 60 gS02/100gC, NOx吸附容量 5.18 gN0x/100gC。
权利要求
1.一种脱硫脱硝活性焦，其特征在于，所述脱硫脱硝活性焦包括以下重量百分比的组分褐煤48 52% ；焦煤10 24% ；浙青6 15% ；焦油10 25% ；水8 12% ；五氧化 二钒0. 5 2. 5% ；氧化铜0. 5 3%。
2.权利要求1所述一种脱硫脱硝活性焦的制备方法，包括粉碎备煤、捏合、成型、干 燥、炭化、活化步骤，其特征在于捏合将粉碎后的褐煤、焦煤、浙青、焦油、水、五氧化二钒及氧化铜充分混合并搅拌，直 至混合均勻为止；成型将捏合获得的混合物料在造粒设备中加工，成型成颗粒；干燥蒸发成型之后的颗粒，以除去物料内部的水分；炭化将干燥后的物料加入到炭化炉中，隔绝空气，加热至600 800°C，保持5 7小 时，之后升温至800 1000°C ；活化通入活化剂到炭化后的物料中，活化2 4小时，冷却，得到产品。
3.根据权利要求2中所述一种脱硫脱硝活性焦的制备方法，其特征在于所述粉碎备 煤步骤中将褐煤和焦煤分别粉碎至160 220目。
4.根据权利要求2中所述一种脱硫脱硝活性焦的制备方法，其特征在于所述捏合步 骤中各原料的重量百分比为褐煤48 52%、焦煤10 对％、浙青6 15%、焦油10 25%、水8 12%、五氧化二钒0. 5 2. 5%、氧化铜0. 5 3%。
5.根据权利要求2中所述一种脱硫脱硝活性焦的制备方法，其特征在于所述干燥步 骤中，使物料内部的水份降低到10%以内。
6.根据权利要求2中所述一种脱硫脱硝活性焦的制备方法，其特征在于所述活化步 骤中活化剂包括水蒸气、含氧氧化性气体和惰性气体。
7.根据权利要求6中所述一种脱硫脱硝活性焦的制备方法，其特征在于所述活化剂 中水蒸气体积为活化剂总体积的15% 25%。
8.根据权利要求6中所述一种脱硫脱硝活性焦的制备方法，其特征在于所述活化剂 中含氧氧化性气体为氧气、二氧化碳中的至少一种。
9.根据权利要求8中所述一种脱硫脱硝活性焦的制备方法，其特征在于所述活化剂 中含氧氧化性气体体积不超过活化剂总体积的3%。
全文摘要
本发明提供了一种脱硫脱硝活性焦及其制备方法，所述脱硫脱硝活性焦是由粉碎成一定细度的褐煤、焦煤、沥青、焦油、五氧化二钒、氧化铜和水以一定的重量百分比经过捏合、成型、干燥、炭化、活化得到的。采用上述原料和方法制备得到的脱硫脱硝活性焦不仅脱硫脱硝效果好，而且成本低廉、制备简单、实用性强。
文档编号B01J20/30GK102101039SQ201110034970
公开日2011年6月22日 申请日期2011年2月9日 优先权日2010年2月11日
发明者张伟, 程洪义, 赵建勋, 隋志文 申请人:赵建勋