一种活性焦的制备方法和装置与流程

本发明属于活性焦的，具体涉及一种活性焦的制备方法和装置。

背景技术：

1、目前工业应用的活性焦大部分以煤为原料制备得到，煤中含有的硫元素在炭化和活化过程中会产生硫化氢等含硫气体混合在焦炉煤气中。硫化氢具有腐蚀性，会对焦炉煤气的输送产生不利影响，还会对人的生命健康造成威胁；焦炉煤气燃烧后会产生二氧化硫等气体污染物，对生态环境造成破坏。

2、由于全世界对铝制品需求的持续增加，作为制铝工业提取al2o3时排出的工业固体废弃物，赤泥的生产量及堆存量均在不断上升。赤泥一般具有强碱性，其浸出物的ph值在10以上，因此在大量堆积的情况下很容易引起地下水、河流和湖泊等水域的污染，或引起土地的碱化，造成土地污染。赤泥的颗粒极小，露天堆积时可能会导致粉尘扬起造成空气污染。

技术实现思路

1、本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

2、活性焦作为一种廉价易制、可重复利用的吸附材料，在污染物处理、空气净化、水处理等方面得到广泛应用，但是新鲜活性焦对硫化氢吸附和催化氧化能力较差，通过需要对其进行碱改性和金属氧化物改性。

3、现有活性焦制备工艺中，活性焦改性主要使用硝酸盐浸渍在高温下加热对其进行金属氧化物改性，其生产成本较高，同时加热分解过程会产生氮氧化物，污染环境。

4、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种活性焦的制备方法，该方法不仅将固废资源化利用，同时降低了活性焦的制备成本，制得的活性焦不仅具有原来的物理吸附硫化氢的能力，还具有金属氧化物的化学吸附能力，将物理吸附和化学吸附相结合，使活性焦具有更高的吸附能力。

5、本发明实施例的活性焦的制备方法，包括以下步骤：

6、(1)将煤粉和赤泥进行造粒处理，得到固体颗粒；

7、(2)将所述步骤(1)制得的固体颗粒进行制焦，得到活性焦。

8、本发明实施例的活性焦的制备方法带来的优点和技术效果，1、本发明实施例的方法，将工业固废赤泥作为活性焦改性中金属氧化物的来源，不仅将固废资源化利用，同时还降低了改性活性焦的成本；2、本发明实施例的方法，在活性焦制备的过程中添加赤泥，有利于活性焦成型，也增强了活性焦的颗粒强度；3、本发明实施例的方法，制得的活性焦不仅具有原有的物理吸附硫化氢的能力，还具有金属氧化物的化学吸附硫化氢的能力，将物理吸附和化学吸附相结合，使所制得的活性焦具有更高的吸附能力。

9、在一些实施例中，所述步骤(1)中，所述煤粉与赤泥的质量比为100：(1～20)。

10、在一些实施例中，所述步骤(1)中，所述煤粉包括无烟煤、烟煤、褐煤中的至少一种。

11、在一些实施例中，所述步骤(2)中，所述制焦在700～900℃的温度下进行2～8h。

12、在一些实施例中，所述步骤(2)中，所述制焦过程中所述固体颗粒与水蒸气进行反应。

13、在一些实施例中，所述步骤(2)中，所述水蒸气与所述固体颗粒的质量比为(2～6)：1。

14、本发明实施例还提供了一种制备活性焦的装置，包括煤粉储仓、赤泥储仓、成型装置和制焦炉；

15、所述煤粉储仓的出口和所述赤泥储仓的出口分别与所述成型装置的进口相连；

16、所述成型装置用于将煤粉和赤泥进行造粒，得到固体颗粒，所述成型装置的出口和所述制焦炉的进口相连；

17、所述制焦炉用于使固体颗粒和水蒸气进行制焦。

18、在一些实施例中，所述制焦炉包括内层和外层，所述内层用于固体颗粒和水蒸气进行制焦，所述外层用于引入烟气为制焦提供热量。

19、在一些实施例中，所述装置还包括硫化氢脱除室、燃烧室和蒸汽发生器；

20、所述硫化氢脱除室的气体进口与所述制焦炉的气体出口连接，用于将制焦炉中产生的热解气进行脱除硫化氢处理；所述硫化氢脱除室的气体出口与所述燃烧室的气体进口连接，使经脱除硫化氢处理的热解气进入所述燃烧室中燃烧得到烟气；

21、所述燃烧室的气体出口分别与所述制焦炉的外层进口和所述蒸汽发生器的热源进口连接，使烟气一部分进入所述制焦炉的外层为制焦提供热量，一部分进入所述蒸汽发生器中，用于制备水蒸气；

22、所述蒸汽发生器的水蒸气出口与所述制焦炉的内层水蒸气进口连接，使水蒸气进入所述制焦炉中与固体颗粒进行制焦反应。

23、在一些实施例中，所述装置还包括冷却室，所述冷却室与所述制焦炉的活性焦出口连接，用于将活性焦降温，所述冷却室的冷却水出口与所述蒸汽发生器的进水口连接。

技术特征：

1.一种活性焦的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的活性焦的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述煤粉与赤泥的质量比为100：(1～20)。

3.根据权利要求1或2所述的活性焦的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述煤粉包括无烟煤、烟煤、褐煤中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的活性焦的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述制焦在700～900℃的温度下进行2～8h。

5.根据权利要求1或4所述的活性焦的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述制焦过程中所述固体颗粒与水蒸气进行反应。

6.根据权利要求5所述的活性焦的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述水蒸气与所述固体颗粒的质量比为(2～6)：1。

7.一种制备活性焦的装置，其特征在于，包括煤粉储仓、赤泥储仓、成型装置和制焦炉；

8.根据权利要求7所述的制备活性焦的装置，其特征在于，所述制焦炉包括内层和外层，所述内层用于固体颗粒和水蒸气进行制焦，所述外层用于引入烟气为制焦提供热量。

9.根据权利要求8所述的制备活性焦的装置，其特征在于，所述装置还包括硫化氢脱除室、燃烧室和蒸汽发生器；

10.根据权利要求9所述的制备活性焦的装置，其特征在于，所述装置还包括冷却室，所述冷却室与所述制焦炉的活性焦出口连接，用于将活性焦降温，所述冷却室的冷却水出口与所述蒸汽发生器的进水口连接。

技术总结
本发明属于活性焦的技术领域，具体涉及一种活性焦的制备方法和装置。本发明实施例提供的活性焦的制备方法，包括以下步骤：(1)将煤粉和赤泥进行造粒处理，得到固体颗粒；(2)将步骤(1)制得的固体颗粒进行制焦，得到活性焦。该方法不仅将固废资源化利用，同时降低了活性焦的制备成本，制得的活性焦不仅具有原来的物理吸附硫化氢的能力，还具有金属氧化物的化学吸附能力，将物理吸附和化学吸附相结合，使活性焦具有更高的吸附能力。

技术研发人员：郭洁,李阳,杨成龙,张立强,崔义,井庆贺,李德军,张洪清,孙元帅,张军,楚良,周杰,李勇,贾晨光
受保护的技术使用者：扎赉诺尔煤业有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15