專利名稱：一種脫硫活性焦及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙氣脫硫活性焦及其制備方法。
背景技術(shù)：
中國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費(fèi)國，煤炭的大量開采利用帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染。燃煤排放的SO2是造成環(huán)境污染的重要因素之一，以SO2為主的酸性氣體導(dǎo)致的酸雨覆蓋區(qū)占我國國土面積的40%，造成生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重危害。此外SO2的大量排放也造成我國硫資源的大量損失?；钚越篃煔饷摿蚣寄?，是ー種先進(jìn)的干法脫硫技木。該技術(shù)具有脫硫效率高、脫硫過程不消耗水、無廢水廢渣二次污染及可以實(shí)現(xiàn)硫資源化等優(yōu)點(diǎn)。自20世紀(jì)80年代以來， 在日本、德國等發(fā)達(dá)國家廣泛應(yīng)用。結(jié)合我國環(huán)境污染嚴(yán)重現(xiàn)狀，活性焦脫硫技術(shù)作為適合我國國情的煙氣治理技木，越來越受到國內(nèi)重視及推廣應(yīng)用。活性焦用于煙氣脫硫脫硝等環(huán)保領(lǐng)域，目前市場需求量很大，且需求增長速率非常快。用于煙氣脫硫的活性焦不僅要求其脫硫性能好，而且要強(qiáng)度高，不易粉碎，堆積比重高，并且可以多次循環(huán)使用。國內(nèi)生產(chǎn)的煙氣脫硫活性焦，主要以優(yōu)質(zhì)無煙煤為原料。而國內(nèi)優(yōu)質(zhì)無煙煤資源有限，并因?yàn)闊o序開發(fā)導(dǎo)致逐年減產(chǎn)。根據(jù)我國國情，開辟適合生產(chǎn)高性能脫硫活性焦的原料煤種，開發(fā)適合不同煤種的高性能脫硫活性焦制備技術(shù)，是發(fā)展的必然趨勢，對我國節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以煙煤制備的脫硫活性焦，具有原料豐富，生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
ー種脫硫活性焦，以煙煤A為主要原料，配入煙煤B和黏結(jié)劑煤焦油，經(jīng)過磨粉、成型、炭化及活化后制成，原料組份及配比為煙煤A40-60%，煙煤B 10-30%,煤焦油20%_30% ;所述的煙煤A的灰分含量為4-10%、揮發(fā)份含量為22-27%，所述煙煤B的灰分含量為4_6%、揮發(fā)分含量為33-36%，以上所述的含量均以質(zhì)量百分含量計(jì)。本發(fā)明還提供制備所述的脫硫活性焦的方法，包括步驟(I )磨粉將原料煙煤A和煙煤B破碎為180-325目的粒度；(2)成型將磨粉后的原料煙煤A和煙煤B與煤焦油按比例均勻混合，并在800-1000kgf/cm2的壓強(qiáng)下擠壓成炭條并風(fēng)干陳化；(3)炭化將陳化后的炭條進(jìn)行炭化后生成炭化料，炭化終溫400-700°C,炭化時間30-60min,升溫速率2-8min/°C ； (4)活化將炭化料通入水蒸氣活化，活化溫度為800_900で，活化時間為30-90min，得到產(chǎn)品。本發(fā)明活性焦與目前市場現(xiàn)有的煙氣脫硫活性焦相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
(I)生產(chǎn)原料。本發(fā)明采用的原料煤為大同煙煤，相比無煙煤，大同煙煤價格低廉，儲量豐富。本發(fā)明開辟了適合制備優(yōu)質(zhì)煙氣脫硫活性焦的新煤種。
(2)產(chǎn)品性能。本發(fā)明制備的煙氣脫硫活性焦具有吸附容量大、機(jī)械強(qiáng)度好、堆比重高等優(yōu)點(diǎn)，屬于優(yōu)質(zhì)的煙氣脫硫活性焦。(3)エ業(yè)應(yīng)用。本發(fā)明對原料要求低、豐富易得，エ藝簡單，制作成本低，產(chǎn)品性能好，具有較大的經(jīng)濟(jì)價值和社會意義，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式煙煤A和煙煤B采用大同煙煤，根據(jù)測定結(jié)果，煙煤A的灰分含量為4-10% (質(zhì)量百分含量)、揮發(fā)份含量為22-27% (質(zhì)量百分含量)，所述煙煤B的灰分含量為4-6% (質(zhì)量百分含量)、揮發(fā)分含量為33-36% (質(zhì)量百分含量)，在以上灰分和揮發(fā)份含量范圍內(nèi)的大同煙煤均可用來制備本發(fā)明所述的脫硫活性焦。實(shí)施例I 一 6中，采用的是大同煙煤中產(chǎn)量較大的煙煤，進(jìn)行煤質(zhì)分析結(jié)果如下
表I原料煤エ業(yè)分析結(jié)果^_
煤樣 7K /Mad (%) 灰/Ad(%)揮發(fā)分/Vd(%)
煙煤 A 5. 586. 75 26. 90
煙煤 Β[5· 32]4. 80 Ι34. 80
表2原料煤エ業(yè)分析結(jié)果
煤樣 |己(%)IHri (%) ]Nri(%) Istri (%)Tori (%)
煙煤 A 77. 963. 64 O. 68 O. 2510. 72
煙煤句77. 10[4. 84 11.07 ]θ. 24[11.96
表3原料煤灰成分分析
「Si。,丨 MA 丨 F.,0,Γ TC),|~CtO 丨琴「K30 丨 Na3O翻,「S。, I P3Oj
■祥(%) |_ (%) (%)(%)(%) (%)(%) (%)(%) (%) (%)
通煤 A 63.22|_23.05 2 360.59451 0J20.4 0.49010 130 016
邏謹(jǐn) B 4112 I 14.19 O￡20,7022.80 1_ 2Λ1_0.20 [ 0|2030 [ 449 IJ 43
表4原料煤的其它性質(zhì)
煤樣I焦淹特征I粘結(jié)指數(shù)I可磨性 煙煤A 4 O 62 煙煤 B|§_]__[46
由以上煤質(zhì)分析可以看出，煙煤A水分含量低、灰分含量低，固定炭含量較高，可磨性
較好，具有一定的粘結(jié)性。煙煤B屬于灰分含量低、灰分含量低、固定炭含量低、反應(yīng)性強(qiáng)的
較年輕的煙煤。
實(shí)施例I
原料組份及配比煙煤A60% (質(zhì)量百分含量)，煙煤B 10% (質(zhì)量百分含量)，煤焦油30%(質(zhì)量百分含量);
制備方法(I )磨粉將原料煙煤A和煙煤B破碎為250目的粒度；(2)成型將磨粉后的原料煙煤A和煙煤B與煤焦油按比例均勻混合，并在1000kgf/cm2的壓強(qiáng)下擠壓成炭條并風(fēng)干陳化；(3)炭化將陳化后的炭條進(jìn)行炭化后生成炭化料，炭化終溫600°C，炭化時間50min，升溫速率2min/°C ；(4)活化將炭化料通入水蒸氣活化，活化溫度為800°C，活化時間為30min,得到粒徑為9mm的活性焦產(chǎn)品。
實(shí)施例2
原料組份及配比煙煤A52% (質(zhì)量百分含量)，煙煤B 20% (質(zhì)量百分含量)，煤焦油28%(質(zhì)量百分含量);
制備方法(I )磨粉將原料煙煤A和煙煤B破碎為300目的粒度；(2)成型將磨粉后的原料煙煤A和煙煤B與煤焦油按比例均勻混合，并在900kgf/cm2的壓強(qiáng)下擠壓成炭條并風(fēng)干陳化；(3)炭化將陳化后的炭條進(jìn)行炭化后生成炭化料，炭化終溫500°C，炭化時間80min,升溫速率6min/°C ；(4)活化將炭化料通入水蒸氣活化，活化溫度為850°C，活化時間為40min,得到粒徑為9mm的活性焦產(chǎn)品。實(shí)施例3
原料組份及配比煙煤A40% (質(zhì)量百分含量)，煙煤B 30% (質(zhì)量百分含量)，煤焦油30%(質(zhì)量百分含量);
制備方法(I )磨粉將原料煙煤A和煙煤B破碎為180目的粒度；(2)成型將磨粉·后的原料煙煤A和煙煤B與煤焦油按比例均勻混合，并在800kgf/cm2的壓強(qiáng)下擠壓成炭條并風(fēng)干陳化；(3)炭化將陳化后的炭條進(jìn)行炭化后生成炭化料，炭化終溫650°C，炭化時間30min,升溫速率4min/°C ；(4)活化將炭化料通入水蒸氣活化，活化溫度為850°C，活化時間為60min,得到粒徑為9_的活性焦產(chǎn)品。實(shí)施例4
原料組份及配比煙煤A50% (質(zhì)量百分含量)，煙煤B 30% (質(zhì)量百分含量)，煤焦油20%(質(zhì)量百分含量);
制備方法(I )磨粉將原料煙煤A和煙煤B破碎為325目的粒度；(2)成型將磨粉后的原料煙煤A和煙煤B與煤焦油按比例均勻混合，并在1000kgf/cm2的壓強(qiáng)下擠壓成炭條并風(fēng)干陳化；(3)炭化將陳化后的炭條進(jìn)行炭化后生成炭化料，炭化終溫700°C，炭化時間60min，升溫速率8min/°C ；(4)活化將炭化料通入水蒸氣活化，活化溫度為900°C，活化時間為90min,得到粒徑為9mm的活性焦產(chǎn)品。實(shí)施例5
原料組份及配比煙煤A50% (質(zhì)量百分含量)，煙煤B20 % (質(zhì)量百分含量)，煤焦油30%(質(zhì)量百分含量);
制備方法(I )磨粉將原料煙煤A和煙煤B破碎為180目的粒度；(2)成型將磨粉后的原料煙煤A和煙煤B與煤焦油按比例均勻混合，并在800kgf/cm2的壓強(qiáng)下擠壓成炭條并風(fēng)干陳化；(3)炭化將陳化后的炭條進(jìn)行炭化后生成炭化料，炭化終溫400°C，炭化時間30min,升溫速率2min/°C ；(4)活化將炭化料通入水蒸氣活化，活化溫度為800°C，活化時間為60min,得到粒徑為9_的活性焦產(chǎn)品。實(shí)施例6
原料組份及配比煙煤A60% (質(zhì)量百分含量)，煙煤B 20% (質(zhì)量百分含量)，煤焦油20%(質(zhì)量百分含量);
制備方法(I )磨粉將原料煙煤A和煙煤B破碎為280目的粒度；(2)成型將磨粉后的原料煙煤A和煙煤B與煤焦油按比例均勻混合，并在950kgf/cm2的壓強(qiáng)下擠壓成炭條并風(fēng)干陳化；(3)炭化將陳化后的炭條進(jìn)行炭化后生成炭化料，炭化終溫650°C，炭化時間35min,升溫速率4min/°C ；(4)活化將炭化料通入水蒸氣活化，活化溫度為880°C，活化時間為40min,得到粒徑為9mm的活性焦產(chǎn)品。實(shí)施例I 一 6的活性焦性能指標(biāo)測定
耐壓強(qiáng)度的測定步驟為隨機(jī)選取表面規(guī)則的成品活性焦顆粒30粒，在SH型數(shù)顯式推拉カ計(jì)上測試其破碎時所顯示的強(qiáng)度，其中50%測量立式強(qiáng)度，50%測量水平強(qiáng)度，然后取其算數(shù)平均值作為樣品的耐壓強(qiáng)度，單位為N/cm2。飽和硫容按MT/T998-2006標(biāo)準(zhǔn)檢測，堆積比重按GB/T 7702. 4-1997標(biāo)準(zhǔn)檢測，碘值 GB/T7702. 7 - 2008。
權(quán)利要求
1.ー種脫硫活性焦，以煙煤A為主要原料，配入煙煤B和黏結(jié)劑煤焦油，經(jīng)過磨粉、成型、炭化及活化后制成，原料組份及配比為煙煤A40-60%，煙煤B 10-30%，煤焦油20%_30% ；所述的煙煤A的灰分含量為4-10%、揮發(fā)份含量為22-27%，所述煙煤B的灰分含量為4_6%、揮發(fā)分含量為33-36%，以上所述的含量均以質(zhì)量百分含量計(jì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的脫硫活性焦，其特征在于原料煙煤A和煙煤B均為大同煙煤。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的脫硫活性焦，其特征在于產(chǎn)品脫硫活性焦的料徑為9mm ο
4.制備如權(quán)利要求I所述活性焦的方法，包括步驟(I)磨粉將原料煙煤A和煙煤 B破碎為180-325目的粒度；(2)成型將磨粉后的原料煙煤A和煙煤B與煤焦油按比例均勻混合，并在800-1000kgf/cm2的壓強(qiáng)下擠壓成炭條并風(fēng)干陳化；(3)炭化將陳化后的炭條進(jìn)行炭化后生成炭化料，炭化終溫400-700°C ,炭化時間30-60min,升溫速率2_8min/°C ；(4)活化將炭化料通入水蒸氣活化，活化溫度為800-900°C，活化時間為30-90min，得到產(chǎn)品O
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以煙煤制備的脫硫活性焦，以煙煤Ａ為主要原料，配入煙煤Ｂ和黏結(jié)劑煤焦油，經(jīng)過磨粉、成型、炭化及活化后制成，原料組份及配比為煙煤A40-60%，煙煤B10-30%，煤焦油20%-30%；所述的煙煤A的灰分含量為4-10%、揮發(fā)份含量為22-27%，所述煙煤B的灰分含量為4-6%、揮發(fā)分含量為33-36%，以上所述的含量均以質(zhì)量百分含量計(jì)。制備脫硫活性焦的方法，包括磨粉、成型、炭化及活化。本發(fā)明采用的原料煤為大同煙煤，相比無煙煤，大同煙煤價格低廉，儲量豐富，制備的煙氣脫硫活性焦具有吸附容量大、機(jī)械強(qiáng)度好、堆比重高等優(yōu)點(diǎn)，屬于優(yōu)質(zhì)的煙氣脫硫活性焦。
文檔編號B01J20/20GK102745686SQ20121025067
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月19日
發(fā)明者傅翔, 蘭志成, 吳濤, 孫仲超, 常曉華, 方娜, 李艷芳, 王鵬, 石興堂, 蔣煜, 陳化新, 陶遜 申請人:大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司