CN100569639C - 烟气治理和水源净化两用活性焦的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种烟气治理和水源净化两用活性焦的制备方法，其包括下列步骤：1)制备煤粉：将原料分别破碎成90%以上能通过200目筛网的煤粉；2)制备粘合剂：将沥青或沥青与焦油的混合物加热熔融、搅拌均匀后保温备用；3)向所述煤粉中加入所述粘合剂，混捏均匀后经成型造粒、炭化、活化、筛分包装即成。本发明提供的制备方法具有气液两用功效，可进一步降低成本，并且其工艺简单，可以充分利用现有设备生产，不需大幅改动设备；所制得的产品动态净化效果好，可以实现脱硫脱硝脱汞和脱氯、去除二噁英和除尘的集成净化功能；本发明所制成的产品在烟气脱硫的实际应用中，省水省电省地，投资小，处理过程中硫可资源化回收，不会造成二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种活性焦即活性炭的制备方法，特别是涉及一种可治理烟气和净化水源的两用的活性焦的制备方法。
背景技术
本申请是同一申请人的系列申请：申请人于2005年12月13日提交的申请200510132628.8“烟气治理活性焦的制备方法及其制备的烟气治理活性焦”中公开了一种烟气治理活性焦的制备方法及其制备的烟气治理活性焦，其中制备的烟气治理活性焦成本较低，所制备的烟气治理活性焦的脱硫脱硝效果提高；同体积(容积)下堆重增加；强度好，不易磨蚀；使用寿命长。申请人又于2007年11月30日提交的申请200710178435.5“给水深度处理用催化氧化载体颗粒及其制备方法”中公开了一种给水深度处理用催化氧化载体颗粒及其制备方法，成本较低；同时具有催化氧化活性好，生物载持量大，比表面积发达，净化水效果好；堆重高，强度好，不易磨蚀；使用寿命长等优点。但是这些产品均是单一性产品，即只能对烟气或水源其中的一种进行处理，专一性强，适用范围窄。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种工艺简单、可以充分利用现有设备生产的即可用于烟气治理又可用于水源净化的两用活性焦的制备方法。
一种烟气治理和水源净化两用活性焦的制备方法，其包括下列步骤：
1)制备煤粉：将以下重量份数的原料分别破碎成90％以上能通过200目筛网的煤粉：
焦粉或炭化料粉：55～65；
焦煤或1/3焦煤：15～35；
无烟煤或烟煤：5～20；
2)制备粘合剂：将沥青或沥青与焦油的混合物加热熔融、搅拌均匀后保温备用；
3)向所述煤粉中加入所述粘合剂，充分混捏和彻底搅拌均匀，制成煤膏：当粘合剂为熔融沥青时，加入量为每100重量份煤粉加8～20重量份；当粘合剂为熔融的沥青与焦油的混合物时，加入量为每100重量份煤粉加25～35重量份；然后经成型造粒、炭化、活化、筛分包装即成。
本发明烟气治理和水源净化两用活性焦的制备方法，所述步骤1)中的原料重量份数分别优选为：
焦粉或炭化料粉：60；
焦煤或1/3焦煤：25；
无烟煤或烟煤：15。
本发明烟气治理和水源净化两用活性焦的制备方法，所述步骤2)中的沥青与焦油的混合物中各自的重量份数优选为：
沥青：10～30；
焦油：70～90。
本发明烟气治理和水源净化两用活性焦的制备方法，所述步骤3)中熔融沥青的加入量优选为每100重量份煤粉加10重量份。
本发明烟气治理和水源净化两用活性焦的制备方法，所述步骤3)中熔融的沥青与焦油的混合物的加入量优选为每100重量份煤粉加30重量份。
本发明烟气治理和水源净化两用活性焦的制备方法，所述步骤3)中的成型造粒过程可以为将上述原料送入压力为50.0～500.0MPa的对辊成型机中，制成条形、球形、杏核形、橄榄形或椭圆形的颗粒，或者通过液压机械压制成直径1～20毫米的条柱形，根据需要截成不同长度的段。
本发明烟气治理和水源净化两用活性焦的制备方法，所述步骤3)中的炭化过程可以为将上述颗粒加入温度750～850℃的炭化炉中炭化1～3小时，制成炭化料。
本发明烟气治理和水源净化两用活性焦的制备方法，所述步骤3)中的活化过程可以为将上述炭化料加入温度950～1100℃的活化炉中，用0.25～0.8MPa水蒸气活化4～30小时，制成活化料。
本发明主要通过大大提高原料中的焦粉、炭化料粉等其他含炭材料干馏或半干馏后的、挥发份在5～20％的产物(例如气煤焦)的用量，降低无烟煤或烟煤的用量，来实现含炭废弃物质的综合利用，进一步降低成本，同时保持良好的脱硫脱硝效果，改进生物载持量。本发明将起主要作用的，原用于烟气治理中的气煤原料和原用于水源净化中的无烟煤原料，改换成焦粉或其他炭材料干馏或半干馏后的产物原料。新原料主要是炼焦副产品，成本低，原料来源广泛，同时原料材质稳定，内部结构松散，孔隙度大，有利于污染物质在活性炭内部的扩散，增加了传质效果。同时，也增加了活性炭总体反应面积，避免微孔过多导致孔隙堵塞和饱和失效，影响脱附再生效果，改善了活性炭再生使用寿命。故而本发明提供的制备方法及其产品具有气液两用功效，不仅可以进一步降低成本，而且工艺简单，充分利用现有设备生产，不需大幅改动；所制得的产品动态净化效果好，可以实现脱硫脱硝脱汞和脱氯、去除二噁英和除尘的集成净化功能；本发明所制成的产品在烟气脱硫的实际应用中，省水省电省地，投资小，处理过程中硫可资源化回收，不会造成二次污染。
具体实施方式
实施例1
将焦粉55公斤、焦煤15公斤和无烟煤5公斤分别破碎成90％以上能通过200目筛网的煤粉，将沥青加热熔融、搅拌均匀后保温备用；向煤粉中加入熔融沥青，加入量为每100重量份煤粉加10重量份，混捏均匀后，送入压力为50.0MPa的对辊成型机中，压制成φ10mm球形颗粒；再将球形颗粒送入750℃的炭化炉中，炭化1小时，制成炭化料；再将炭化料送入立式活化炉中，在950℃下，用0.25MPa水蒸气活化4小时，制成烟气治理和水源净化两用活性焦产品。
实施例2
将炭化料粉60公斤、1/3焦煤25公斤和烟煤10公斤分别破碎成90％以上能通过200目筛网的煤粉，将沥青与焦油按20∶80的比例加热熔融混合、搅拌均匀后保温备用；向煤粉中加入熔融的沥青与焦油的混合物，加入量为每100重量份煤粉加25重量份，混捏均匀后，送入压力为180.0MPa的对辊成型机中，压制成φ11×8mm杏核形颗粒；再将杏核形颗粒送入800℃的炭化炉中，炭化1.5小时，制成炭化料；再将炭化料送入立式活化炉中，在980℃下，用0.6MPa水蒸气活化12小时，制成烟气治理和水源净化两用活性焦产品。
实施例3
将煤粉65公斤、焦煤30公斤和无烟煤15公斤分别破碎成90％以上能通过200目筛网的煤粉，将沥青与焦油按30∶70的比例加热熔融混合、搅拌均匀后保温备用；向煤粉中加入熔融的沥青与焦油的混合物，加入量为每100重量份煤粉加30重量份，混捏均匀后，送入压力为300.0MPa的对辊成型机中，压制成φ13×11×8mm橄榄形颗粒；再将球形颗粒送入780℃的炭化炉中，炭化1.5小时，制成炭化料；再将炭化料送入立式活化炉中，在1050℃下，用0.5MPa水蒸气活化20小时，制成烟气治理和水源净化两用活性焦产品。
实施例4
将煤粉65公斤、焦煤20公斤和烟煤20公斤分别破碎成90％以上能通过200目筛网的煤粉，将沥青加热熔融、搅拌均匀后保温备用；向煤粉中加入熔融的沥青，加入量为每100重量份煤粉加8重量份，混捏均匀后，送入压力为400.0MPa的对辊成型机中，压制成φ13×11×8mm橄榄形颗粒；再将橄榄形颗粒送入820℃的炭化炉中，炭化2小时，制成炭化料；再将炭化料送入立式活化炉中，在1000℃下，用0.4MPa水蒸气活化25小时，制成烟气治理和水源净化两用活性焦产品。
实施例5
将炭化料粉65公斤、焦煤35公斤和烟煤20公斤分别破碎成90％以上能通过200目筛网的煤粉，将沥青加热熔融、搅拌均匀后保温备用；向煤粉中加入熔融的沥青，加入量为每100重量份煤粉加20重量份，混捏均匀后，通过液压机械压制成直径1～20毫米的条形，根据需要截成段；再将颗粒送入850℃的炭化炉中，炭化3小时，制成炭化料；再送入立式活化炉中，在1100℃下，用0.8MPa水蒸气活化30小时，制成烟气治理和水源净化两用活性焦产品。
实施例6
将煤粉65公斤、1/3焦煤35公斤和无烟煤20公斤分别破碎成90％以上能通过200目筛网的煤粉，将沥青与焦油按10∶90的比例加热熔融混合、搅拌均匀后保温备用；向煤粉中加入熔融的沥青与焦油，加入量为每100重量份煤粉加35重量份，混捏均匀后，送入压力为500.0MPa的对辊成型机中，压制成φ13×11×8mm椭圆形颗粒；再将颗粒送入850℃的炭化炉中，炭化3小时，制成炭化料；再送入立式活化炉中，在1100℃下，用0.8MPa水蒸气活化30小时，制成烟气治理和水源净化两用活性焦产品。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种烟气治理和水源净化两用活性焦的制备方法，其特征在于其包括下列步骤：
1)制备煤粉：将以下重量份数的原料分别破碎成90％以上能通过200目筛网的煤粉：
焦粉或炭化料粉：55～65；
焦煤或1/3焦煤：15～35；
无烟煤或烟煤：5～20；
2)制备粘合剂：将沥青或沥青与焦油的混合物加热熔融、搅拌均匀后保温备用；
3)向所述煤粉中加入所述粘合剂，充分混捏和彻底搅拌均匀，制成煤膏：当粘合剂为熔融沥青时，加入量为每100重量份煤粉加8～20重量份；当粘合剂为熔融的沥青与焦油的混合物时，加入量为每100重量份煤粉加25～35重量份；然后经成型造粒、炭化、活化、筛分包装即成。
2.根据权利要求1所述的烟气治理和水源净化两用活性焦的制备方法，其特征在于所述步骤1)中的原料重量份数分别为：
焦粉或炭化料粉：60；
焦煤或1/3焦煤：25；
无烟煤或烟煤：15。
3.根据权利要求2所述的烟气治理和水源净化两用活性焦的制备方法，其特征在于所述步骤2)中的沥青与焦油的混合物中各自的重量份数为：
沥青：10～30；
焦油：70～90。
4.根据权利要求2所述的烟气治理和水源净化两用活性焦的制备方法，其特征在于所述步骤3)中熔融沥青的加入量为每100重量份煤粉加10重量份。
5.根据权利要求3所述的烟气治理和水源净化两用活性焦的制备方法，其特征在于所述步骤3)中熔融的沥青与焦油的混合物的加入量为每100重量份煤粉加30重量份。
6.根据权利要求1～5任一项所述的烟气治理和水源净化两用活性焦的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中的成型造粒过程为将上述原料送入压力为50.0～500.0MPa的对辊成型机中，制成条形、球形、杏核形、橄榄形或椭圆形的颗粒；或通过液压机械压制成直径1～20毫米的条形柱状颗粒。
7.根据权利要求6所述烟气治理和水源净化两用活性焦的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中的炭化过程为将上述颗粒加入温度750～850℃的炭化炉中炭化1～3小时，制成炭化料。
8.根据权利要求7所述的烟气治理和水源净化两用活性焦的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中的活化过程为将上述炭化料加入温度950～1100℃的活化炉中，用0.25～0.8MPa水蒸气活化4～30小时，制成活化料。
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