CN107011934B - 一种掺废弃活性炭的配煤炼焦及其炼焦方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种掺废弃活性炭的配煤炼焦，是由原料煤、废弃活性炭和促进剂按照100：0.5‑2：0.5‑1的重量比制得的。本发明使用了废弃活性炭，实现了资源的有效利用，克服了废弃活性炭堆放、填埋等对环境造成的污染，及再生不当造成的废弃活性炭吸附的有毒挥发性物质的无序排放；同时，废弃活性炭中的不挥发的炭及灰分等经过煤焦炉中炼焦形成焦炭，减少原料煤的使用量，并充分回收废弃活性炭中吸收的苯类物质，无环境污染，具有极大的经济和社会效益。本发明的促进剂可促进废弃活性炭与原料煤炼焦形成焦炭，所制备的焦炭中固定碳含量提高至88.1%以上，焦炭质量大幅提高。

Description

一种掺废弃活性炭的配煤炼焦及其炼焦方法
技术领域
本发明涉及炼焦技术领域，具体涉及一种掺废弃活性炭的配煤炼焦及其炼焦方法。
背景技术
活性炭是一种多孔吸附材料，广泛应用于化工、环保、航天等许多领域，由于其比表面积大及丰富的空隙结构，可吸附苯、甲苯、二甲苯，并用于废水过滤等，但是活性炭经脱色或吸附饱和后，其内部的空隙结构被吸附质堵塞，从而丧失吸附能力，每年产生上亿吨的废弃活性炭被丢弃后，既造成资源浪费又产生二次污染。
对于废弃活性炭的处置方面，有部分企业由于没有利用和处置装置，所产生的废弃活性炭只能暂存在场内，随意堆放，简易填埋，没有采用相应的安全处置措施，对周围地下水、土壤、地表水、大气等造成严重污染；部分废弃活性炭回收利用项目，也由于综合利用规模小、技术落后、化工和环保知识缺乏，在加工过程中存在对空气、水体、土壤环境的二次污染。
现有的废弃活性炭再生的方法有：生物再生法热再生法、化学再生法、超声波再生法、湿式氧化再生法、超临界流体萃取技术法及光催化再生法等，但由于废弃活性炭的结构、孔径、吸附物质等的不同，导致废弃活性炭回收再生方法的适应性较差，再生过程释放的挥发物质也容易导致大气污染。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种降低配煤成本，有效保障质量的低成本的掺废弃活性炭的配煤炼焦。
本发明还提供了该掺废弃活性炭的配煤炼焦的炼焦方法。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
一种掺废弃活性炭的配煤炼焦，是由原料煤、废弃活性炭和促进剂按照100：0.5-2：0.5-1的重量比制得的；
所述原料煤是由以下重量百分比的原料组成的：1/3焦煤45-50%、贫瘦煤20-21%、主焦煤16%、肥煤14-18%。
所述的，废弃活性炭为吸附苯类物质至饱和状态的活性炭，含水率为15-25%，苯类物质含量为20-40wt%。
所述的，促进剂为硅微粉和硅藻土按照1：0.6-1的重量比制得的。
所述的，苯类物质为苯、甲苯和二甲苯中的一种。
一种掺废弃活性炭的配煤炼焦的炼焦方法，是由以下步骤制得的：
1）将废弃活性炭和1/3焦煤掺混，得新1/3焦煤；
2）将促进剂和贫瘦煤掺混均匀，得新贫瘦煤；
3）将新1/3焦煤、新贫瘦煤、主焦煤和肥煤至煤仓经配煤后送至粉碎机粉碎，粉碎粒级小于3mm，且2mm以下粒度的煤占60%以上，得煤料；
4）将煤料送至煤焦炉中炼焦，温度为1250-1300℃，结焦时间为20-25h，炼焦过程中产生的荒煤气经氨水喷洒冷却，焦油及氨水等液态物质与煤气分离，静置分离后得粗焦油；剩余的荒煤气进入洗苯塔，经贫油洗油的喷洒被洗油吸收，蒸馏后得粗苯类物质；炼焦完成后冷却出焦，得焦炭。
所述的，焦炭的强度指标：固定碳含量为88.1%以上，灰分为12.4-13.1%，硫分为0.76-0.78%，抗磨指标M25为90.8-91.1%，抗碎强度M10为4.7-5.5%，反应性CRI为32.5-34.5%，反应后强度CSR为55.4-57.5%。
所述的，氨水温度为77-80℃，所述氨水压力＞0.2MPa；所述贫油温度为27-30℃。
本发明的有益效果：
1.本发明使用了废弃活性炭，实现了资源的有效利用，克服了废弃活性炭堆放、填埋等对环境造成的污染，及再生不当造成的废弃活性炭吸附的有毒挥发性物质的无序排放；同时，废弃活性炭中的不挥发的炭及灰分等经过煤焦炉中炼焦形成焦炭，减少原料煤的使用量，并充分回收废弃活性炭中吸收的苯类物质，无环境污染，具有极大的经济和社会效益。
2.本发明的促进剂可促进废弃活性炭与原料煤炼焦形成焦炭，所制备的焦炭中固定碳含量提高至88.1%以上，焦炭质量大幅提高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
一种掺废弃活性炭的配煤炼焦，是由原料煤、废弃活性炭和促进剂按照100：0.5：1的重量比制得的；
所述原料煤是由以下重量百分比的原料组成的：1/3焦煤50%、贫瘦煤20%、主焦煤16%、肥煤14%。
所述的，废弃活性炭为吸附苯类物质至饱和状态的活性炭，含水率为15%，苯类物质含量为40wt%。
所述的，促进剂为硅微粉和硅藻土按照1：0.6的重量比制得的。
所述的，苯类物质为苯。
一种掺废弃活性炭的配煤炼焦的炼焦方法，是由以下步骤制得的：
1）将废弃活性炭和1/3焦煤掺混，得新1/3焦煤；
2）将促进剂和贫瘦煤掺混均匀，得新贫瘦煤；
3）将新1/3焦煤、新贫瘦煤、主焦煤和肥煤至煤仓经配煤后送至粉碎机粉碎，粉碎粒级小于3mm，且2mm以下粒度的煤占60%以上，得煤料；
4）将煤料送至煤焦炉中炼焦，温度为1250-1300℃，结焦时间为20-25h，炼焦过程中产生的荒煤气经氨水喷洒冷却，焦油及氨水等液态物质与煤气分离，静置分离后得粗焦油；剩余的荒煤气进入洗苯塔，经贫油洗油的喷洒被洗油吸收，蒸馏后得粗苯类物质；炼焦完成后冷却出焦，得焦炭。
所述的，焦炭的强度指标：固定碳含量为88.23%，灰分为13.1%，硫分为0.76%，抗磨指标M25为91.1%，抗碎强度M10为4.75%，反应性CRI为33.1%，反应后强度CSR为55.4%。
所述的，氨水温度为77-80℃，所述氨水压力＞0.2MPa；所述贫油温度为27-30℃。
实施例2
一种掺废弃活性炭的配煤炼焦，是由原料煤、废弃活性炭和促进剂按照100：1：0.8的重量比制得的；
所述原料煤是由以下重量百分比的原料组成的：1/3焦煤48%、贫瘦煤20%、主焦煤16%、肥煤16%。
所述的，废弃活性炭为吸附苯类物质至饱和状态的活性炭，含水率为20%，苯类物质含量为30wt%。
所述的，促进剂为硅微粉和硅藻土按照1：0.8的重量比制得的。
所述的，苯类物质为甲苯。
一种掺废弃活性炭的配煤炼焦的炼焦方法，是由以下步骤制得的：
1）将废弃活性炭和1/3焦煤掺混，得新1/3焦煤；
2）将促进剂和贫瘦煤掺混均匀，得新贫瘦煤；
3）将新1/3焦煤、新贫瘦煤、主焦煤和肥煤至煤仓经配煤后送至粉碎机粉碎，粉碎粒级小于3mm，且2mm以下粒度的煤占60%以上，得煤料；
4）将煤料送至煤焦炉中炼焦，温度为1250-1300℃，结焦时间为20-25h，炼焦过程中产生的荒煤气经氨水喷洒冷却，焦油及氨水等液态物质与煤气分离，静置分离后得粗焦油；剩余的荒煤气进入洗苯塔，经贫油洗油的喷洒被洗油吸收，蒸馏后得粗苯类物质；炼焦完成后冷却出焦，得焦炭。
所述的，焦炭的强度指标：固定碳含量为89.10%，灰分为12.44%，硫分为0.78%，抗磨指标M25为90.86%，抗碎强度M10为5.50%，反应性CRI为34.5%，反应后强度CSR为55.82%。
所述的，氨水温度为77-80℃，所述氨水压力＞0.2MPa；所述贫油温度为27-30℃。
实施例3
一种掺废弃活性炭的配煤炼焦，是由原料煤、废弃活性炭和促进剂按照100：2：0.5的重量比制得的；
所述原料煤是由以下重量百分比的原料组成的：1/3焦煤45%、贫瘦煤21%、主焦煤16%、肥煤18%。
所述的，废弃活性炭为吸附苯类物质至饱和状态的活性炭，含水率为25%，苯类物质含量为20wt%。
所述的，促进剂为硅微粉和硅藻土按照1：1的重量比制得的。
所述的，苯类物质为二甲苯。
一种掺废弃活性炭的配煤炼焦的炼焦方法，是由以下步骤制得的：
1）将废弃活性炭和1/3焦煤掺混，得新1/3焦煤；
2）将促进剂和贫瘦煤掺混均匀，得新贫瘦煤；
3）将新1/3焦煤、新贫瘦煤、主焦煤和肥煤至煤仓经配煤后送至粉碎机粉碎，粉碎粒级小于3mm，且2mm以下粒度的煤占60%以上，得煤料；
4）将煤料送至煤焦炉中炼焦，温度为1250-1300℃，结焦时间为20-25h，炼焦过程中产生的荒煤气经氨水喷洒冷却，焦油及氨水等液态物质与煤气分离，静置分离后得粗焦油；剩余的荒煤气进入洗苯塔，经贫油洗油的喷洒被洗油吸收，蒸馏后得粗苯类物质；炼焦完成后冷却出焦，得焦炭。
所述的，焦炭的强度指标：固定碳含量为88.14%，灰分为12.88%，硫分为0.78%，抗磨指标M25为90.88%，抗碎强度M10为4.96%，反应性CRI为32.5%，反应后强度CSR为57.5%。
所述的，氨水温度为77-80℃，所述氨水压力＞0.2MPa；所述贫油温度为27-30℃。

Claims (5)

1.一种掺废弃活性炭的炼焦用配合煤，其特征在于，所述掺废弃活性炭的炼焦用配合煤是由原料煤、废弃活性炭和促进剂按照100：0.5-2：0.5-1的重量比制得的；
所述原料煤是由以下重量百分比的原料组成的：1/3焦煤45-50%、贫瘦煤20-21%、主焦煤16%、肥煤14-18%；
所述废弃活性炭为吸附苯类物质至饱和状态的活性炭，含水率为15-25%，苯类物质含量为20-40wt%；
所述促进剂为硅微粉和硅藻土按照1：0.6-1的重量比制得的。
2.根据权利要求1所述的掺废弃活性炭的炼焦用配合煤，其特征在于，所述苯类物质为苯、甲苯和二甲苯中的一种。
3.一种权利要求1-2中任一项所述掺废弃活性炭的炼焦用配合煤的炼焦方法，其特征在于，是由以下步骤制得的：
1）将废弃活性炭和1/3焦煤掺混，得新1/3焦煤；
2）将促进剂和贫瘦煤掺混均匀，得新贫瘦煤；
3）将新1/3焦煤、新贫瘦煤、主焦煤和肥煤至煤仓经配煤后送至粉碎机粉碎，粉碎粒级小于3mm，且2mm以下粒度的煤占60%以上，得煤料；
4）将煤料送至煤焦炉中炼焦，温度为1250-1300℃，结焦时间为20-25h，炼焦过程中产生的荒煤气经氨水喷洒冷却，焦油及氨水与煤气分离，静置分离后得粗焦油；剩余的荒煤气进入洗苯塔，经贫油洗油的喷洒被洗油吸收，蒸馏后得粗苯类物质；炼焦完成后冷却出焦，得焦炭。
4.根据权利要求3所述的掺废弃活性炭的炼焦用配合煤的炼焦方法，其特征在于，所述焦炭的强度指标：固定碳含量为88.1%以上，灰分为12.4-13.1%，硫分为0.76-0.78%，抗磨指标M25为90.8-91.1%，抗碎强度M10为4.7-5.5%，反应性CRI为32.5-34.5%，反应后强度CSR为55.4-57.5%。
5.根据权利要求3所述的掺废弃活性炭的炼焦用配合煤的炼焦方法，其特征在于，所述贫油温度为27-30℃。
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