CN108014747A - 一种煤基吸附材料 - Google Patents

一种煤基吸附材料 Download PDF

Info

Publication number
CN108014747A
CN108014747A CN201710774512.7A CN201710774512A CN108014747A CN 108014747 A CN108014747 A CN 108014747A CN 201710774512 A CN201710774512 A CN 201710774512A CN 108014747 A CN108014747 A CN 108014747A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coal
adsorbing material
feed
gasification reaction
oxygen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710774512.7A
Other languages
English (en)
Inventor
赵鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changan University
Original Assignee
Changan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changan University filed Critical Changan University
Publication of CN108014747A publication Critical patent/CN108014747A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28004—Sorbent size or size distribution, e.g. particle size
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28011—Other properties, e.g. density, crush strength
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28057—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
    • B01J20/28059—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area being less than 100 m2/g
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

本发明涉及一种煤基吸附材料。以解决现有吸附材料成本高的问题。本发明的煤基吸附材料制备方法是在1200‑1600℃、0.1‑9Mpa条件下，原料煤与氧气和水蒸汽气化反应生产煤气,所得气化渣为煤基吸附材料；其中：氧气与原料煤的体积质量比为：0.6‑0.9m3/kg，水蒸汽与原料煤质量比为：0‑0.5kg/kg；气化反应中原料煤的碳转化率为70‑96wt％。本发明利用煤气化工艺制备煤基吸附材料的工艺，实现一炉两用，在不影响合成气生产的同时，附产煤基活性吸附材料，为生态环保领域提供优质廉价的活性吸附材料。

Description

一种煤基吸附材料
技术领域
本发明涉及吸附材料，具体涉及应用于生态环境领域的一种煤基吸附材料。
背景技术
随着环境保护意识的不断增强，环保领域对吸附材料性能的要求越来越严格，尤其是吸附有机大分子的低成本吸附材料的制备属于技术空白，而活性炭由于吸附有机分子能力有限，价格高昂，再生工艺复杂等，不能完全满足生态与环境领域的需求。
以活性焦为代表的煤基活性吸附材料，以半焦为原料，性能接近活性炭，成本较活性炭低，广泛应用环境保护领域，替代活性炭可以在污水处理、烟气脱硫脱硝过程中使用，但是半焦价格仍然高昂，活性焦的成本也在不断加大，如何进一步降低煤基活性吸附材料的制造成本，特别是廉价活性吸附材料的获得，是材料制备领域和环保领域面临的重要问题。
发明内容
针对现有技术的缺陷或不足，本发明的目的在于提供一种煤基吸附材料。
本发明提供的煤基吸附材料的制备方法包括：在1200-1600℃、1-9Mpa条件下，原料煤与氧气和水蒸汽气化反应生产煤气,所得气化渣为煤基吸附材料；其中：氧气与原料煤的体积质量比为：0.7-0.9m3/kg，水蒸汽与原料煤质量比小于0.5kg/kg；气化反应中原料煤的碳转化率为70-95wt％。
在一种实施方案中，本发明原料煤为挥发分大于30wt％、灰分小于15wt％、灰熔点不高于1250℃的烟煤或者长焰煤。
在另一种实施方案中，本发明的气化反应在气流床、流化床或者固定床气化炉中进行。
在又一种实施方案中，本发明的气化反应中原料煤的碳转化率为70-85wt％。
在另一种具体实施方案中，煤基吸附材料粒度为0.01-4.75mm，密度为1.5-2.65g/cm3，比表面积为500-2000m2/kg。
在又一种具体实施方案中，本发明的煤基吸附材料亚甲基蓝吸附量大于1mg/g。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明利用煤气化工艺制备煤基吸附材料的工艺，实现一炉两用，在不影响合成气生产的同时，附产煤基活性吸附材料，为环保领域提供优质廉价的吸附材料。
本发明的煤基吸附材料是采用煤气化工艺和设备制备，在兼顾煤气化合成气质量的前提下，附产煤基吸附材料。
本发明提高了煤气化渣的吸附性能，降低了煤基吸附材料的制备成本，同时实现一炉多产，一炉多用的目的。从根本上解决煤气化渣的利用问题，以废治废，以废制污，变废为宝，具有良好的经济效益和良好的社会效益。
附图说明
图1为本发明煤基吸附材料粗粒状外观照片；
图2为本发明煤基吸附材料细粒状外观照片；
图3为本发明煤基吸附材料细粒粉状外观照片。
具体实施方式
针对环保领域对低成本有机大分子吸附材料的需求，本发明利用煤气化工艺制备煤基吸附材料的工艺，实现一炉两用，在不影响合成气生产的同时，附产煤基活性吸附材料，为环保领域提供优质廉价的吸附材料。
具体是将符合要求的原料煤，以水煤浆或者干煤粉或者块煤的形式送入气化炉，在一定温度下，和一定的压力下，与氧气和水蒸气气化反应，控制氧煤比和汽煤比，在保证合成气质量的前提下，未反应完全的碳和熔融灰渣排出炉外，获得含碳量较高的低成本煤基吸附材料。与现有的煤气化工艺不同的是，控制气化反应中氧气与原料煤量比为：0.6-0.9m3/kg，控制水蒸气(或水)与原料煤质量比为：0-0.5kg/kg；控制气化反应时原料煤的碳转化率为70-95wt％，进一步可选70-85wt％，气化渣吸附材料中碳含量为30-85wt％。
实施例1：
该实施例的煤基吸附材料制备方法为：气化温度1450℃，气化压力6.5Mpa，氧煤比0.82m3/kg，水蒸汽与原料煤质量比为：0.4kg/kg，碳转化85wt％，获得煤基吸附材料含碳量62wt％，比表面积770m2/kg，亚甲基吸附量为2.25mg/g。
实施例2：
该实施例的煤基吸附材料制备方法为：气化温度1400℃，气化压力6.0Mpa，氧煤比0.73m3/kg，水蒸汽与原料煤质量比为：0.5kg/kg，碳转化78wt％，获得煤基吸附材料含碳量71wt％，比表面积850m2/kg，亚甲基吸附量为2.83mg/g。
实施例3：
该实施例的煤基吸附材料制备方法为：气化温度1500℃，气化压力4.0Mpa，氧煤比0.82m3/kg，水蒸汽与原料煤质量比为：0.3kg/kg，碳转化80wt％，获得煤基吸附材料含碳量70wt％，比表面积809m2/kg，亚甲基吸附量为2.72mg/g。
实施例4：
该实施例的煤基吸附材料制备方法为：气化温度1450℃，气化压力4.0Mpa，氧煤比0.75m3/kg，水蒸汽与原料煤质量比为：0.2kg/kg，碳转化75wt％，获得煤基吸附材料含碳量77wt％，比表面积1030m2/kg，亚甲基吸附量为3.22mg/g。
实施例5：
该实施例的煤基吸附材料制备方法为：气化温度1350℃，气化压力3.0Mpa，氧煤比0.70m3/kg，水煤浆固含量65wt％，煤灰分8wt％，碳转化70wt％，获得煤基吸附材料含碳量81wt％，比表面积1430m2/kg，亚甲基吸附量为,3.71mg/g。
实施例6：
该实施例的煤基吸附材料制备方法为：气化温度1350℃，气化压力3.0Mpa，氧煤比0.90m3/kg，水蒸汽与原料煤质量比为：0.1kg/kg，碳转化83wt％，获得煤基吸附材料含碳量65wt％，比表面积890m2/kg，亚甲基吸附量为2.92mg/g。

Claims (6)

1.一种煤基吸附材料，其特征在于，该煤基吸附材料的制备方法包括：
在1200-1600℃、0.1-9Mpa条件下，原料煤与氧气和水蒸汽气化反应生产煤气,所得气化渣为煤基吸附材料；其中：氧气与原料煤的体积质量比为：0.6-0.9m3/kg，水蒸汽与原料煤质量比小于0.5kg/kg；气化反应中原料煤的碳转化率为70-96wt％。
2.如权利要求1所述的煤基吸附材料，其特征在于，所述原料煤为挥发分大于30wt％、灰分小于20wt％、灰熔点不高于1250℃的烟煤或者长焰煤。
3.如权利要求1所述的煤基吸附材料，其特征在于，所述气化反应在气流床、流化床或者固定床气化炉中进行。
4.如权利要求1所述的煤基吸附材料，其特征在于，所述气化反应中原料煤的碳转化率为70-85wt％。
5.如权利要求1所述的煤基吸附材料，其特征在于，所述煤基吸附材料粒度为0.01-4.75mm，密度为1.5-2.65g/cm3，比表面积为500-2000m2/kg。
6.如权利要求1所述的煤基吸附材料，其特征在于，所述煤基吸附材料亚甲基蓝吸附量大于1mg/g。
CN201710774512.7A 2017-08-24 2017-08-31 一种煤基吸附材料 Pending CN108014747A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710733273 2017-08-24
CN2017107332730 2017-08-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108014747A true CN108014747A (zh) 2018-05-11

Family

ID=62080275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710774512.7A Pending CN108014747A (zh) 2017-08-24 2017-08-31 一种煤基吸附材料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108014747A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109987605A (zh) * 2019-04-08 2019-07-09 太原理工大学 气化渣分离炭制备脱硫脱硝成型活性焦的方法
CN115178227A (zh) * 2022-07-18 2022-10-14 陕西科技大学 一种煤气化渣磁性吸附材料及其制备方法
CN118320794A (zh) * 2024-06-12 2024-07-12 杭州回水科技股份有限公司 一种烟气中的二噁英的吸附材料及制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102585879A (zh) * 2011-12-27 2012-07-18 何巨堂 一种煤基重油加工方法
CN103409168A (zh) * 2013-08-08 2013-11-27 大连理工大学 一种煤气化快速联产活性炭的方法
CN104759249A (zh) * 2015-04-07 2015-07-08 新奥科技发展有限公司 一种煤催化气化灰渣的回收利用方法及其活性残渣
CN104987107A (zh) * 2015-07-16 2015-10-21 神华集团有限责任公司 用于生产过滤陶瓷的组合物以及过滤陶瓷及其制备方法和应用
CN106955660A (zh) * 2017-05-17 2017-07-18 宁波诺丁汉新材料研究院有限公司 气化工艺用重金属吸附剂的制备方法及气化工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102585879A (zh) * 2011-12-27 2012-07-18 何巨堂 一种煤基重油加工方法
CN103409168A (zh) * 2013-08-08 2013-11-27 大连理工大学 一种煤气化快速联产活性炭的方法
CN104759249A (zh) * 2015-04-07 2015-07-08 新奥科技发展有限公司 一种煤催化气化灰渣的回收利用方法及其活性残渣
CN104987107A (zh) * 2015-07-16 2015-10-21 神华集团有限责任公司 用于生产过滤陶瓷的组合物以及过滤陶瓷及其制备方法和应用
CN106955660A (zh) * 2017-05-17 2017-07-18 宁波诺丁汉新材料研究院有限公司 气化工艺用重金属吸附剂的制备方法及气化工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张龙等主编: "《绿色化学》", 31 August 2014, 华中科技大学出版社 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109987605A (zh) * 2019-04-08 2019-07-09 太原理工大学 气化渣分离炭制备脱硫脱硝成型活性焦的方法
CN115178227A (zh) * 2022-07-18 2022-10-14 陕西科技大学 一种煤气化渣磁性吸附材料及其制备方法
CN118320794A (zh) * 2024-06-12 2024-07-12 杭州回水科技股份有限公司 一种烟气中的二噁英的吸附材料及制备方法
CN118320794B (zh) * 2024-06-12 2024-08-23 杭州回水科技股份有限公司 一种烟气中的二噁英的吸附材料及制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108014747A (zh) 一种煤基吸附材料
CN108300829B (zh) 一种气基和煤基结合的直接还原铁方法
Wang et al. Investigation on carbide slag catalytic effect of Mongolian bituminous coal steam gasification process
CN102372496A (zh) 一种制造气化炉渣陶粒的材料配方及其陶粒生产方法
CN105567263A (zh) 一种焦化红焦干熄造气及焦化废水处理方法
CN103464099B (zh) 一种变压吸附分离co2用活性炭的制备方法
CN1974732A (zh) 气化煤气和热解煤气共制合成气工艺
CN103922333B (zh) 用于煤基活性炭制备的氧炭化预处理系统
JP2010514858A (ja) 粉炭気化ストーブ
CN102676226B (zh) 适用于壳牌粉煤加压气化用煤的配煤方法
CN104803819B (zh) 一种利用粉煤制取乙烯的方法及系统
CN104232147A (zh) 一种重油轻质化处理工艺
CN113582214A (zh) 一种绿色低碳闭环冶金及二氧化碳捕集利用工艺
CN105819447A (zh) 一种高热强度CaO含碳球团及其制备方法和用途
CN102358849B (zh) 热回收式燃气制备系统及其燃气制备方法
CN105129800B (zh) 一种氧/煤喷吹制备电石及乙烯的工艺和系统
CN115340094A (zh) 一种含兰炭的硅冶炼用还原剂及其制备方法
CN105598132A (zh) 一种利用高炉渣余热同步资源化生物质及无害化铬渣的技术
CN101708998A (zh) 用熟石灰粉和炼焦煤粉制备电石生产用压块炉料的方法
CN203768247U (zh) 以电石渣为钙质原料并处理垃圾焚烧烟气的熟料烧成系统
CN108486304B (zh) 一种煤气化热煤气直接用于气基竖炉生产直接还原铁的设备及方法
CN102585905B (zh) 一种烟煤固定层连续制气方法
CN104024442B (zh) 铁水制造设备及铁水制造方法
CN108728139A (zh) 一种煤热解无氮工艺方法及系统
CN110835554B (zh) 一种电石渣催化烟煤水蒸气气化的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180511

RJ01 Rejection of invention patent application after publication