CN112456489A - 一种活性焦的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于活性焦制备技术领域，具体涉及一种活性焦的制备方法，包括如下步骤：1）将原煤、兰炭、催化剂按照质量比为15‑90：10‑80：0‑5进行混合，得到混合料；2）将混合料磨成200目以上的细粉，得到原料粉；3）将原料粉与粘结剂、水加入到捏合机中进行捏合，得到捏合料；4）将捏合料送入造粒机中进行造粒，得到造粒料；5）将造粒料晾晒或干燥至水分为3‑15%，再送入炭化活化装置中进行炭化活化；6）将炭化活化后的活性焦冷却后打包。本发明提供的制备方法够较低成本制备活性焦，同时活性焦脱硫脱硝性能良好。

Description

一种活性焦的制备方法
技术领域
本发明属于活性焦制备技术领域，具体涉及一种活性焦的制备方法。
背景技术
为推动钢铁等行业超低排放改造，实现烧结球团焙烧设备的颗粒物、SO2、NOx小时排放均值分别不高于10、35和50mg/m3，力争2020年底前、2022年底前和2025年底前分别完成钢铁产能改造4.8亿吨、5.8亿吨和9亿吨左右。目前，在化解过剩产能，提高行业集中度和产品品质的同时，提高产品绿色程度，降低单位产品污染物排放依然是我国钢铁行业必须面对的问题。
活性焦烟气脱硫脱硝技术是一种具备宽谱净化功能的烟气净化技术，特别对于低温烟气的脱硫脱硝优势更为明显。在污染脱除过程中基本不使用水，因而无“废水、废渣、废气”等二次污染排放，且脱硫后的副产品可变废为宝。
活性焦作为活性焦脱硫脱硝中最为核心的原料，直接影响着活性焦脱硫脱硝的性能，影响着活性焦的运营成本；在活性焦实际使用过程中，很多活性焦的脱硝性能较低，造成烟气排放中NOx排放超标。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种活性焦的制备方法，不仅成本低廉，而且脱硝性能高。
为实现上述目的，本发明的技术方案为一种活性焦的制备方法，包括如下步骤：
1）将原煤、兰炭、催化剂按照质量比为15-90：10-80：0-5进行混合，得到混合料；
2）将混合料磨成200目以上的细粉，得到原料粉；
3）将原料粉与粘结剂、水加入到捏合机中进行捏合，得到捏合料；
4）将捏合料送入造粒机中进行造粒，得到造粒料；
5）将造粒料晾晒或干燥至水分为3-15%，再送入炭化活化装置中进行炭化活化；
6）将炭化活化后的活性焦冷却后打包。
进一步地，步骤1）中，所述原煤包括焦煤、烟煤、无烟煤中的至少一种，且焦煤的粘结指数大于60。
进一步地，所述催化剂为过渡/稀土金属氧化物或盐；所述兰炭的挥发分质量分数小于15%，避免挥发分太高影响活性焦得率及强度。
进一步地，所述粘结剂的加入量为原料粉质量的15-40%，所述水的加入量为原料粉质量的5-20%，捏合时间控制在5-15min。
进一步地，所述粘结剂其焦油。
进一步地，所述造粒料的粒径为8-12mm。
进一步地，炭化最高温度为500-700℃，活化温度为800-1000℃，活化过程780℃以上停留为0.5h-3h；升温速率控制在2-20℃/min。
进一步地，步骤5）中的活化采用水蒸气，且活化过程中水蒸气喷射量为1.0-5.0ml /min/100g炭化料。
进一步地，步骤5）中，造粒料晾晒或干燥至水分为3-15%时，强度为10MPa以上。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明提供的制备方法能够降低活性焦的制备成本，同时提高活性焦的脱硫脱硝性能；
（2）本发明供的制备方法中通过加入适量的过渡/稀土金属氧化物或盐作催化剂，提高活性焦的脱硝性能。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种活性焦的制备方法，包括如下步骤：
1）将焦煤、烟煤、兰炭、催化剂按照质量比为40：48：70：5进行混合，得到混合料；采用的焦煤的粘结指数大于60，兰炭的挥发分质量分数小于15%，催化剂采用三氧化二铁；
2）将混合料采用磨煤机磨成200目以上的细粉，得到原料粉；
3）将原料粉加入到捏合机中，再加入原料粉质量30%的焦油以及原料粉质量20%的水，捏合10min，得到捏合料；
4）将捏合料送入造粒机中进行造粒，得到粒径约为9mm的造粒料；
5）将造粒料晾晒至水分为10%，强度达到10MPa以上，再送入炭化活化装置中，炭化炉的初始温度为300℃，炭化炉的最高温度控制为600℃，炭化时间为60min，然后在活化炉中采用水蒸气活化，采用回转窑活化炉最高温度为800℃，活化炉中停留时间为50min，且水蒸气喷射量为1.0 ml /min/100g炭化料；
6）将炭化活化后的活性焦在冷却机中冷却后打包。
实施例2
本实施例提供一种活性焦的制备方法，包括如下步骤：
1）将焦煤、兰炭、催化剂按照质量比为15：10：2进行混合，得到混合料；采用的焦煤的粘结指数大于60，兰炭的挥发分质量分数小于15%，催化剂采用氧化铈；
2）将混合料采用磨煤机磨成200目以上的细粉，得到原料粉；
3）将原料粉加入到捏合机中，再加入原料粉质量15%的焦油以及原料粉质量5%的水，捏合15min，得到捏合料；
4）将捏合料送入造粒机中进行造粒，得到粒径为8-12mm的造粒料；
5）将造粒料晾晒至水分为15%，强度达到10MPa以上，再送入炭化活化装置中，炭化炉的初始温度为300℃，炭化炉的最高温度控制为500℃，炭化时间为60min，然后在活化炉中采用水蒸气活化，采用回转窑活化炉最高温度为800℃，活化炉中停留时间为50min，且水蒸气喷射量为3.0 ml /min/100g炭化料；
6）将炭化活化后的活性焦在冷却机中冷却后打包。
实施例3
本实施例提供一种活性焦的制备方法，包括如下步骤：
1）将烟煤、兰炭、催化剂按照质量比为90：80：4进行混合，得到混合料；采用的兰炭的挥发分质量分数小于15%，催化剂采用五氧化二钒；
2）将混合料采用磨煤机磨成200目以上的细粉，得到原料粉；
3）将原料粉加入到捏合机中，再加入原料粉质量40%的焦油以及原料粉质量10%的水，捏合5min，得到捏合料；
4）将捏合料送入造粒机中进行造粒，得到粒径为8-12mm的造粒料；
5）将造粒料晾晒至水分为3%，强度达到10MPa以上，再送入炭化活化装置中，炭化炉的初始温度为300℃，炭化炉的最高温度控制为700℃，炭化时间为60min，然后在活化炉中采用水蒸气活化，采用回转窑活化炉最高温度为1000℃，活化炉中停留时间为50min，且水蒸气喷射量为5.0 ml /min/100g炭化料；
6）将炭化活化后的活性焦在冷却机中冷却后打包。
实施例4
本实施例提供一种活性焦的制备方法，包括如下步骤：
1）将焦煤、兰炭、催化剂按照质量比为29.5：60：0进行混合，得到混合料；采用的焦煤的粘结指数大于60，兰炭的挥发分质量分数小于15%，催化剂采用三氧化二铁；
2）将混合料采用磨煤机磨成200目以上的细粉，得到原料粉；
3）将原料粉加入到捏合机中，再加入原料粉质量25%的焦油以及原料粉质量15%的水，捏合5min，得到捏合料；
4）将捏合料送入造粒机中进行造粒，得到粒径为9mm的造粒料；
5）将造粒料晾晒至水分为12%，强度达到10MPa以上，再送入炭化活化装置中，炭化炉的初始温度为300℃，炭化炉的最高温度控制为700℃，炭化时间为60min，然后在活化炉中采用水蒸气活化，采用回转窑活化炉最高温度为870℃，活化炉中停留时间为50min，且水蒸气喷射量为4.0 ml /min/100g炭化料；
6）将炭化活化后的活性焦在冷却机中冷却后打包。
实施例5
本实施例提供一种活性焦的制备方法，包括如下步骤：
1）将焦煤、兰炭、催化剂按照质量比为29.5：60：0.5进行混合，得到混合料，催化剂采用三氧化二铁，采用的焦煤和兰炭与实施例4相同；
2）将混合料采用磨煤机磨成200目以上的细粉，得到原料粉；
3）将原料粉加入到捏合机中，再加入原料粉质量25%的焦油以及原料粉质量15%的水，捏合10min，得到捏合料；
4）将捏合料送入造粒机中进行造粒，得到粒径为9mm的造粒料；
5）将造粒料晾晒至水分为12%，强度达到10MPa以上，再送入炭化活化装置中，炭化炉的初始温度为300℃，炭化炉的最高温度控制为700℃，炭化时间为60min，然后在活化炉中采用水蒸气活化，采用回转窑活化炉最高温度为870℃，活化炉中停留时间为50min，且水蒸气喷射量为4.0 ml /min/100g炭化料；
6）将炭化活化后的活性焦在冷却机中冷却后打包。
实施例6
本实施例提供一种活性焦的制备方法，包括如下步骤：
1）将焦煤、兰炭、催化剂按照质量比为29.75：60：0.25进行混合，得到混合料，催化剂采用三氧化二铁，采用的焦煤和兰炭与实施例4相同；
2）将混合料采用磨煤机磨成200目以上的细粉，得到原料粉；
3）将原料粉加入到捏合机中，再加入原料粉质量25%的焦油以及原料粉质量15%的水，捏合10min，得到捏合料；
4）将捏合料送入造粒机中进行造粒，得到粒径为9mm的造粒料；
5）将造粒料晾晒至水分为12%，强度达到10MPa以上，再送入炭化活化装置中，炭化炉的初始温度为300℃，炭化炉的最高温度控制为700℃，炭化时间为60min，然后在活化炉中采用水蒸气活化，采用回转窑活化炉最高温度为870℃，活化炉中停留时间为50min，且水蒸气喷射量为4.0 ml /min/100g炭化料；
6）将炭化活化后的活性焦在冷却机中冷却后打包。
实施例7
本实施例提供一种活性焦的制备方法，包括如下步骤：
1）将焦煤、兰炭、催化剂按照质量比为29.75：60：0.25进行混合，得到混合料，催化剂采用三氧化二铁，采用的焦煤和兰炭与实施例4相同；
2）将混合料采用磨煤机磨成200目以上的细粉，得到原料粉；
3）将原料粉加入到捏合机中，再加入原料粉质量25%的焦油以及原料粉质量15%的水，捏合10min，得到捏合料；
4）将捏合料送入造粒机中进行造粒，得到粒径为9mm的造粒料；
5）将造粒料晾晒至水分为12%，强度达到10MPa以上，再送入炭化活化装置中，炭化炉的初始温度为300℃，炭化炉的最高温度控制为650℃，炭化时间为60min，然后在活化炉中采用水蒸气活化，采用回转窑活化炉最高温度为870℃，活化炉中停留时间为50min，且水蒸气喷射量为4.0 ml /min/100g炭化料；
6）将炭化活化后的活性焦在冷却机中冷却后打包。
对实施例4-7制备的活性焦的性能进行检测，结果如表1所示。
Figure 788525DEST_PATH_IMAGE001
其中，除脱硝率采用Q/SDNZ.H.TL.J1-2013外，其余采用GB/T 30202-2013测试标准。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种活性焦的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将原煤、兰炭、催化剂按照质量比为15-90：10-80：0-5进行混合，得到混合料；
2）将混合料磨成200目以上的细粉，得到原料粉；
3）将原料粉与粘结剂、水加入到捏合机中进行捏合，得到捏合料；
4）将捏合料送入造粒机中进行造粒，得到造粒料；
5）将造粒料晾晒或干燥至水分为3-15%，再送入炭化活化装置中进行炭化活化；
6）将炭化活化后的活性焦冷却后打包。
2.如权利要求1所述的一种活性焦的制备方法，其特征在于：步骤1）中，所述原煤包括焦煤、烟煤、无烟煤中的至少一种，且焦煤的粘结指数大于60。
3.如权利要求1所述的一种活性焦的制备方法，其特征在于：步骤1）中，所述催化剂为过渡/稀土金属氧化物或盐，所述兰炭的挥发分质量分数小于15%。
4.如权利要求1所述的一种活性焦的制备方法，其特征在于：步骤3）中，所述粘结剂的加入量为原料粉质量的15-40%，所述水的加入量为原料粉质量的5-20%，捏合时间控制在5-15min。
5.如权利要求1所述的一种活性焦的制备方法，其特征在于：步骤3）中，所述粘结剂其焦油。
6.如权利要求1所述的一种活性焦的制备方法，其特征在于：步骤4）中，所述造粒料的粒径为8-12mm。
7.如权利要求1所述的一种活性焦的制备方法，其特征在于：步骤5）中，炭化最高温度为500-700℃，活化温度为800-1000℃，活化过程780℃以上停留为0.5h-3h。
8.如权利要求1所述的一种活性焦的制备方法，其特征在于：步骤5）中的活化采用水蒸气，且活化过程中水蒸气喷射量为1.0-5.0 ml /min/100g炭化料。
9.如权利要求1所述的一种活性焦的制备方法，其特征在于：步骤5）中，造粒料晾晒或干燥至水分为3-15%时，强度为10MPa以上。
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