CN113233459A - 一种用于烟气净化高性能活性焦的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及废气净化领域，具体涉及一种用于烟气净化高性能活性焦的制备方法，包括如下步骤：将原煤、活化兰炭、稀土元素按照质量比为20～80：5～40：0.02～0.1的比例混合后，研磨至粒径为200目，得原料粉，备用；将原料粉与纳米级玉米淀粉、水加入到捏合机中进行捏合，得到捏合料；将捏合料送入造粒机中进行造粒，干燥至水分为5～10%，再送入炭化活化装置中进行炭化活化，冷却，得初级活性焦；将初级活性焦与氧化石墨烯溶液、聚丙烯腈基碳纤维、固体水凝胶颗粒混合搅拌均匀后，置于模具中，压片机压片，干燥，即得。本发明所得的活性焦具有较强的吸附能力，且具有优良的耐磨、耐压性能、脱硫脱硝性能。

Description

一种用于烟气净化高性能活性焦的制备方法
技术领域
本发明涉及废气净化领域，具体涉及一种用于烟气净化高性能活性焦的制备方法。
背景技术
活性焦是一种具有吸附和催化特性的炭材料产品，具有活性炭的特点，如比表面积较大，化学性质稳定，可再生，可重复利用，同时克服了活性炭价格高，机械强度低，不耐磨，易产生粉尘的缺点，在大气污染治理，环境水治理领域得到了广泛的运用。
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，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、吸附性能、耐磨耐压性能较差，一方面容易造成烟气排放中NOx排放超标，另一方面，增加了烟气处理的成本。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种用于烟气净化高性能活性焦的制备方法，所得活性焦具有较强的吸附能力，且具有优良的耐磨、耐压性能、脱硫脱硝性能。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种用于烟气净化高性能活性焦的制备方法，包括如下步骤：
S1、将原煤、活化兰炭、稀土元素按照质量比为 20～80：5～40：0.02～0.1的比例混合后，研磨至粒径为200目，得原料粉，备用；
S2、将原料粉与纳米级玉米淀粉、水加入到捏合机中进行捏合，得到捏合料；
S3、将捏合料送入造粒机中进行造粒，干燥至水分为 5～10%，再送入炭化活化装置中进行炭化活化，冷却，得初级活性焦；
S4、将初级活性焦与氧化石墨烯溶液、聚丙烯腈基碳纤维、固体水凝胶颗粒混合搅拌均匀后，置于模具中，压片机压片，干燥，即得。
进一步地，所述步骤S1中，原煤为焦煤、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，所述步骤S1中，所述活化兰炭的活化工艺参数为：浸渍比5:1，将兰炭置于质量分数为42%的磷酸溶液，在活化温度为400℃,超声频率为 30～40kHz的条件下，活化20min。
进一步地，所述步骤S2中，所述纳米级玉米淀粉的加入量为原料粉的10～40%，水的加入量为原料粉质量的 5～20%。
进一步地，所述步骤S4中，所述固体水凝胶颗粒为高吸水性高分子树脂充分吸水膨胀成的球形固态水凝胶，球形固体水凝胶的粒径小于1mm。
进一步地，所述高吸水性高分子树脂为聚丙烯酸盐类、聚乙烯醇类、聚氧化烷烃类中的一种。
进一步地，所述初级活性焦与氧化石墨烯溶液（0.01mg/mL）、聚丙烯腈基碳纤维、固体水凝胶颗粒的质量比为：10～20:3～5:0.2～1:0.01～0.1。
本发明具有以下有益效果：
所得活性焦具有较强的吸附能力，且具有优良的耐磨、耐压性能、脱硫脱硝性能。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下实施例中：
活化兰炭的活化工艺参数为：浸渍比5:1，将兰炭置于质量分数为42%的磷酸溶液，在活化温度为400℃,超声频率为 30～40kHz的条件下，活化20min。
固体水凝胶颗粒为高吸水性高分子树脂充分吸水膨胀成的球形固态水凝胶，球形固体水凝胶的粒径小于1mm。所述高吸水性高分子树脂为聚丙烯酸盐类、聚乙烯醇类、聚氧化烷烃类中的一种。
实施例1
一种用于烟气净化高性能活性焦的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将粘结指数大于60的焦煤、活化兰炭、稀土元素按照质量比为 20：5：0.02 的比例混合后，研磨至粒径为200目，得原料粉，备用；
S2、将原料粉与纳米级玉米淀粉、水按质量比为1：10%：5%的比例加入到捏合机中进行捏合，得到捏合料；
S3、将捏合料送入造粒机中进行造粒，干燥至水分为 5%，再送入炭化活化装置中进行炭化活化，冷却，得初级活性焦；
S4、将初级活性焦与氧化石墨烯溶液（0.01mg/mL）、聚丙烯腈基碳纤维、固体水凝胶颗粒按质量比为：10:3:0.2:0.01的比例混合搅拌均匀后，置于模具中，压片机压片，干燥至固体水凝胶颗粒完全失水，即得。
实施例2
一种用于烟气净化高性能活性焦的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将烟煤、活化兰炭、稀土元素按照质量比为 80： 40： 0.1的比例混合后，研磨至粒径为200目，得原料粉，备用；
S2、将原料粉与纳米级玉米淀粉、水按质量比为1：40%：20%的比例加入到捏合机中进行捏合，得到捏合料；
S3、将捏合料送入造粒机中进行造粒，干燥至水分为10%，再送入炭化活化装置中进行炭化活化，冷却，得初级活性焦；
S4、将初级活性焦与氧化石墨烯溶液（0.01mg/mL）、聚丙烯腈基碳纤维、固体水凝胶颗粒按质量比为： 20: 5: 1: 0.1的比例混合搅拌均匀后，置于模具中，压片机压片，干燥至固体水凝胶颗粒完全失水，即得。
实施例3
一种用于烟气净化高性能活性焦的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将烟煤和无烟煤 1:1的混合物、活化兰炭、稀土元素按照质量比为 60：22.5：0.06的比例混合后，研磨至粒径为200目，得原料粉，备用；
S2、将原料粉与纳米级玉米淀粉、水按质量比为1：25%：12.5%的比例加入到捏合机中进行捏合，得到捏合料；
S3、将捏合料送入造粒机中进行造粒，干燥至水分为 7.5%，再送入炭化活化装置中进行炭化活化，冷却，得初级活性焦；
S4、将初级活性焦与氧化石墨烯溶液（0.01mg/mL）、聚丙烯腈基碳纤维、固体水凝胶颗粒按质量比为：15:4:0.6:0.055的比例混合搅拌均匀后，置于模具中，压片机压片，干燥至固体水凝胶颗粒完全失水，即得。
实施例4
S1、将粘结指数大于60的焦煤、烟煤和无烟煤 1：1:1的混合物、活化兰炭、稀土元素按照质量比为 60：22.5：0.06的比例混合后，研磨至粒径为200目，得原料粉，备用；
S2、将原料粉与纳米级玉米淀粉、水按质量比为1：25%：12.5%的比例加入到捏合机中进行捏合，得到捏合料；
S3、将捏合料送入造粒机中进行造粒，干燥至水分为 7.5%，再送入炭化活化装置中进行炭化活化，冷却，得初级活性焦；
S4、将初级活性焦与氧化石墨烯溶液（0.01mg/mL）、聚丙烯腈基碳纤维、固体水凝胶颗粒按质量比为：15:4:0.6:0.055的比例混合搅拌均匀后，置于模具中，压片机压片，干燥至固体水凝胶颗粒完全失水，即得。
性能测试：
耐磨强度、耐压强度、硫容采用GB/T30202-2013测试标准，脱硝率采用Q/SDNZ.H.TL.J1-2013测试标准进行检测。
结果如下：
Figure 974159DEST_PATH_IMAGE001
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于烟气净化高性能活性焦的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将原煤、活化兰炭、稀土元素按照质量比为 20～80：5～40：0.02～0.1的比例混合后，研磨至粒径为200目，得原料粉，备用；
S2、将原料粉与纳米级玉米淀粉、水加入到捏合机中进行捏合，得到捏合料；
S3、将捏合料送入造粒机中进行造粒，干燥至水分为 5～10%，再送入炭化活化装置中进行炭化活化，冷却，得初级活性焦；
S4、将初级活性焦与氧化石墨烯溶液、聚丙烯腈基碳纤维、固体水凝胶颗粒混合搅拌均匀后，置于模具中，压片机压片，干燥，即得。
2.如权利要求1所述的一种用于烟气净化高性能活性焦的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，原煤为焦煤、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所述的一种用于烟气净化高性能活性焦的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述活化兰炭的活化工艺参数为：浸渍比5:1，将兰炭置于质量分数为42%的磷酸溶液，在活化温度为400℃,超声频率为 30～40kHz的条件下，活化20min。
4.如权利要求1所述的一种用于烟气净化高性能活性焦的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述纳米级玉米淀粉的加入量为原料粉的10～40%，水的加入量为原料粉质量的5～20%。
5.如权利要求1所述的一种用于烟气净化高性能活性焦的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述固体水凝胶颗粒为高吸水性高分子树脂充分吸水膨胀成的球形固态水凝胶，球形固体水凝胶的粒径小于1mm。
6.如权利要求5所述的一种用于烟气净化高性能活性焦的制备方法，其特征在于，所述高吸水性高分子树脂为聚丙烯酸盐类、聚乙烯醇类、聚氧化烷烃类中的一种。
7.如权利要求1所述的一种用于烟气净化高性能活性焦的制备方法，其特征在于，所述初级活性焦与氧化石墨烯溶液（0.01mg/mL）、聚丙烯腈基碳纤维、固体水凝胶颗粒的质量比为：10～20:3～5:0.2～1:0.01～0.1。
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