一种用于脱硫脱硝废活性炭的再生剂及再生方法技术

本发明专利技术公开一种用于脱硫脱硝废活性炭的再生剂及再生方法，在现有的活性炭热再生工艺基础上添加喷淋阶段，将再生剂均匀喷洒于废活性炭并在高温炉分段控温活化，活化完成后的再生活性炭经过洗涤、烘干的可直接装入设备再次使用。再生剂由活化剂、助活化剂、稳定剂和水制成。本发明专利技术提供了配方简单、效果良好，成本较低且使用方法简单的用于脱硫脱硝废活性炭的再生方法，能明显缩短活性时间并且恢复或增强活性炭的吸附性能。

Regeneration agent and method of waste activated carbon for desulfurization and denitrification

The invention discloses a regenerant and a regeneration method for desulfuration and denitrification waste activated carbon. On the basis of the existing activated carbon thermal regeneration process, a spray stage is added, and the regenerant is evenly sprayed on the waste activated carbon and activated in a high-temperature furnace section by section temperature control. After the activation, the regenerated activated carbon can be directly loaded into the equipment for reuse after being washed and dried. The regenerant is made of activator, auxiliary activator, stabilizer and water. The invention provides a regeneration method for desulfuration denitration waste active carbon with simple formula, good effect, low cost and simple use method, which can obviously shorten the active time and restore or enhance the adsorption performance of the active carbon.

【技术实现步骤摘要】
一种用于脱硫脱硝废活性炭的再生剂及再生方法
本专利技术属于烧结烟气净化处理领域，主要提及一种用于脱硫脱硝废活性炭的再生剂及再生方法。
技术介绍
烧结是一个复杂物理化学过程，所排放的烟气具有温度低、成分复杂、排放量大等特点，其中SO2排放量占钢铁企业总排放量的60％以上，此外还含有NOx、重金属等其他污染物。因此，烧结是钢铁生产过程中污染较严重的工序之一。活性炭是一种具有多孔结构的碳材料，由于其比表面积大，内部孔隙结构发达，使活性炭具备优良的吸附性能，被广泛应用于催化、吸附、能源储备以及医药等领域。随着活性炭的使用量的不断增大，废活性炭的产生量亦持续增加。大量产生的废活性炭不进行回收利用，不仅污染环境，而且也是资源浪费。目前，废活性碳的再生方法主要是热再生法，即通过加热的方法处理废活性炭，使被活性炭吸附的有机物在高温条件下炭化分解，转化成气态物质逸出，从而恢复活性炭的吸附性能。现在多数钢铁企业用于烧结烟气脱硫脱硝的活性炭使用热再生方法。然而，热再生设备运行能耗高，炭的损失率较高，再生后的活性炭机械强度低等问题仍需要进一步解决。中国专利文献CN106345440A提供了一种再生活性炭的方法，以去离子水洗涤活化剂并在氧化性气氛中保温数小时，但是其存在以下问题：再生活性炭吸附效果不佳，机械强度降低等，不利于废活性炭再利用。中国专利文献CN106378120A提供了一种活性炭再生系统和再生方法，该方法操作繁琐并且再生温度高、再生时间长，因此该方法不适合大规模在工业上应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于脱硫脱硝废活性炭的再生剂及再生方法，以解决现有技术中，活性炭再生后吸附效果不佳的缺陷。本专利技术采用如下技术方案：一种用于脱硫脱硝废活性炭的再生剂，以质量百分数计，包括：5％～10％的活化剂，2％～4％的助活化剂，1％-3％的稳定剂，其余为水。活化剂为NaOH、KOH和K2CO3的一种或几种的混合物。助活化剂为FeSO4与CuSO4的一种或两种的混合物。稳定剂为Mg(NO3)2与Ba(NO3)2的一种或两种的混合物。一种用于脱硫脱硝废活性炭的再生方法，包括如下过程：将用于脱硫脱硝废活性炭的再生剂均匀喷洒于用于脱硫脱硝废活性炭上，然后进行活化处理，活化处理采用分段升温，分段升温分为烘干、分解和活化三个阶段，从分解阶段开始，采用水蒸气对用于脱硫脱硝废活性炭进行吹扫及活化，实现用于脱硫脱硝废活性炭的再生。用于脱硫脱硝废活性炭的再生剂的喷洒量为：每吨用于脱硫脱硝废活性炭喷洒50～80kg所述用于脱硫脱硝废活性炭的再生剂。烘干时，温度控制在180℃～250℃，时间为15-30min。分解时，温度控制在450℃～550℃，时间为20-30min。活化时，温度控制在750℃～800℃，时间为40-60min。水蒸气与用于脱硫脱硝废活性炭的质量比为(2:1)～(4:1)。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的用于脱硫脱硝废活性炭的再生剂中，活化剂能够在用于脱硫脱硝废活性炭再生过程中，撑开芳香层片使其发生扭曲或变形，创造出新的孔；稳定剂能进一步氧化已形成的炭，起着进一步氧化作用，侵蚀炭体而造孔，形成微孔发达的微晶结构；助活化剂能降低碳水反应的反应活化能，促进碳水反应的进行。活化剂、助活化剂和稳定剂这三种添加剂能够互相协同发挥作用，不仅能够加速活性炭再生的过程，而且还能够增强单一再生剂的再生效果。因此利用本专利技术的再生剂能够使用于脱硫脱硝废活性炭的再生。本专利技术用于脱硫脱硝废活性炭的再生方法中，烘干阶段用于除去用于脱硫脱硝废活性炭中的水分；分解阶段用于分解用于脱硫脱硝废活性炭吸附的有机物及堵塞在孔隙中的无机盐；活化阶段用于恢复废活性炭的多孔结构和吸附能力。分阶段升温有利于将解吸产物及时地排出活性炭孔隙，同时也有利于再生剂进入孔隙更好地发挥作用。再生时，将用于脱硫脱硝废活性炭的再生剂均匀喷洒于用于脱硫脱硝废活性炭上，操作简单，不需要再配置专用的活化设备。通过本专利技术的再生方法，所得活性炭的亚甲基蓝吸附值为181～189mg/g，碘吸附值为1335.8～1388.34mg/g，四氯化碳吸附值为70wt.％～74wt.％。因此采用本专利技术的用于脱硫脱硝废活性炭的再生方法，能够有效再生吸附饱和的废活性炭，甚至进一步提高活性炭的吸附性能。具体实施方式以下通过实例，对本专利技术作进一步说明：针对现有技术的不足，本专利技术的用于脱硫脱硝废活性炭的再生方法，科学合理，简单易行，缩短了废活性炭热再生时间，热再生过程的能量消耗，再生效果良好。其过程包括如下步骤：1)将用于脱硫脱硝废活性炭筛分，除去粉末状和粒度小于3mm的用于脱硫脱硝废活性炭；2)配制用于脱硫脱硝废活性炭的再生剂，该再生剂通过将活化剂、助活化剂和稳定剂溶于水制得；3)将步骤2)制得的再生剂均匀喷洒于用于脱硫脱硝废活性炭上，然后在高温炉中进行高温活化，高温活化阶段采用分段升温，分为烘干、分解、活化三个温度阶段，并从第二阶段(即分解阶段)开始向高温炉内通入水蒸气，水蒸气用于吹扫及活化；4)活化完毕的再生活性炭冷却后，经过水洗、烘干即可再次装入吸附系统使用。其中，用于脱硫脱硝废活性炭的再生剂中，以质量百分数计，包含有5％～10％的活化剂、2％～4％的助活化剂、1％-3％的稳定剂，余量为水。活化剂成分为NaOH、KOH和K2CO3的一种或多种的混合物，助活化剂成分为FeSO4与CuSO4的一种或两种的混合物，稳定剂为Mg(NO3)2与Ba(NO3)2的一种或两种的混合物，再生剂的喷洒量为50～80kg/t。第一温度段为烘干阶段，温度控制在180℃～250℃，时间为15-30min，第二温度段为分解阶段，温度控制在450℃～550℃，时间为20-30min，第三温度段为活化阶段，温度控制在750℃～800℃，时间为40-60min。从分解阶段开始，采用水蒸气对用于脱硫脱硝废活性炭进行吹扫及活化。通入水蒸气与用于脱硫脱硝废活性炭筛的质量比为(2:1)～(4:1)。实施例1本实施例用于脱硫脱硝废活性炭的再生方法，其步骤为：1)将某钢铁厂烟气脱硫脱硝处理后的废活性炭，废活性炭筛分，除去粉末状和粒度小于3mm的废活性炭；2)配制再生剂，该再生剂中，以质量百分数计，包含有5％的KOH、2％的FeSO4、3％的Mg(NO3)2，以及其余重量的水，将KOH、FeSO4、Mg(NO3)2和水混合均匀。3)将再生剂均匀喷洒于废活性炭上，再生剂的喷洒量为80kg/t。4)处理完成的废活性炭置于高温炉中活化，控制高温炉分三个阶段升温。第一温度段为烘干阶段，温度控制在180℃，时间为30min，第二温度段为分解阶段，温度控制在450℃，时间为30min，第三温度段为活化阶段，温度控制在750℃，时间为60min。从分解阶段开始，采用水蒸气对用于脱硫脱硝废活性炭进行吹扫及活化，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于脱硫脱硝废活性炭的再生剂，其特征在于，以质量百分数计，包括：5％～10％的活化剂，2％～4％的助活化剂，1％-3％的稳定剂，其余为水。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于脱硫脱硝废活性炭的再生剂，其特征在于，以质量百分数计，包括：5％～10％的活化剂，2％～4％的助活化剂，1％-3％的稳定剂，其余为水。


2.根据权利要求1所述的一种用于脱硫脱硝废活性炭的再生剂，其特征在于，活化剂为NaOH、KOH和K2CO3的一种或几种的混合物。


3.根据权利要求1所述的一种用于脱硫脱硝废活性炭的再生剂，其特征在于，助活化剂为FeSO4与CuSO4的一种或两种的混合物。


4.根据权利要求1所述的一种用于脱硫脱硝废活性炭的再生剂，其特征在于，稳定剂为Mg(NO3)2与Ba(NO3)2的一种或两种的混合物。


5.一种用于脱硫脱硝废活性炭的再生方法，其特征在于，包括如下过程：
将再生剂均匀喷洒于用于脱硫脱硝废活性炭上，然后进行活化处理，活化处理采用分段升温，分段升温分为烘干、分解和活化三个阶段，从分解阶段开始，采用水蒸气对用于脱硫脱硝废活性炭进行吹扫及活化，实现用于脱硫脱硝废活性炭的再生；
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【专利技术属性】
技术研发人员：邢相栋，王莎，庞焯刚，莫川，吕明，唐琛妹，杜月利，郑建璐，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61