一种脱硫脱硝活性焦及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种脱硫脱硝活性焦及其制备方法，属于活性焦技术领域。本发明专利技术提供的方法将焦炭、黏结剂和催化活性组分混合后进行挤压成型得到成型胚料；在氮气保护下，将成型胚料顺次进行炭化处理和活化处理，即得到脱硫脱硝活性焦。本发明专利技术制备方法与现有的活性焦的制备方法相比，所用原料廉价易得，制备过程污染低，所得到的制品活性焦强度高，脱硫脱硝性能优良，具有很好的应用价值。具有很好的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种脱硫脱硝活性焦及其制备方法


[0001]本专利技术涉及活性焦
，尤其涉及一种脱硫脱硝活性焦及其制备方法。

技术介绍

[0002]化石燃料燃烧、金属冶炼和化工等工业过程排放到大气中大量的SO2、NO
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、温室气体和其它有害物质，不仅污染了环境，而且造成了硫资源的浪费。随着环保要求日趋严格，NO
x
、温室气体和其它有害物质如重金属离子、类金属离子、二噁英和卤化氢等物质也需要减排。在各种烟气净化技术中，活性焦干法烟气净化技术是一种具有可资源化、宽谱净化、节水与硫回收等特征的炭法烟气净化技术，该技术还可以同时脱除NO
x
、SO2、HCl、HF、二噁英、重金属等物质，有着广阔的发展和应用前景。
[0003]目前多数烟气脱硫装置采用石灰/石灰石
‑
石膏湿法烟气脱硫技术，该法存在着堵塞、结垢等技术问题和脱硫副产物石膏的处理问题。脱硝一般采用选择性催化还原法(SCR)，加入NH3作为还原剂，使NO
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被还原为N2，但一般脱硝催化剂存在价格昂贵，转化率低，再生性能差等问题。移动床活性焦脱硫脱硝工艺需采用机械强度高的成型活性焦，目前工业应用的脱硫脱硝活性焦内扩散阻力大，内表面利用率低，同时在活性焦输送过程中因破碎、磨损造成损失，引起碳的损耗。
[0004]国外对于活性焦的研究自上个世纪60年代开始。德国Bergbau
‑
Forschung公司开发出的活性焦制备技术是以煤为原料，首先将煤破碎成相当粒度的煤粉，然后对其进行氧化处理，接着与黏结剂混合，经过混捏、成型，最后再通过炭化和活化，制得成品活性焦。国内对于活性焦的研究起步较晚，普遍以煤为生产原料，以煤焦油作为黏结剂，经过混捏、成型、炭化、活化处理等工艺制备活性焦，该生产工艺生产成本较高，同时会对环境造成污染。因此，寻找一种价格低廉、高含碳、高强度、脱硫脱硝性能好的材料作为优质煤、褐煤的替代品来生产活性焦，能够有效降低活性焦的生产成本，具有很好的经济价值。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足提供一种脱硫脱硝活性焦及其制备方法，以解决现有技术中脱硫脱硝活性焦生产工艺成本高且污染环境，以及活性焦的强度低和脱硫脱硝活性的技术问题。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种脱硫脱硝活性焦的制备方法，包括如下步骤：
[0008](1)将焦炭、黏结剂和催化活性组分混合后进行挤压成型得到成型胚料；
[0009](2)在氮气保护下，将成型胚料顺次进行炭化处理和活化处理，即得到脱硫脱硝活性焦。
[0010]作为优选，所述焦炭、黏结剂、催化活性组分的质量比为100：20～80：2～40。
[0011]作为优选，所述黏结剂包含煤沥青、石油沥青和热塑性酚醛树脂中的一种或几种；所述焦炭包含半焦和/或石油焦。
[0012]作为优选，所述催化活性组分包含铬渣、铝厂废渣、硫铁矿烧渣、碱厂白泥、脱硫灰渣和电石渣中的一种或几种。
[0013]作为优选，所述挤压成型的温度为20～40℃，挤压成型的压力为1～10MPa。
[0014]作为优选，所述炭化处理为以2～4℃
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‑1的升温速率升温至550～650℃，炭化40～80min。
[0015]作为优选，所述炭化处理中，氮气的流量为250～350mL
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‑1。
[0016]作为优选，所述活化处理为在通入水蒸气的条件下以4～6℃
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‑1的升温速率升温至750～975℃，活化30～240min；所述水蒸气的流量为0.2～1.2mL
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‑1·
g
‑1。
[0017]作为优选，所述活化处理中，氮气的流量为50～80mL
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‑1。
[0018]本专利技术还提供了一种由所述制备方法得到的脱硫脱硝活性焦。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]本专利技术采用煤沥青或石油沥青或热塑性酚醛树脂为黏结剂，然后用此黏结剂与焦炭和活性组分磨碎、混捏成型，再经炭化处理和活化处理制备脱硫脱硝活性焦。本专利技术制备方法与现有的活性焦的制备方法相比，所用原料廉价易得，制备过程污染低，所得到的制品活性焦强度高，脱硫脱硝性能优良。
具体实施方式
[0021]本专利技术提供了一种脱硫脱硝活性焦的制备方法，包括如下步骤：
[0022](1)将焦炭、黏结剂和催化活性组分混合后进行挤压成型得到成型胚料；
[0023](2)在氮气保护下，将成型胚料顺次进行炭化处理和活化处理，即得到脱硫脱硝活性焦。
[0024]本专利技术中，所述焦炭、黏结剂、催化活性组分的质量比为100：20～80：2～40，优选为100：30～70：5～35，进一步优选为100：40～60：10～30。
[0025]本专利技术中，所述黏结剂包含煤沥青、石油沥青和热塑性酚醛树脂中的一种或几种，优选为煤沥青。
[0026]本专利技术中，所述焦炭包含半焦和/或石油焦，优选为半焦。
[0027]本专利技术中，所述催化活性组分包含铬渣、铝厂废渣、硫铁矿烧渣、碱厂白泥、脱硫灰渣和电石渣中的一种或几种，优选为铝厂废渣、硫铁矿烧渣和脱硫灰渣中的一种或几种。
[0028]本专利技术中，所述挤压成型的温度为20～40℃，优选为23～38℃，进一步优选为25～35℃；挤压成型的压力为1～10MPa，优选为3～8MPa，进一步优选为4～7MPa。
[0029]本专利技术中，所述步骤(1)中，将焦炭、黏结剂和催化活性组分独立的研磨粉碎，过150～250目筛后，再进行混合。
[0030]本专利技术中，所述焦炭、黏结剂和催化活性组分的粒径独立的优选为160～240目，进一步优选为180～220目。
[0031]本专利技术中，所述挤压成型的过程为在挤条机上混捏挤条；所述成型胚料为直径为1.5～3mm的柱状胚料，优选为1.8～2.8mm，进一步优选为2.0～2.5mm。
[0032]本专利技术中，所述步骤(1)中得到成型胚料后进行自然晾干处理。
[0033]本专利技术中，所述自然晾干处理的温度为20～30℃，优选为22～28℃，进一步优选为23～25℃；自然晾干处理的时间为36～60小时，优选为40～55小时，进一步优选为45～50小
时。
[0034]本专利技术中，所述炭化处理为以2～4℃
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‑1的升温速率升温至550～650℃，炭化40～80min，优选为以2.5～3.5℃
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‑1的升温速率升温至570～640℃，炭化30～70min，进一步优选为以3℃
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‑1的升温速率升温至580～620℃，炭化40～60min。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脱硫脱硝活性焦的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将焦炭、黏结剂和催化活性组分混合后进行挤压成型得到成型胚料；(2)在氮气保护下，将成型胚料顺次进行炭化处理和活化处理，即得到脱硫脱硝活性焦。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述焦炭、黏结剂、催化活性组分的质量比为100：20～80：2～40。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述黏结剂包含煤沥青、石油沥青和热塑性酚醛树脂中的一种或几种；所述焦炭包含半焦和/或石油焦。4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述催化活性组分包含铬渣、铝厂废渣、硫铁矿烧渣、碱厂白泥、脱硫灰渣和电石渣中的一种或几种。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述挤压成型的温度为20～40℃，挤压成型的压力为1～10MPa。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述炭化处理为以2～4℃
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【专利技术属性】
技术研发人员：董文生，刘春玲，刘于万，秦建平，余春杰，陈泓博，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：