含氮无定型脱硫脱硝炭和其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种含氮无定型脱硫脱硝炭和其制备方法。该制备方法包括：步骤S1，在搅拌条件下，将三聚氰胺加入沸腾状态的煤焦油中，得到表面改性粘结剂；步骤S2，在加热状态下，将表面改性粘结剂与烟粒煤混合，得到改性烟粒煤；步骤S3，改性烟粒煤冷却至室温后，依次进行炭化处理、活化处理，得到含氮无定型脱硫脱硝炭成品。应用本发明专利技术的技术方案，将三聚氰胺热分散在煤焦油里，作为表面改性剂包覆于烟粒煤表面，保留了烟粒煤的原始形状和结构，无定型的表面结构，增加了内外比表面积，可增加脱硫脱硝炭和烟气的接触面积，产品对酸性气体的吸附能力更强。附能力更强。

【技术实现步骤摘要】
含氮无定型脱硫脱硝炭和其制备方法


[0001]本专利技术涉及煤炭加工
，具体而言，涉及一种含氮无定型脱硫脱硝炭和其制备方法。

技术介绍

[0002]目前我国大气污染物中SO2和NO
X
是主要的污染物，也是导致酸雨、酸雾和雾霾等环境污染问题的元凶之一，对人们的正常生活造成了严重影响。SO2和NO
X
的排放主要来源于煤炭燃烧，因此减少煤炭燃烧造成的污染物排放超标成为环境治理的重中之重。
[0003]当前使用最多的烟气脱硫脱硝技术是活性炭(AC)干法烟气净化技术，因其工艺简单、占地面积小，可将烟气中的粉尘、SO2和NO
x
进行一体化脱除而被广泛应用。烟气净化用活性炭(AC)通常称为圆柱状活性焦或大颗粒活性炭，直径多为9或6mm，是目前国内产能最大的煤基活性炭类产品，其原料以无烟煤为主，辅以少量烟煤或焦煤，主要生产工艺为：将原料煤磨粉，加入煤焦油和水混捏，然后依次经过成型、干燥、炭化、活化处理得到成品。
[0004]公开号为CN114044515A的专利申请公开了一种脱硫脱硝活性炭的制备方法，具体是将无烟煤(5
‑
20％)、烟煤(5
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25％)、焦煤(15
‑
45％)和兰炭(20
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60％)与石英砂或硅粉进行混合并粉碎磨粉形成混合物，其中所述石英砂或所述硅粉的重量为混合物重量的0.1
‑
5％，加入粘结剂(沥青)后制成颗粒，晾干后放入炭化炉中炭化处理，而后进行活化反应，在酸性溶液中浸渍后得到脱硫脱硝活性炭。
[0005]公开号为CN113511653A的专利申请公开了一种生产脱硫脱硝炭的方法，具体方法是：将无烟煤或兰炭作为基础原料，褐煤和烟煤作为活性调整原料，焦煤和沥青作为强度调整原料，基础原料占混合料的30
‑
70％，强度调整原料占混合料的10
‑
50％，活性调整原料占混合料的0
‑
40％。分别对基础原料和调整原料磨粉，磨好的物料和生物基粘合剂按照一定比例混合搅拌，再加入一定比例的水继续混合搅拌，将搅拌后的物种进行成型造粒，待造好的颗粒烘干或晾干，将干燥后的颗粒在炭活化一体炉进行炭活化得到脱硫脱硝炭。另外，公开号为CN109384225A的专利申请公开了一种生产脱硫脱硝活性炭的方法，其公开的方法是将烟煤(5
‑
10％)、焦煤(25
‑
30％)、兰炭(45
‑
55％)和膨润土(3
‑
5％)分别粉碎磨粉，混合后采用干法混捏工艺，与粘结剂合并搅拌，压制成型，干馏炭化后生产炭化料，再经活化反应生成脱硫脱硝活性炭。
[0006]上述专利申请中的方案是在脱硫脱硝炭的原料煤煤种选择上，现有技术主要以无烟煤、焦煤或兰炭为主，烟煤和褐煤作为调整煤种，通过造粒或压块，再通过炭活化制备出符合指标要求的产品，虽然生产出的产品指标稳定性较高，但生产成本较高；而且为提高脱硫脱硝炭的指标性能，现有技术多采用增加添加剂的方式实现，有些添加剂需要引入溶剂或多种其它辅助药剂，使生产过程工序增加，成本增加。另外现有加工制备工艺中都需要将原料磨粉后混捏成型，磨粉工序耗时耗能，加工成本较高。

技术实现思路

[0007]本专利技术的主要目的在于提供一种含氮无定型脱硫脱硝炭和其制备方法，以解决现有技术中原料煤脱硫脱硝工艺复杂、生产成本较高的问题。
[0008]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种含氮无定型脱硫脱硝炭的制备方法，该制备方法包括：步骤S1，在搅拌条件下，将三聚氰胺加入沸腾状态的煤焦油中，得到表面改性粘结剂；步骤S2，在加热状态下，将表面改性粘结剂与烟粒煤混合，得到改性烟粒煤；步骤S3，改性烟粒煤冷却至室温后，依次进行炭化处理、活化处理，得到含氮无定型脱硫脱硝炭成品。
[0009]进一步地，步骤S1中，三聚氰胺与煤焦油的重量比为1:3～1:1，优选的，煤焦油中沥青的含量为50
‑
60wt％；优选的，三聚氰胺分两次或者两次以上加入煤焦油中。
[0010]进一步地，步骤S1中沸腾状态的煤焦油的温度为150
‑
200℃。
[0011]进一步地，烟粒煤的粒径为6
‑
10mm；优选的，烟粒煤的灰分≤6％；更优选的，烟粒煤从导粒级为6
‑
13mm的低灰精粒煤筛分得到。
[0012]进一步地，步骤S2的加热温度为150℃
‑
200℃；优选的，步骤S2包括：将烟粒煤置于底部加热的装置中，将表面改性粘结剂均匀浇在烟粒煤上，搅拌10min
‑
15min后停止搅拌，恒温保持25
‑
35min后自然降温得到改性烟粒煤。
[0013]进一步地，步骤S2中，表面改性粘结剂的重量为烟粒煤的重量的15％
‑
25％。
[0014]进一步地，炭化处理的温度为550℃
‑
650℃，炭化处理的时间为20min
‑
30min；优选的，炭化处理的升温速率为10
‑
15℃/min。
[0015]进一步地，活化处理的活化剂为水蒸气，优选的，水蒸气流量为19
‑
28ml/min。
[0016]进一步地，活化处理的温度为910℃～950℃，活化时间为30
‑
50min；优选的，活化处理的升温速率为10
‑
20℃/min。
[0017]根据本专利技术的另一方面，提供了一种含氮无定型脱硫脱硝炭，该含氮无定型脱硫脱硝炭由上述任一种的制备方法制备得到。
[0018]应用本专利技术的技术方案，将三聚氰胺热分散在煤焦油里，作为表面改性剂包覆于烟粒煤表面，并在热处理过程中对原料煤进行改性增强，改性后的烟粒煤通过炭化活化制备出含氮脱硫脱硝炭，保留了烟粒煤的原始形状和结构，无定型的表面结构，增加了内外比表面积，可增加脱硫脱硝炭和烟气的接触面积，产品对酸性气体的吸附能力更强。该方法直接以烟粒煤作为原料煤，省去了制粉、混捏以及成型工艺，简化了工艺流程，降低了整个生产的功耗，大幅简化了脱硫脱硝炭的制备工序。并且该制备方法可以使用烟煤洗煤厂末煤分选系统生产的低灰烟粒煤，不经磨粉环节，直接改性增强后，通过炭活化制备出无定型的脱硫脱硝炭，原料来源广泛且成本低廉。
具体实施方式
[0019]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。
[0020]如本申请
技术介绍
所分析的，现有技术中存在原料煤脱硫脱硝工艺复杂、生产成本较高的问题，为了解决该问题，本申请提供了一种含氮无定型脱硫脱硝炭和其制备方法。
[0021]根据本申请的一种典型的实施方式，提供了一种含氮无定型脱硫脱硝炭的制备方
法，该制备方法包括：步骤S1，在搅拌条件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含氮无定型脱硫脱硝炭的制备方法，其特征在于，包括：步骤S1，在搅拌条件下，将三聚氰胺加入沸腾状态的煤焦油中，得到表面改性粘结剂；步骤S2，在加热状态下，将所述表面改性粘结剂与烟粒煤混合，得到改性烟粒煤；步骤S3，所述改性烟粒煤冷却至室温后，依次进行炭化处理、活化处理，得到含氮无定型脱硫脱硝炭成品。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述三聚氰胺与所述煤焦油的重量比为1:3～1:1，优选的，所述煤焦油中沥青的含量为50
‑
60wt％；优选的，所述三聚氰胺分两次或者两次以上加入所述煤焦油中。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中沸腾状态的所述煤焦油的温度为150
‑
200℃。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烟粒煤的粒径为6
‑
10mm；优选的，所述烟粒煤的灰分≤6％；更优选的，所述烟粒煤从导粒级为6
‑
13mm的低灰精粒煤筛分得到。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2的加热温度为150℃
‑
200℃；优选的，所述步骤S2包括：将烟粒煤置于底部加热的装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘朋，刘楠，杨永峰，高静，陈帆，方媛，樊勇，马红，赵雅婷，傅嘉伦，
申请(专利权)人：国家能源集团宁夏煤业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：