SO*脱硫剂-活性焦的制备方法技术

一种ＳＯ↓［２］脱硫剂－活性焦的制备方法，将粒径为０．８－２．０ｍｍ的所选煤种的原料煤装入流化床内，流化气体为氮气或水蒸气与氮气的混合气（二者体积比为１∶１），在流化床外设置加热器，升温速率为慢速升温（升温速率为１０℃／ｍｉｎ）或快速升温（在活化温度下将煤直接加入流化床装置内），在６００℃－９００℃下活化，活化时间为５－６０ｍｉｎ，活化气体组成为：水蒸汽５－８０％，氧气含量为１－６％，余为氮气。本方法工艺简单，费用低廉，所制活性焦具有较大的比表面积，脱硫性能较好，其硫容可达１５０ｍｇ／ｇ活性焦以上。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于SO2脱硫剂的制备方法，具体涉及一种脱除烟道气中SO2用脱硫剂－活性焦的制备方法。脱除烟道气中二氧化硫的方法很多，但工业化应用成熟的工艺有限，其中主要有湿式石灰/石灰石法、双碱法、碳酸钠法、亚铵法、活性焦及活性炭法等。目前使用最多的依然是以石灰/石灰石为吸收剂的各种改进工艺，但是，这些工艺投资、维修费用仍较高，二次污染也较严重。日本的小松原克展及白石育夫等通过以下工艺路线制备活性焦(燃协志，1985,64(4):255-262)1．将粒径约为3.0mm的煤在400℃-700℃下进行流化干馏，停留时间5-25min，制得半焦；2．将干馏所得的半焦粉碎至1.0mm以下，加入原料煤(粒径为0.5mm以下)和软沥青，用水蒸汽混合后经盘式造粒机制成直径为8.0mm，长度为10.0mm-15.0mm的柱状成型焦炭；3．成型焦炭用外热式转炉干馏，干馏温度为600℃-900℃，升温速度为1.5-15℃/min，干馏时气体组成为水蒸汽15％，余为氮气；4．干馏后的成型焦炭用相同的转炉进行活化，活化温度为800℃-900℃，活化时所用气体组成为水蒸汽80％，氮气20％，得到活性焦。利用该法制得的活性焦最大比表面积为340m2/g，最大硫容为150mgSO2/gAC。这种活性焦的制备工艺包括原料粉碎、干燥、炭化、半焦再粉碎、与粘结剂混合、挤压造粒、再炭化，活化等过程，工艺复杂，制得的活性焦价格比较高，而且比表面积和硫容也不够大。本专利技术的目的在于开发一种工艺简单、价格低廉、比表面积较大、脱硫性能较好的SO2脱硫剂－活性焦的制备方法，本专利技术的步骤如下将粒径为0.8-2.0mm的所选煤种的原料煤装入流化床内，流化气体为氮气或水蒸气与氮气的混合气(二者体积比为1∶1)，在流化床外设置加热器，升温速率为慢速升温(升温速率为10℃/min)或快速升温(在活化温度下将煤直接加入流化床装置内)，在600℃-900℃下活化，活化时间为5-60min，活化气体组成为水蒸汽5-80％，氧气含量为1-6％，余为氮气。所述的煤种为陕西彬县煤，在制备过程中，煤的外表面不熔融，加工前后煤粒形状基本不变。如上所述制得的活性焦的脱硫性能是通过以下方法测定的用0.9-2.0mm的活性焦与模拟烟道气(其组成为二氧化硫1％，水蒸汽10％，氧气6％，余为氮气)，在100℃下流动接触4h，活性焦吸附前后的硫含量用Leco公司生产的SC-444定碳定硫仪分析。其比表面积、孔容、孔径等用ASAP2000m气体吸附仪测定。活性焦的硫容计算公式为每克活性焦样品所能吸附的SO2量(mgSO2/gAC)=2000(MK-mk)/mm=吸附前样品重(g)M=吸附后样品重(g)K=吸附后样品的含硫量(％)k=吸附前样品的含硫量(％)如上所述，利用本工艺生产活性焦的最佳活化温度为800℃-900℃，活化时间为20-60min，水蒸汽的浓度为30％-80％，氧含量为1-6％，余为氮气。由于在活性焦的制备过程中，选择了流化工艺，所以煤粒传热、传质速率快，温度均一，颗粒加热速率快，物料活化均匀。通过煤种的选择与生产工艺的确定，所选原料煤可以直接加热至活化温度进行活化，从而简化了制备工艺，缩短制备时间，大大降低活性焦的成本，生产能力提高，同时，所得活性焦的比表面积较大，脱硫性能较好。本专利技术的实施例为实施例1将100g粒径为1.0mm-1.25mm的原料煤装入流化床装置内，流化气为氮气，升温速率为10℃/min。当温度升到800℃时，通入活化气体，活化气体组成为水蒸汽50％，余为氮气。活化时间为40min。实施例2将100g粒径为1.0mm-1.25mm的原料煤装入流化床装置内，流化气为氮气，升温速率为10℃/min。当温度升到850℃时，通入活化气体，活化气体组成为水蒸汽50％，余为氮气。活化时间为20min。实施例3将100g粒径为1.0mm-1.25mm的原料煤装入流化床装置内，流化气为氮气，升温速率为10℃/min。当温度升到850℃时，通入活化气体，活化气体组成为水蒸汽30％，余为氮气。活化时间为40min。实施例4将100g粒径为1.0mm-1.25mm的原料煤装入流化床装置内，流化气为氮气，升温速率为10℃/min。当温度升到850℃时，通入活化气体，活化气体组成为水蒸汽30％，氧气1％，余为氮气。活化时间为20min。实施例5将100g粒径为1.6mm-2.0mm的原料煤装入流化床装置内，流化气为氮气，升温速率为10℃/min。当温度升到850℃时，通入活化气体，活化气体组成为水蒸汽50％，余为氮气。活化时间为40min。实施例6将100g粒径为1.0mm-1.25mm的原料煤装入流化床装置内，流化气为氮气，升温速率为10℃/min。当温度升到850℃时，通入活化气体，活化气体组成为水蒸汽50％，氧气6％，余为氮气。活化时间为5min。实施例7将100g粒径为1.0mm-1.25mm的原料煤直接装入温度为850℃的已通入活化气体的流化床装置内，使之快速升温，活化气体组成为水蒸汽50％，余为氮气。活化时间为40min。实施例8将100g粒径为0.8mm-0.9mm的原料煤装入流化床装置内，流化气为氮气，升温速率为10℃/min。当温度升到850℃时，通入活化气体，活化气体组成为水蒸汽50％，余为氮气。活化时间为40min。实施例9将100g粒径为1.0mm-1.25mm的原料煤装入流化床装置内，流化气为氮气，升温速率为10℃/min。当温度升到900℃时，通入活化气体，活化气体组成为水蒸汽50％，余为氮气。活化时间为40min。实施例10将100g粒径为1.0mm-1.25mm的原料煤装入流化床装置内，流化气为氮气，升温速率为10℃/min。当温度升到850℃时，通入活化气体，活化气体组成为水蒸汽50％，余为氮气。活化时间为60min。实施例11将100g粒径为1.0mm-1.25mm的原料煤装入流化床装置内，流化气为氮气，升温速率为10℃/min。当温度升到850℃时，通入活化气体，活化气体组成为水蒸汽80％，余为氮气。活化时间为40min。实施例12将100g粒径为1.0mm-1.25mm的原料煤装入流化床装置内，流化气为氮气与水蒸气的混合气(水蒸气与氮气的体积比为1∶1)，升温速率为10℃/min。当温度升到850℃时，通入活化气体，活化气体组成为水蒸汽50％，余为氮气。活化时间为5min。实施例13将100g粒径为1.0mm-1.25mm的原料煤装入流化床装置内，流化气为氮气与水蒸气的混合气(水蒸气与氮气的体积比为1∶1)，升温速率为10℃/min。当温度升到850℃时，通入活化气体，活化气体组成为水蒸汽30％，余为氮气。活化时间为20min。对比例为上述已有技术。如实施例1-13及对比例所得活性焦的性质及其硫容列于表1。表1所得的活性焦及对比例的性质及其硫容 AC--活性焦显而易见，本专利技术的活性焦具有较高的比表面积，较大的吸附硫容量。权利要求1．一种SO2脱硫剂－活性焦的制备方法，其特征在于将粒径为0.8-2.0mm的所选煤种的原料煤装入流化床内，流化气体为氮气或水蒸气与氮气的混合气(二者体积比为1∶1)，在流化床外设置加热器，升温速率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＳＯ↓［２］脱硫剂－活性焦的制备方法，其特征在于：将粒径为０．８－２．０ｍｍ的所选煤种的原料煤装入流化床内，流化气体为氮气或水蒸气与氮气的混合气（二者体积比为１∶１），在流化床外设置加热器，升温速率为慢速升温（升温速率为１０℃／ｍｉｎ）或快速升温（在活化温度下将煤直接加入流化床装置内），在６００℃－９００℃下活化，活化时间为５－６０ｍｉｎ，活化气体组成为：水蒸汽５－８０％，氧气含量为１－６％，余为氮气。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王洋，张守玉，房倚天，曹晏，黄戒介，徐奕丰，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]