脱硫脱硝空心活性炭的生产方法与流程

文档序号:14012430阅读:399来源:国知局

本发明属于活性炭制备领域,具体为一种脱硫脱硝空心活性炭的生产方法。



背景技术:

脱硫脱硝活性炭主要应用于钢厂、电厂、水泥厂等烧结烟气的处理,其主要用于脱除烟气中的二氧化硫、氮氧化物、汞、二恶英及粉尘。脱硫脱硝活性炭的使用量在逐年增加,2016年,其在全国的使用量已经达到10万吨,预计2017年的市场的需求量在12万吨左右。随着干法脱硫脱硝技术渐渐成熟,应用也原来越广泛,但存在一定的问题,由于脱硫脱硝活性炭是圆柱体实芯炭,所需炭化温度偏高、存在活化时间长,表里活化不均匀的问题,常常会导致脱硫值不稳定,不仅影响了炭的品质,也导致表面强度下降。

随着国家对煤炭资源德限产减产的政策的出台,原煤价格持续走高,导致脱硫脱硝活性炭的成本高涨。对于干法脱硫脱硝装置而言,由于脱硫脱硝活性炭的指标较低,烟气量大,该产品的使用成本较高。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是,提供一种新型脱硫脱硝活性炭的生产方法,解决传统的脱硫脱硝活性炭表里活化不均匀,堆积重高,指标不稳定,使用成本高等问题,用于干法脱硫脱硝及浸渍领域。

本发明是采用如下技术方案实现的:

一种脱硫脱硝空心活性炭的生产方法,包括如下步骤:

(1)、磨粉:将烟煤、焦煤、焦粉、沥青以(30-40):(20-30):(15-25):(10-15)的重量比例放入磨粉机内进行磨粉,粒度要求325目70%通过;

(2)、混合:将磨好的炭粉和煤焦油、水以80:(10-15):(10-15)的重量比例进行混合,混合温度为35℃~50℃;

(3)、造粒:将混合料加入模具后制成空心活性炭原料,空心活性炭原料的外径为9.0~10.0mm,内径2-3mm;然后通过切刀将空心活性炭原料切割成所需长度后作为造粒料;切刀位于模具下方,在出料的同时,切刀往复运动将空心活性炭柱状原料切割成高度为1cm左右的造粒料;

(4)、干燥:造粒料在干燥机内进行干燥,干燥温度为90℃~110℃;

(5)、炭化:将干燥料加入转炉进行炭化,温度为600℃~650℃,出料时间为35min;

(6)、活化:将炭化料加入斯列普活化炉进行活化,温度为850℃~960℃,出料时间为20min;

(7)、冷却:将活化出来的料加入到冷却炉中进行降温;

(8)、筛选包装。

本方法通过控制烟煤、焦煤、焦粉、沥青的比例,磨制成的煤粉配以一定比例的焦油和水,混合成煤膏,通过特制的模具(如图3所示),在造粒机的作用下,挤压成型,通过高温炭化过程,由于焦煤具有粘结性,焦油与沥青的骨架作用,形成具有一定强度的炭化料,通过水蒸气的活化,形成具有一定孔隙度的,具有吸附性能的空心活性炭。

本方法通过控制磨粉过程中烟煤、焦煤、焦粉、沥青的比例,混合过程中煤粉、焦油、沥青的比例,炭化过程温度控制范围及出料时间,活化过程温度控制范围及出料时间;制备出符合要求的脱硫脱硝空心活性炭。

本方法具有如下优点:

1、脱硫脱硝空心活性炭,与活化气体接触面积大,活化均匀;

2、吸附指标稳定,较传统脱硫脱硝活性炭高;

3、堆积重轻,在装置中吸附效果好;

4、降低生产成本及使用方的使用成本;

5、节约资源。

本发明方法设计合理,与传统的脱硫脱硝活性炭比较,该发明的脱硫脱硝空心活性炭内外活化,堆积重轻,吸附接触面积大等优点,具有很好的市场应用价值。

附图说明

图1a表示上模剖视图。

图1b表示上模俯视图。

图2a表示下模剖视图。

图2b表示下模俯视图。

图3表示上模和下模的组装剖视图。

图4表示本方案工艺流程图。

图中:1-上模芯头,2-芯柱,3-进料孔,4-轴孔,5-导料环槽,6-出料孔,7-上模芯头位。

具体实施方式

下面对发明的具体实施例进行详细说明。

实施例1

一种脱硫脱硝空心活性炭的生产方法,包括如下步骤:

(1)、磨粉:将烟煤、焦煤、焦粉、沥青以30:30:25:10的重量比例放入磨粉机内进行磨粉,粒度要求325目70%通过;

(2)、混合:将磨好的炭粉和煤焦油、水以80:10:15的重量比例进行混合,混合温度为35℃~40℃;

(3)、造粒:将混合料加入模具后制成空心活性炭原料,空心活性炭原料的外径为9.0~10.0mm,内径2-3mm;然后通过切刀将空心活性炭原料切割成所需长度后作为造粒料;

(4)、干燥:造粒料在干燥机内进行干燥,干燥温度为90℃~95℃;

(5)、炭化:将干燥料加入转炉进行炭化,温度为600℃,出料时间为35min;

(6)、活化:将炭化料加入斯列普活化炉进行活化,温度为900℃,出料时间为20min;

(7)、冷却:将活化出来的料加入到冷却炉中进行降温;

(8)、筛选包装。

实施例2

一种脱硫脱硝空心活性炭的生产方法,包括如下步骤:

(1)、磨粉:将烟煤、焦煤、焦粉、沥青以35:20:20:15的重量比例放入磨粉机内进行磨粉,粒度要求325目70%通过;

(2)、混合:将磨好的炭粉和煤焦油、水以80:12:10的重量比例进行混合,混合温度为45℃~50℃;

(3)、造粒:将混合料加入模具后制成空心活性炭原料,空心活性炭原料的外径为9.0~10.0mm,内径2-3mm;然后通过切刀将空心活性炭原料切割成所需长度后作为造粒料;

(4)、干燥:造粒料在干燥机内进行干燥,干燥温度为95℃~100℃;

(5)、炭化:将干燥料加入转炉进行炭化,温度为650℃,出料时间为35min;

(6)、活化:将炭化料加入斯列普活化炉进行活化,温度为960℃,出料时间为20min;

(7)、冷却:将活化出来的料加入到冷却炉中进行降温;

(8)、筛选包装。

实施例3

一种脱硫脱硝空心活性炭的生产方法,包括如下步骤:

(1)、磨粉:将烟煤、焦煤、焦粉、沥青以40:25:15:12的重量比例放入磨粉机内进行磨粉,粒度要求325目70%通过;

(2)、混合:将磨好的炭粉和煤焦油、水以80:15:12的重量比例进行混合,混合温度为40℃~45℃;

(3)、造粒:将混合料加入模具后制成空心活性炭原料,空心活性炭原料的外径为9.0~10.0mm,内径2-3mm;然后通过切刀将空心活性炭原料切割成所需长度后作为造粒料;

(4)、干燥:造粒料在干燥机内进行干燥,干燥温度为100℃~110℃;

(5)、炭化:将干燥料加入转炉进行炭化,温度为620℃,出料时间为35min;

(6)、活化:将炭化料加入斯列普活化炉进行活化,温度为850℃,出料时间为20min;

(7)、冷却:将活化出来的料加入到冷却炉中进行降温;

(8)、筛选包装。

实施例4

用于生产空心活性炭的模具,包括上模和下模。

如图1a、1b所示,上模包括上模芯头1,上模芯头1底面中心固定设有芯柱2,上模具芯头1上开设有三个贯穿的进料孔3,进料孔3均布于芯柱2周围。

如图2a、2b所示,下模中心设有轴孔4,用于安装压辊轴,下模上表面以轴孔中心为圆心分布有两个同心的导料环槽5,下模中位于两个导料环槽5之间的圆周区域内均布有多个贯穿的出料孔6,出料孔6上部为台阶状,作为上模芯头位7。

如图3所示,多个上模对应插入一个下模的相应出料孔内,则上模芯头1配合位于相应出料孔的上模芯头位7,芯柱2位于出料孔6中心。

工作时,空心活性炭模具包括多个上模和一个下模,上模安装在下模上,在每个上模上开设有三个进料孔,下模上开设与上模数量相等的出料孔,均匀分布于模具一周,每个出料孔上部设计一个孔径较出料孔稍大的上模具位,形成阶梯状结构,出料孔两侧各开设有一个导料环槽,在使用过程中将物料导入进料孔中。上模直径与下模的出料孔上部直径相同,在每个上模中心设有芯柱,与上模整体加工而成。

具体使用时,将上模和下模组合在一起使用。下模上开设的多个出料孔6,均匀分布于下模具一周,每个出料孔6上部设计一个深度5mm,孔径较出料孔稍大的上模芯头位7,形成阶梯状结构,出料孔6两侧各开设有一个导料环槽5,在使用过程中将物料导入进料孔3中。上模芯头1直径与下模的出料孔6上部直径相同,在每个上模中心设有芯柱2,与上模整体加工而成。使用该模具生产空心活性炭时,将每个独立的上模安装到每个下模的出料孔6上部,芯柱2朝下,压辊滚动过程中,混合料在压辊的压力作用下连续不断地由每个上模的进料孔3进入下模具,在下模出料孔6的孔壁和中心的芯柱2共同挤压下形成空心状成型料,最终成型料由出料孔挤出。

以造粒机模具为基础,对挤压模具进行重新设计,使造粒机可实现空心活性炭的生产,与现有的生产空心活性炭的模具相比,本模具具有拆卸方便、可连续生产、效率高、生产成本低的优点,可实现空心活性炭的工业化连续生产。

应当指出,对于本技术领域的一般技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和应用,这些改进和应用也视为本发明的保护范围。

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