一种脱硫脱硝活性焦催化剂生产方法与流程

本发明涉及一种催化剂生产方法，特别涉及一种脱硫脱硝活性焦催化剂生产方法。

背景技术：

活性焦是一种黑色多孔的固体炭质，由煤通过粉碎、成型或用均匀的煤粒经炭化、活化生产。主要成分为碳，并含少量氧、氢、硫、氮、氯等元素。主要为5㎜，8㎜，9㎜为主，活性焦的比表面积在350-450m²/g之间，机械强度高等物理特点，基于目前各生产厂生产的活性焦脱硫值在20mg/g，脱硝率40％，满足不了钢厂烧结烟气的处理要求。如果有一种方法，或者生产使用的高效催化剂，能够满足活性焦脱硫值和脱硝率，将会对活性焦的生产起到极大的作用，因此迫切需要一种能够满足钢厂烧结烟气处理要求的方法或催化剂来促进活性焦的生产。

技术实现要素：

本发明为了解决上述问题，一种脱硫脱硝活性焦催化剂生产方法。本发明所采用的技术方案是：一种脱硫脱硝活性焦催化剂生产方法，它包括如下步骤，a、原料制备工序：按照重量份，将2-4份兰炭、1-3份神木煤、2-4份焦煤、0.5-1.5份无烟煤和0.5-1.5份催化剂混合均匀；

b、磨粉工序：雷蒙磨对混合好后的原料进行磨粉，使得原料都能通过200目的筛，再经风力机密闭输送至原料罐备用；

c、捏合工序：磨粉处理后的原料加入重量份25-30份的粘结剂和8-12份的水，在65℃-90℃温度下进行捏合；粘结剂、水和磨粉后的原料进行浸润、渗透和分散后发生化学凝聚，使原料形成可挤压变形的煤膏；

d、制造工序：煤膏按先后顺序进行：造粒、第一次筛选、炭化、第二次筛选、活化、第三次筛选和包装，具体如下：

造粒：煤膏经输送机送入造粒机进行造粒；

第一次筛选：造粒后进行第一次筛选，去除颗粒度不符合要求的煤膏；

炭化：颗粒度符合要求的煤膏通过无损斗提和皮带输送机送到炭化炉尾，皮带输送机上均匀排布有若干冷空气盘管，输送过程中冷空气直接吹到皮带上的煤膏上，煤膏在输送的过程中直接被冷冻固化；皮带输送机用钢结构彩板走廊进行了密封；煤膏从炭化炉炉尾向炭化炉炉头运输，炭化炉炉头温度为550℃-650℃，炉中温度为450℃-48℃，炉尾温度为340℃-350℃，煤膏在炭化炉内加热干馏，最后从出料口流出，炭化后的煤膏为炭化料。

炭化后的炭化料由不锈钢平板输送机进行输送，输送的过程中温度由650℃下降到290℃-310℃，然后炭化料进入冷却器进行冷却，温度由290℃-310℃下降到29℃-31℃，炭化料冷却后从冷却器出口流出；

第二次筛选：炭化后进行第二次筛选，去除颗粒度不符合要求的炭化料；

活化：筛选好的炭化料进入活化炉进行活化，活化温度为700℃～1050℃，采用气体活化法，水蒸汽与炭接触发生氧化还原反应，达到造孔的目的；

第三次筛选：活化后的炭化料为成品，对成品进行第二次筛选，去除颗粒度不符合要求的成品；

包装：最后包装出售。

进一步的，所述催化剂为酞菁钴四磺酸钠钙盐、氢氧化钾、炭酰胺、炭酸钠、硝酸铬、五氧化二钒和硝酸铜。

进一步的，所述粘结剂为温度为85℃以上的煤焦油。

进一步的，第一次筛选后的筛下物返回造粒工序再次造粒。

进一步的，第二次筛选后的筛下物返回造粒工序再次造粒。

进一步的，第三次筛选后的筛下物为成品。

进一步的，按照重量份，磨粉处理后的原料与粘结剂的配比为0.9-1.1：0.25-0.3。

进一步的，炭化过程中，催化剂里的部分催化剂参加了反应，具体如下：

酞菁钴四磺酸钠钙盐参加了化学反应，由金属盐变成了金属氧化物，氢氧化钾参加了化学反应，使炭化料形成了初步孔径，炭酰胺参加了聚合反应，形成了三聚氰酸的高分子化合物。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明一种脱硫脱硝活性焦催化剂生产方法，它包括如下步骤，a、原料制备工序：按照重量份，将2-4份兰炭、1-3份神木煤、2-4份焦煤、0.5-1.5份无烟煤和10.5-1.5份催化剂混合均匀；

b、磨粉工序：混合均匀的原料进行磨粉处理，使得原料都能通过200目的筛，这样可使原料颗粒度均匀，增大了原料的外表面积，这样易于后面的成型，同时可以提高原料强度；

c、捏合工序：磨粉处理后的原料加入重量份25-30份的粘结剂和8-12份的水，在65℃-90℃温度下进行捏合，原料在粘结剂和水的作用下产生界面化学凝聚，形成具有挤压变形的可塑性煤膏，以易于成型和提高产品强度；

d、制造工序：捏合后的原料为煤膏，煤膏按先后顺序进行：造粒、第一次筛选、炭化、第二次筛选、活化、第三次筛选和包装；

捏合后的煤膏经皮带输送机送入造粒机进行造粒，造粒完成后使用筛选机进行第一次筛选，去除颗粒度不符合要求的煤膏

炭化的具体做法是成型物料在低温条件下的干馏，在该过程中成型的物料在一定的温度范围内隔绝空气加热，使物料内的低分子物质首先挥发，其他物质分解和固化。整个炭化过程中物料会发生一系列物理和化学变化，物理变化主要是脱水和干燥过程；化学变化主要是热分解和热缩聚两类反应。炭化的目的就是使物料内部形成容易活化的孔隙结构和较高的机械强度，增加了炭化料的吸附，碳酰胺高温参加聚合反应，最后形成三聚氰酸等高分子化合物，提高了脱硝率。

活化就是水蒸气与炭化料接触后发生氧化还原反应，通过气化反应达到造孔的目的，在活化的过程中，部分催化剂参加反应，增加了脱硫脱硝的有用孔径，减少了其他无用孔的生产，保护了活性焦的强度，降低了损失，提高了活性焦得率，降低了生产成本。活化后部分催化剂保留在活性焦内，在活性焦脱硫和脱硝使用过程中作为催化剂，提高了脱硫脱硝性能。

通过本发明制备的脱硫脱硝活性焦催化剂，使得脱硫值提升至25-30mg/g，脱硝率提高至50-55％。

附图说明

为了更清楚的说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简要的介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明流程图。

图中1-a、原料制备工序、2-b、磨粉工序、3-c、捏合工序、4-d、制造工序。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。

本发明的核心是提供了种脱硫脱硝活性焦催化剂生产方法，制备的硫脱硝活性焦催化剂，使得脱硫值提升至25-30mg/g，脱硝率提高至50-55％。

图1为本发明流程图，如图1所示；

实施例一：

一种脱硫脱硝活性焦催化剂生产方法，它包括如下步骤，

a、原料制备工序1：按照重量份，将3份兰炭、2份神木煤、3份焦煤、1份无烟煤和1份催化剂混合均匀，催化剂为酞菁钴四磺酸钠钙盐、氢氧化钾、炭酰胺、炭酸钠、硝酸铬、五氧化二钒和硝酸铜；

b、磨粉工序2：混合好后的原料存于封闭式原料库房内，原料通过装载机倒入原料缓存仓，再经传送带送入雷蒙磨，雷蒙磨对混合好后的原料进行磨粉，使得原料都能通过200目的筛，颗粒度合格的原料经风力机密闭输送至原料罐备用，传送带及原料罐均采用密闭式。

磨粉工序要求将原料磨成均匀粉末状，这样可使原料颗粒度均匀，增大了原料的外表面积，这样易于后面的成型，同时可以提高原料强度，而且原料颗粒度对产品的质量和外观也有很大影响，其中粘结剂为85℃以上的煤焦油。

c、捏合工序3：磨粉处理后的原料加入重量份27.5份的粘结剂和10份的水，在77.5℃温度下进行捏合，使所加入的粘结剂、水与混合均匀的原料进行充分的浸润、渗透和分散，磨粉处理后的原料与粘结剂的配比为1：0.275，依据煤焦油的含水量多少加入适量的水进行捏合，原料在粘结剂和水的作用下产生界面化学凝聚，形成具有挤压变形的可塑性煤膏，以易于成型和提高产品强度。

d、制造工序4，造粒：捏合后的煤膏经皮带输送机送入造粒机进行造粒，造粒完成后使用筛选机进行第一次筛选，去除颗粒度不符合要求的煤膏，第一次筛选后的筛下物返回造粒工序再次造粒。合格粒度的成型煤膏使用无损斗提和皮带输送机送到炭化炉尾。皮带输送机用钢结构彩板走廊进行密封。皮带输送机上均匀排布一些冷空气盘管，将冷空气直接吹到皮带上的成型煤膏上，成型煤膏在输送的过程中直接被冷冻固化。

炭化：炭化工序是气体活化法制造活性炭过程中的最重要且必须的工序之一，是活化前的主要准备与基础，具体做法是成型物料在低温条件下的干馏，在该过程中成型的物料在一定的温度范围内隔绝空气加热，使物料内的低分子物质首先挥发，其他物质分解和固化。整个炭化过程中物料会发生一系列物理和化学变化，物理变化主要是脱水和干燥过程；化学变化主要是热分解和热缩聚两类反应。炭化的目的就是使物料内部形成容易活化的孔隙结构和较高的机械强度。

具体如下：

固化后的成型煤膏从炭化炉炉尾不断向炭化炉炉头运输，炭化炉炉头温度一般控制在550℃-650℃，炉中温度控制在450℃-48℃左右，炉尾温度控制在340℃-350℃，煤膏在炭化炉内加热干馏，最后从出料口流出，炭化后的煤膏为炭化料。

炭化后炭化料首先进入不锈钢平板输送机，温度由650℃下降到300℃左右，随后进入冷却器进行冷却，温度由300℃下降到30℃，冷却完成后从冷却器出口流出后进行筛选，暂存于料库。炭化炉添加燃料煤，以便提供热量。炭化的过程中，部分催化剂参加化学反应，由金属盐变成金属氧化物，在炭化过程中，碱性物质参加反应，形成初步孔径，增加炭化料的吸附，碳酰胺高温参加聚合反应，最后形成三聚氰酸等高分子化合物，提高了脱硝率。通过炭化工序所得的炭化料，活化前要进行第二筛选，第二筛选的目的就是将炭化生产过程中产生的不符合要求的小颗粒及粉尘分离出来，再返回造粒工序再次造粒，以保证活化顺利进行。

活化：将筛选好的炭化料中转包运至活化炉底部，用电动葫芦提升至活化炉顶部加料口，再加入到活化炉中进行活化，活化温度700℃～1050℃，本发明采用气体活化法，采用水蒸汽在高温条件下与炭接触发生氧化还原反应，生成co、co2、h2及炭氢化合物等物质，通过气化反应达到造孔的目的。

具体的：合格的炭化料送入活化炉内，通过水蒸气进行活化，活化温度700～1050℃，活化就是水蒸气与炭化料接触后发生氧化还原反应，生成co、co2、h2及碳氢化合物等物质，通过气化反应达到造孔的目的，在高温活化的过程中，部分催化剂参加反应，增加了脱硫脱硝的有用孔径，减少了其他无用孔的生产，保护了活性焦的强度，降低了损失，提高了活性焦得率，降低了生产成本。活化后部分催化剂保留在活性焦内，在活性焦脱硫和脱硝使用过程中作为催化剂，提高了脱硫脱硝性能，化学反应式如下：

c+2h2o→2h2+co2-18kcal

c+h2o→h2+co-31kcal

c+co2→2co-41kcal

活化后的活化毛料进行第三次筛选，筛下物集中收集后外售，活化后筛选出的的活化料由卸料器卸出，使用不锈钢的平板输送机和旋筛送入冷料机冷却。

实施例二：

一种脱硫脱硝活性焦催化剂生产方法，它包括如下步骤，

a、原料制备工序1：按照重量份，将2份兰炭、1份神木煤、2份焦煤、0.5份无烟煤和0.5份催化剂混合均匀，催化剂为酞菁钴四磺酸钠钙盐、氢氧化钾、炭酰胺、炭酸钠、硝酸铬、五氧化二钒和硝酸铜；

b、磨粉工序2：混合好后的原料存于封闭式原料库房内，原料通过装载机倒入原料缓存仓，再经传送带送入雷蒙磨，雷蒙磨对混合好后的原料进行磨粉，使得原料都能通过200目的筛，颗粒度合格的原料经风力机密闭输送至原料罐备用，传送带及原料罐均采用密闭式。

磨粉工序要求将原料煤磨成均匀粉末状，这样可使原料颗粒度均匀，增大了原料的外表面积，这样易于后面的成型，同时可以提高原料强度，而且原料颗粒度对产品的质量和外观也有很大影响，其中粘结剂为85℃以上的煤焦油。

c、捏合工序3：磨粉处理后的原料加入重量份25份的粘结剂和8份的水，在65℃温度下进行捏合，使所加入的粘结剂、水与混合均匀的原料进行充分的浸润、渗透和分散，磨粉处理后的原料与粘结剂的配比为0.9：0.25，依据煤焦油的含水量多少加入适量的水进行捏合，原料在粘结剂和水的作用下产生界面化学凝聚，形成具有挤压变形的可塑性煤膏，以易于成型和提高产品强度。

d、制造工序4，造粒：捏合后的煤膏经皮带输送机送入造粒机进行造粒，造粒完成后使用筛选机进行第一次筛选，去除颗粒径不符合要求的煤膏，第一次筛选后的筛下物返回造粒工序再次造粒。合格粒度的成型煤膏使用无损斗提和皮带输送机送到炭化炉尾。皮带输送机用钢结构彩板走廊进行密封。皮带输送机上均匀排布一些冷空气盘管，将冷空气直接吹到皮带上的成型煤膏上，成型煤膏在输送的过程中直接被冷冻固化。

炭化：炭化工序是气体活化法制造活性炭过程中的最重要且必须的工序之一，是活化前的主要准备与基础，具体做法是成型物料在低温条件下的干馏，在该过程中成型的物料在一定的温度范围内隔绝空气加热，使物料内的低分子物质首先挥发，其他物质分解和固化。整个炭化过程中物料会发生一系列物理和化学变化，物理变化主要是脱水和干燥过程；化学变化主要是热分解和热缩聚两类反应。炭化的目的就是使物料内部形成容易活化的孔隙结构和较高的机械强度。

具体如下：

固化后的成型煤膏从炭化炉炉尾不断向炭化炉炉头运输，炭化炉炉头温度一般控制在550℃-650℃，炉中温度控制在450℃-48℃左右，炉尾温度控制在340℃-350℃，煤膏在炭化炉内加热干馏，最后从出料口流出，炭化后的煤膏为炭化料。

炭化后炭化料首先进入不锈钢平板输送机，温度由650℃下降到300℃左右，随后进入冷却器进行冷却，温度由300℃下降到30℃，冷却完成后从冷却器出口流出后进行筛选，暂存于料库。炭化炉添加燃料煤，以便提供热量。炭化的过程中，部分催化剂参加化学反应，由金属盐变成金属氧化物，在炭化过程中，碱性物质参加反应，形成初步孔径，增加炭化料的吸附，碳酰胺高温参加聚合反应，最后形成三聚氰酸等高分子化合物，提高了脱硝率。通过炭化工序所得的炭化料，活化前要进行第二筛选，第二筛选的目的就是将炭化生产过程中产生的不符合要求的小颗粒及粉尘分离出来，再返回造粒工序再次造粒，以保证活化顺利进行。

活化：将筛选好的炭化料中转包运至活化炉底部，用电动葫芦提升至活化炉顶部加料口，再加入到活化炉中进行活化，活化温度700℃～1050℃，本发明采用气体活化法，采用水蒸汽在高温条件下与炭接触发生氧化还原反应，生成co、co2、h2及炭氢化合物等物质，通过气化反应达到造孔的目的。

具体的：合格的炭化料送入活化炉内，通过水蒸气进行活化，活化温度700～1050℃，活化就是水蒸气与炭化料接触后发生氧化还原反应，生成co、co2、h2及碳氢化合物等物质，通过气化反应达到造孔的目的，在高温活化的过程中，部分催化剂参加了反应，增加了脱硫脱硝的有用孔径，减少了其他无用孔的生产，保护了活性焦的强度，降低了损失，提高了活性焦得率，降低了生产成本。活化后部分催化剂保留在活性焦内，在活性焦脱硫和脱硝使用过程中作为催化剂，提高了脱硫脱硝性能，化学反应式如下：

c+2h2o→2h2+co2-18kcal

c+h2o→h2+co-31kcal

c+co2→2co-41kcal

活化后的活化毛料进行第三次筛选，筛下物集中收集后外售，活化后筛选出的的活化料由卸料器卸出，使用不锈钢的平板输送机和旋筛送入冷料机冷却。

实施例三：

一种脱硫脱硝活性焦催化剂生产方法，它包括如下步骤，

a、原料制备工序1：按照重量份，将4份兰炭、3份神木煤、4份焦煤、1.5份无烟煤和1.5份催化剂混合均匀，催化剂为酞菁钴四磺酸钠钙盐、氢氧化钾、炭酰胺、炭酸钠、硝酸铬、五氧化二钒和硝酸铜；

b、磨粉工序2：混合好后的原料存于封闭式原料库房内，原料通过装载机倒入原料缓存仓，再经传送带送入雷蒙磨，雷蒙磨对混合好后的原料进行磨粉，使得原料都能通过200目的筛，颗粒度合格的原料经风力机密闭输送至原料罐备用，传送带及原料罐均采用密闭式。

磨粉工序要求将原料煤磨成均匀粉末状，这样可使原料颗粒度均匀，增大了原料的外表面积，这样易于后面的成型，同时可以提高原料强度，而且原料颗粒度对产品的质量和外观也有很大影响，其中粘结剂为85℃以上的煤焦油。

c、捏合工序3：磨粉处理后的原料加入重量份30份的粘结剂和12份的水，在90℃温度下进行捏合，使所加入的粘结剂、水与混合均匀的原料进行充分的浸润、渗透和分散，磨粉处理后的原料与粘结剂的配比为1.1：0.3，依据煤焦油的含水量多少加入适量的水进行捏合，原料在粘结剂和水的作用下产生界面化学凝聚，形成具有挤压变形的可塑性煤膏，以易于成型和提高产品强度。

d、制造工序4，造粒：捏合后的煤膏经皮带输送机送入造粒机进行造粒，造粒完成后使用筛选机进行第一次筛选，去除颗粒径不符合要求的煤膏，第一次筛选后的筛下物返回造粒工序再次造粒。合格粒度的成型煤膏使用无损斗提和皮带输送机送到炭化炉尾。皮带输送机用钢结构彩板走廊进行密封。皮带输送机上均匀排布一些冷空气盘管，将冷空气直接吹到皮带上的成型煤膏上，成型煤膏在输送的过程中直接被冷冻固化。

炭化：炭化工序是气体活化法制造活性炭过程中的最重要且必须的工序之一，是活化前的主要准备与基础，具体做法是成型物料在低温条件下的干馏，在该过程中成型的物料在一定的温度范围内隔绝空气加热，使物料内的低分子物质首先挥发，其他物质分解和固化。整个炭化过程中物料会发生一系列物理和化学变化，物理变化主要是脱水和干燥过程；化学变化主要是热分解和热缩聚两类反应。炭化的目的就是使物料内部形成容易活化的孔隙结构和较高的机械强度。

具体如下：

固化后的成型煤膏从炭化炉炉尾不断向炭化炉炉头运输，炭化炉炉头温度一般控制在550℃-650℃，炉中温度控制在450℃-48℃左右，炉尾温度控制在340℃-350℃，煤膏在炭化炉内加热干馏，最后从出料口流出，炭化后的煤膏为炭化料。

炭化后炭化料首先进入不锈钢平板输送机，温度由650℃下降到300℃左右，随后进入冷却器进行冷却，温度由300℃下降到30℃，冷却完成后从冷却器出口流出后进行筛选，暂存于料库。炭化炉添加燃料煤，以便提供热量。炭化的过程中，部分催化剂参加了化学反应，由金属盐变成金属氧化物，在炭化过程中，碱性物质参加反应，形成初步孔径，增加炭化料的吸附，碳酰胺高温参加聚合反应，最后形成三聚氰酸等高分子化合物，提高了脱硝率。通过炭化工序所得的炭化料，活化前要进行第二筛选，第二筛选的目的就是将炭化生产过程中产生的不符合要求的小颗粒及粉尘分离出来，再返回造粒工序再次造粒，以保证活化顺利进行。

活化：将筛选好的炭化料中转包运至活化炉底部，用电动葫芦提升至活化炉顶部加料口，再加入到活化炉中进行活化，活化温度700℃～1050℃，本发明采用气体活化法，采用水蒸汽在高温条件下与炭接触发生氧化还原反应，生成co、co2、h2及炭氢化合物等物质，通过气化反应达到造孔的目的。

具体的：合格的炭化料送入活化炉内，通过水蒸气进行活化，活化温度700～1050℃，活化就是水蒸气与炭化料接触后发生氧化还原反应，生成co、co2、h2及碳氢化合物等物质，通过气化反应达到造孔的目的，在高温活化的过程中，部分催化剂参加了反应，增加了脱硫脱硝的有用孔径，减少了其他无用孔的生产，保护了活性焦的强度，降低了损失，提高了活性焦得率，降低了生产成本。活化后部分催化剂保留在活性焦内，在活性焦脱硫和脱硝使用过程中作为催化剂，提高了脱硫脱硝性能，化学反应式如下：

c+2h2o→2h2+co2-18kcal

c+h2o→h2+co-31kcal

c+co2→2co-41kcal

活化后的活化毛料进行第三次筛选，筛下物集中收集后外售，活化后筛选出的的活化料由卸料器卸出，使用不锈钢的平板输送机和旋筛送入冷料机冷却。

三次筛选过程中间产品为湿料，且都在全封闭式的状态下工作，无粉尘产生。

最后进行包装外售。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包含本申请公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为实例性的，本申请的真正范围由权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。