一種褐煤活性焦及其制備方法
【專利摘要】一種褐煤活性焦及其制備方法，褐煤活性焦的技術(shù)指標(biāo)為：碘值：300-400mg/g，堆積密度：530-570kg/m3，灰分≤25％，抗壓強(qiáng)度≥5kg/cm2，磨蝕強(qiáng)度≥96％，動(dòng)態(tài)硫容≥20mg/g，著火點(diǎn)≥400℃，粒度：5～9mm；其制備方法為：首先褐煤原煤的破碎與篩分，然后進(jìn)行干燥提質(zhì)處理、冷卻降溫，冷卻后進(jìn)入制粉系統(tǒng)制粉，褐煤細(xì)粉與焦油、瀝青和水按一定比例混合均勻后擠壓成型，成型后的棒料干燥脫水后送至炭化爐炭化，炭化料直接送至活化爐活化處理，活化爐后的高溫物料經(jīng)過(guò)密閉冷卻，最后密封包裝；本發(fā)明褐煤活性焦制備方法簡(jiǎn)單，制備的活性褐煤炭具有性狀穩(wěn)定，脫硫效率高，成本低廉的特點(diǎn)，解決現(xiàn)有活性焦用于火電廠脫硫成本高的技術(shù)難點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種褐煤活性焦及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及活性焦【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種褐煤活性焦及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]中國(guó)是燃煤大國(guó)，煤炭約占一次能源消費(fèi)總量的75 %，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，煤炭消費(fèi)不斷增長(zhǎng)。中國(guó)環(huán)境污染中的大氣污染主要是由燃煤引起的，因此燃煤煙氣凈化技術(shù)是中國(guó)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的潔凈煤技術(shù)。國(guó)內(nèi)先后引進(jìn)了多種國(guó)外成熟的煙氣脫硫技術(shù)(其中大部分是濕法)，但由于我國(guó)地域廣大，這些技術(shù)還不能完全適應(yīng)各地電廠環(huán)境和資源條件差異大的特殊國(guó)情要求。
[0003]中國(guó)是世界上水資源嚴(yán)重匱乏的國(guó)家之一，而中國(guó)許多電廠也處于水資源嚴(yán)重缺乏地區(qū)(例如內(nèi)蒙地區(qū)的多數(shù)坑口電廠)，受到條件所限這些嚴(yán)重缺水地區(qū)的電廠不可能采用大量耗水的濕法脫硫技術(shù)，因此開(kāi)發(fā)適合中國(guó)國(guó)情的低成本干法脫硫技術(shù)是中國(guó)目前煙氣凈化技術(shù)的重點(diǎn)研究方向之一。
[0004]我國(guó)未來(lái)煤電發(fā)展將重點(diǎn)推行煤電一體化開(kāi)發(fā)，加快建設(shè)大型煤電基地，而蒙東地區(qū)有著豐富的褐煤資源，是煤電基地重點(diǎn)建設(shè)地區(qū)，由于當(dāng)?shù)貙儆趪?yán)重缺水地區(qū)，按照國(guó)家政策，都要求首先使用活性焦干法煙氣脫硫技術(shù)，對(duì)活性焦有著較大的市場(chǎng)需求。
[0005]活性焦脫硫技術(shù)是一種先進(jìn)的干法脫硫技術(shù)，這種技術(shù)具有很高的脫硫效率，還能除去濕法脫硫難以除去的S03，對(duì)于廢氣中的HC1、HF、砷、硒和汞也可進(jìn)行處理；處理過(guò)程中水耗僅為濕法脫硫的10%，沒(méi)有二次污染問(wèn)題；副產(chǎn)品具有較高的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。
[0006]目前，制約活性焦干法脫硫技術(shù)在電廠大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的主要問(wèn)題是居高不下的運(yùn)行成本，而降低活性焦干法脫硫技術(shù)運(yùn)行成本的唯一途徑是降低活性焦的生產(chǎn)成本。
[0007]褐煤資源豐富的蒙東地區(qū)，是未來(lái)國(guó)家煤電基地的重點(diǎn)建設(shè)地區(qū)，如果都采用活性焦干法脫硫技術(shù)，活性焦的市場(chǎng)需求較大。如果采用常規(guī)活性焦，噸焦的價(jià)格在5500-7000元。利用當(dāng)?shù)刎S富的褐煤資源，采用褐煤制焦技術(shù)生產(chǎn)的活性焦，噸焦的價(jià)格在4000-4500元。如果電廠采用褐煤活性焦作為活性焦干法脫硫的脫硫劑，將大幅降低其運(yùn)行成本，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。褐煤制焦技術(shù)的開(kāi)發(fā)成功，將大幅降低活性焦干法脫硫技術(shù)的運(yùn)行成本，對(duì)于活性焦干法脫硫技術(shù)在蒙東地區(qū)的大規(guī)模工業(yè)推廣意義重大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，，本發(fā)明的目的在于提供一種褐煤活性焦及其制備方法，本發(fā)明褐煤活性焦制備方法簡(jiǎn)單，制備的褐煤活性焦具有脫硫效率高，成本低廉的特點(diǎn)，解決了現(xiàn)有常規(guī)活性焦用于火電廠脫硫處理成本居高不下的的技術(shù)難點(diǎn)。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0010]一種褐煤活性焦，所述褐煤活性焦的技術(shù)指標(biāo)為:碘值:300-400mg/g，堆積密度:530-570kg/m3,灰分< 25% ,抗壓強(qiáng)度彡5kg/cm2,磨蝕強(qiáng)度彡96%,動(dòng)態(tài)硫容彡20mg/g,著火點(diǎn)彡400°C，粒度:5?9mm。
[0011]上述所述褐煤活性焦的制備方法，包括如下步驟:
[0012]步驟1:褐煤原煤的破碎與篩分:將褐煤原煤破碎篩分至直徑小于50_的寬篩分顆粒；
[0013]步驟2:褐煤干燥提質(zhì)處理:把破碎篩分后的原煤顆粒送入一體化提質(zhì)反應(yīng)器中在還原性氣氛條件下進(jìn)行干燥提質(zhì)一體化處理，一體化提質(zhì)反應(yīng)器內(nèi)的溫度為400?800°C，控制反應(yīng)器內(nèi)的流化風(fēng)速為3?7m/s，處理時(shí)間為5?20min，得到提質(zhì)褐煤；
[0014]步驟3:冷卻降溫:將步驟2—體化提質(zhì)反應(yīng)器中出來(lái)的提質(zhì)褐煤經(jīng)由冷卻器絕氧冷卻至50°C以下；
[0015]步驟4:制粉:將步驟3冷卻的提質(zhì)褐煤送入磨煤機(jī)中制粉，粒度控制到325目以下；
[0016]步驟5:混捏成型:將步驟4生產(chǎn)的提質(zhì)褐煤細(xì)粉與焦油、浙青和水按以下重量百分比:提質(zhì)褐煤細(xì)粉:70?85Wt%,焦油:10?20wt%,浙青:3?1wt水:2?8wt%,在混合攪拌器內(nèi)混合均勻，送至成型機(jī)內(nèi)擠壓成型，根據(jù)需要成型為5mm、7mm或者9mm的棒料；
[0017]步驟6:干燥:將步驟5生產(chǎn)的成型棒料送至干燥機(jī)內(nèi)干燥，干燥溫度為120?250°C，干燥時(shí)間為 30min-120min ；
[0018]步驟7:炭化:將步驟6干燥后的棒料送至炭化爐內(nèi)炭化處理，炭化爐的溫度控制在500?600°C，停留時(shí)間控制在30min-60min ；
[0019]步驟8:活化:將步驟7產(chǎn)生的高溫炭化料直接送至活化爐活化處理，活化爐的溫度控制在700?800°C，停留時(shí)間控制在30min-60min ；
[0020]步驟9:成品冷卻:將步驟8產(chǎn)生的活化成品送至成品冷卻器內(nèi)冷卻至50°C以下；
[0021]步驟10:密封包裝:將冷卻后的成品密封包裝。
[0022]上述所述褐煤活性焦用于火電廠活性焦干法脫硫領(lǐng)域，作為脫硫用吸附劑。
[0023]本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明褐煤活性焦制備方法簡(jiǎn)單，制備的褐煤活性焦具有性狀穩(wěn)定，脫硫效率高，成本低廉的特點(diǎn)，能作為常規(guī)活性焦的替代品用于火電廠脫硫領(lǐng)域，解決現(xiàn)有活性焦用于火電廠脫硫成本高的技術(shù)難點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]附圖為本發(fā)明褐煤活性焦的制備方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)的說(shuō)明。
[0026]實(shí)施例1:
[0027]本實(shí)施例原料選用灰分為8%左右，水分為38%的錫林浩特褐煤，褐煤活性焦的制備方法如附圖所示，包括如下步驟:
[0028]步驟1:褐煤原煤的破碎與篩分:將褐煤原煤破碎篩分至直徑小于50_的寬篩分顆粒；
[0029]步驟2:褐煤干燥提質(zhì)處理:把破碎篩分后的原煤顆粒送入一體化提質(zhì)反應(yīng)器中在還原性氣氛條件下進(jìn)行干燥提質(zhì)一體化處理，一體化提質(zhì)反應(yīng)器內(nèi)的溫度為600°C，控制反應(yīng)器內(nèi)的流化風(fēng)速為3m/s，處理時(shí)間為20min，得到提質(zhì)褐煤；
[0030]步驟3:冷卻降溫:將步驟2—體化提質(zhì)反應(yīng)器中出來(lái)的提質(zhì)褐煤經(jīng)由冷卻器絕氧冷卻至50°C以下；
[0031]步驟4:制粉:將步驟3冷卻的提質(zhì)褐煤送入磨煤機(jī)中制粉，粒度控制到325目以下；
[0032]步驟5:混捏成型:將步驟4生產(chǎn)的提質(zhì)褐煤細(xì)粉與焦油、浙青和水按以下重量百分比:提質(zhì)褐煤細(xì)粉:80wt%,焦油:12wt%,浙青:5wt%,水:3wt%,在混合攪拌器內(nèi)混合均勻，送至成型機(jī)內(nèi)擠壓成型為5_的棒料；
[0033]步驟6:干燥:將步驟5生產(chǎn)的成型棒料送至干燥機(jī)內(nèi)干燥，干燥溫度為200°C，干燥時(shí)間為60min ；
[0034]步驟7:炭化:將步驟6干燥后的棒料送至炭化爐內(nèi)炭化處理，炭化爐的溫度控制在550°C，停留時(shí)間控制在30min ；
[0035]步驟8:活化:將步驟7產(chǎn)生的高溫炭化料直接送至活化爐活化處理，活化爐的溫度控制在750°C，停留時(shí)間控制在45min ；
[0036]步驟9:成品冷卻:將步驟8產(chǎn)生的活化成品送至成品冷卻器內(nèi)冷卻至50°C以下；
[0037]步驟10:密封包裝:將冷卻后的成品密封包裝。
[0038]該實(shí)施例得到的活性褐煤炭，其技術(shù)指標(biāo)為:碘值:385mg/g，堆積密度:550kg/m3，灰分22%，抗壓強(qiáng)度25kg/cm2，磨蝕強(qiáng)度97%，動(dòng)態(tài)硫容35mg/g，著火點(diǎn)420°C，粒度:5mm。
[0039]實(shí)施例2:
[0040]本實(shí)施例原料選用灰分為6%左右，水分為39%的錫林浩特褐煤，褐煤活性焦的制備方法如附圖所示，包括如下步驟:
[0041]步驟1:褐煤原煤的破碎與篩分:將褐煤原煤破碎篩分至直徑小于50_的寬篩分顆粒；
[0042]步驟2:褐煤干燥提質(zhì)處理:把破碎篩分后的原煤顆粒送入一體化提質(zhì)反應(yīng)器中在還原性氣氛條件下進(jìn)行干燥提質(zhì)一體化處理，一體化提質(zhì)反應(yīng)器內(nèi)的溫度為650°C，控制反應(yīng)器內(nèi)的流化風(fēng)速為4m/s，處理時(shí)間為12min，得到提質(zhì)褐煤；
[0043]步驟3:冷卻降溫:將步驟2—體化提質(zhì)反應(yīng)器中出來(lái)的提質(zhì)褐煤經(jīng)由冷卻器絕氧冷卻至50°C以下；
[0044]步驟4:制粉:將步驟3冷卻的提質(zhì)褐煤送入磨煤機(jī)中制粉，粒度控制到325目以下；
[0045]步驟5:混捏成型:將步驟4生產(chǎn)的提質(zhì)褐煤細(xì)粉與焦油、浙青和水按以下重量百分比:提質(zhì)褐煤細(xì)粉:75wt%,焦油:15wt%,浙青:6wt%,水:4wt%,在混合攪拌器內(nèi)混合均勻，送至成型機(jī)內(nèi)擠壓成型為7_的棒料；
[0046]步驟6:干燥:將步驟5生產(chǎn)的成型棒料送至干燥機(jī)內(nèi)干燥，干燥溫度為180°C，干燥時(shí)間為90min ；
[0047]步驟7:炭化:將步驟6干燥后的棒料送至炭化爐內(nèi)炭化處理，炭化爐的溫度控制在500°C，停留時(shí)間控制在55min ；
[0048]步驟8:活化:將步驟7產(chǎn)生的高溫炭化料直接送至活化爐活化處理，活化爐的溫度控制在720°C，停留時(shí)間控制在50min ；
[0049]步驟9:成品冷卻:將步驟8產(chǎn)生的活化成品送至成品冷卻器內(nèi)冷卻至50°C以下；
[0050]步驟10:密封包裝:將冷卻后的成品密封包裝。
[0051]該實(shí)施例得到的活性褐煤炭，其技術(shù)指標(biāo)為:碘值:365mg/g，堆積密度:550kg/m3，灰分20%，抗壓強(qiáng)度30kg/cm2，磨蝕強(qiáng)度98%，動(dòng)態(tài)硫容38mg/g，著火點(diǎn)425°C，粒度:7mm。
[0052]實(shí)施例3:
[0053]本實(shí)施例原料選用灰分為7%左右，水分為36%的伊敏褐煤，褐煤活性焦的制備方法如附圖所示，包括如下步驟:
[0054]步驟1:褐煤原煤的破碎與篩分:將褐煤原煤破碎篩分至直徑小于50_的寬篩分顆粒；
[0055]步驟2:褐煤干燥提質(zhì)處理:把破碎篩分后的原煤顆粒送入一體化提質(zhì)反應(yīng)器中在還原性氣氛條件下進(jìn)行干燥提質(zhì)一體化處理，一體化提質(zhì)反應(yīng)器內(nèi)的溫度為700°C，控制反應(yīng)器內(nèi)的流化風(fēng)速為7m/s，處理時(shí)間為lOmin，得到提質(zhì)褐煤；
[0056]步驟3:冷卻降溫:將步驟2—體化提質(zhì)反應(yīng)器中出來(lái)的提質(zhì)褐煤經(jīng)由冷卻器絕氧冷卻至50°C以下；
[0057]步驟4:制粉:將步驟3冷卻的提質(zhì)褐煤送入磨煤機(jī)中制粉，粒度控制到325目以下；
[0058]步驟5:混捏成型:將步驟4生產(chǎn)的提質(zhì)褐煤細(xì)粉與焦油、浙青和水按以下重量百分比:提質(zhì)褐煤細(xì)粉:78wt%,焦油:14wt%,浙青:4wt%,水:4wt% )在混合攪拌器內(nèi)混合均勻，送至成型機(jī)內(nèi)擠壓成型為9_的棒料；
[0059]步驟6:干燥:將步驟5生產(chǎn)的成型棒料送至干燥機(jī)內(nèi)干燥，干燥溫度為250°C，干燥時(shí)間為120min ；
[0060]步驟7:炭化:將步驟6干燥后的棒料送至炭化爐內(nèi)炭化處理，炭化爐的溫度控制在600°C，停留時(shí)間控制在60min左右；
[0061]步驟8:活化:將步驟7產(chǎn)生的高溫炭化料直接送至活化爐活化處理，活化爐的溫度控制在800°C，停留時(shí)間控制在60min左右；
[0062]步驟9:成品冷卻:將步驟8產(chǎn)生的活化成品送至成品冷卻器內(nèi)冷卻至50°C以下；
[0063]步驟10:密封包裝:將冷卻后的成品密封包裝。
[0064]該實(shí)施例得到的活性褐煤炭，其技術(shù)指標(biāo)為:碘值:376mg/g，堆積密度:550kg/m3，灰分21 %，抗壓強(qiáng)度35kg/cm2，磨蝕強(qiáng)度98.5%，動(dòng)態(tài)硫容25mg/g，著火點(diǎn)423°C，粒度:9mm ο
【權(quán)利要求】
1.一種褐煤活性焦，其特征在于:所述褐煤活性焦的技術(shù)指標(biāo)為:碘值:300-400mg/g，堆積密度:530-570kg/m3，灰分彡25%，抗壓強(qiáng)度> 5kg/cm2，磨蝕強(qiáng)度> 96%，動(dòng)態(tài)硫容彡20mg/g,著火點(diǎn)彡400。。,粒度:5?9mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的褐煤活性焦，其特征在于:其技術(shù)指標(biāo)為:碘值:300-400mg/g，堆積密度:550kg/m3,灰分彡25 %,抗壓強(qiáng)度彡5kg/cm2,磨蝕強(qiáng)度彡96 %,動(dòng)態(tài)硫容彡35mg/g,著火點(diǎn)彡400°C,粒度:5_。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的褐煤活性焦，其特征在于:其技術(shù)指標(biāo)為:碘值:300-400mg/g，堆積密度:550kg/m3，灰分< 25%，抗壓強(qiáng)度> 25kg/cm2，磨蝕強(qiáng)度> 96 %，動(dòng)態(tài)硫容彡35mg/g,著火點(diǎn)彡400°C,粒度:7_。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的褐煤活性焦，其特征在于:其技術(shù)指標(biāo)為:碘值:300-400mg/g，堆積密度:550kg/m3，灰分< 25%，抗壓強(qiáng)度> 35kg/cm2，磨蝕強(qiáng)度> 97 %，動(dòng)態(tài)硫容彡25mg/g,著火點(diǎn)彡400°C,粒度:9_。
5.權(quán)利要求1所述褐煤活性焦的制備方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟1:褐煤原煤的破碎與篩分:將褐煤原煤破碎篩分至直徑小于50mm的寬篩分顆粒; 步驟2:褐煤干燥提質(zhì)處理:把破碎篩分后的原煤顆粒送入一體化提質(zhì)反應(yīng)器中在還原性氣氛條件下進(jìn)行干燥提質(zhì)一體化處理，一體化提質(zhì)反應(yīng)器內(nèi)的溫度為400?800°C，控制反應(yīng)器內(nèi)的流化風(fēng)速為3?7m/s，處理時(shí)間為5?20min，得到提質(zhì)褐煤； 步驟3:冷卻降溫:將步驟2 —體化提質(zhì)反應(yīng)器中出來(lái)的提質(zhì)褐煤經(jīng)由冷卻器絕氧冷卻至50°C以下；步驟4:制粉:將步驟3冷卻的提質(zhì)褐煤送入磨煤機(jī)中制粉，粒度控制到325目以下；步驟5:混捏成型:將步驟4生產(chǎn)的提質(zhì)褐煤細(xì)粉與焦油、浙青和水按以下重量百分比:提質(zhì)褐煤細(xì)粉:70?85Wt%,焦油:10?20wt%,浙青:3?1wt1^dK:2?8wt%,在混合攪拌器內(nèi)混合均勻，送至成型機(jī)內(nèi)擠壓成型，根據(jù)需要成型為5_、7_或者9_的棒料；步驟6:干燥:將步驟5生產(chǎn)的成型棒料送至干燥機(jī)內(nèi)干燥，干燥溫度為120?250°C，干燥時(shí)間為30min-120min ； 步驟7:炭化:將步驟6干燥后的棒料送至炭化爐內(nèi)炭化處理，炭化爐的溫度控制在500?600°C，停留時(shí)間控制在30min-60min ； 步驟8:活化:將步驟7產(chǎn)生的高溫炭化料直接送至活化爐活化處理，活化爐的溫度控制在700?800°C，停留時(shí)間控制在30min-60min ； 步驟9:成品冷卻:將步驟8產(chǎn)生的活化成品送至成品冷卻器內(nèi)冷卻至50°C以下； 步驟10:密封包裝:將冷卻后的成品密封包裝。
6.權(quán)利要求1所述褐煤活性焦用于火電廠活性焦干法脫硫領(lǐng)域，其特征在于:作為脫硫用吸附劑。
【文檔編號(hào)】C01B31/08GK104229793SQ201410466711
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】李強(qiáng), 江建忠, 肖平, 徐正泉 申請(qǐng)人:中國(guó)華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司