一種煙氣脫硫用活性焦的制備裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種煙氣脫硫用活性焦的制備裝置，包括第一破碎機(jī)和第二破碎機(jī)；第一破碎機(jī)的出料端與干燥機(jī)相連，干燥機(jī)的頂部和平行于進(jìn)料方向的干燥機(jī)兩側(cè)外壁上均設(shè)有微波發(fā)生器，干燥機(jī)的出料端與第一磨粉機(jī)相連；第二破碎機(jī)的出料端與第二磨粉機(jī)相連；第一磨粉機(jī)和第二磨粉機(jī)的出料端均與混合攪拌機(jī)相連，混合攪拌機(jī)與壓縮成型機(jī)相連，壓縮成型機(jī)出料端與炭化爐相連，炭化爐出料端分別與冷凝器和活化爐相連，冷凝器出口端與焦油除水器相連，焦油除水器的出口端與混合攪拌機(jī)相連；活化爐的出口端通過管道與干燥機(jī)相連。本實(shí)用新型將炭化過程產(chǎn)生的焦油回收作為制焦粘結(jié)劑使用，解決了煤焦油處置的問題，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】-種煙氣脫硫用活性焦的制備裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種煙氣脫硫用活性焦的制備裝置，屬于材料制備及煤化工領(lǐng) 域。

【背景技術(shù)】
[0002] 活性焦煙氣脫硫是基于多孔碳質(zhì)的物理和化學(xué)吸附的干法煙氣凈化技術(shù)，具有耗 水量小、無廢水排放、硫資源化回收、多種污染物聯(lián)合脫除等優(yōu)點(diǎn)?；钚越篃煔饷摿蚣夹g(shù)對(duì) 我國干旱地區(qū)煙氣凈化技術(shù)選擇及緩解我國硫資源嚴(yán)重失衡現(xiàn)狀具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0003] 煙氣脫硫用活性焦通常具有較發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和一定數(shù)量的利于so2吸附和轉(zhuǎn)化 的表面化學(xué)官能團(tuán)。煤炭是一種儲(chǔ)量豐富、價(jià)格低廉的富碳原料，已成為活性焦制備的主要 原料。通常，高變質(zhì)程度的煤種如無煙煤和貧煤具有較高的碳含量，但揮發(fā)份含量和表面官 能團(tuán)較少，化學(xué)活性較差，在活性焦制備過程中，高變質(zhì)程度煤生產(chǎn)的活性焦收率高、微孔 結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，但需要制備時(shí)間長(zhǎng)，且原料價(jià)格較高；而低變質(zhì)程度煤種如褐煤則與之相反，碳 含量較低，揮發(fā)份高、表面官能團(tuán)豐富，化學(xué)活性較高，在活性焦制備過程中與活化介質(zhì)反 應(yīng)活性好，制備所需時(shí)間較短，且原料價(jià)格低廉，但產(chǎn)率偏低且炭化過程中產(chǎn)生大量焦油難 處置。
[0004] 目前煙氣脫硫用活性焦的制備所用的原料以煙煤和褐煤為主，如中國專利"一種 脫硫活性焦及其制備方法"（CN102745686A)，公開了一種以煙煤為原料制備脫硫活性焦的 方法，該方法采用的原料煤為大同煙煤，相比無煙煤，所用原料煤的價(jià)格低廉、儲(chǔ)量豐富。
[0005] 中國專利"一種由褐煤制備的煙氣脫硫用活性焦及其制備方法"（CN101708840B)， 公開一種單獨(dú)利用褐煤來制備煙氣脫硫用活性焦的方法，該方法利用低附加值的褐煤，活 性焦的生產(chǎn)成本降低了 30-50%。
[0006] 上述活性焦的制備方法普遍存在的不足有：（1)炭化過程會(huì)產(chǎn)生大量的焦油，難 以進(jìn)行處理；（2)活性焦的產(chǎn)率偏低；（3)系統(tǒng)余熱沒有合理利用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本實(shí)用新型的目的是提供一種以高變質(zhì)程度煤和低變質(zhì)程度煤的混煤為原料制 備的煙氣脫硫用活性焦的制備裝置，降低了活性焦原料成本，減少了活化反應(yīng)時(shí)間，同時(shí)可 回收利用焦油和余熱。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：
[0009] -種煙氣脫硫用活性焦制備的裝置，包括用于破碎低變質(zhì)程度原煤的第一破碎機(jī) 和用于破碎高變質(zhì)程度原煤的第二破碎機(jī)；所述第一破碎機(jī)的出料端與干燥機(jī)相連，所述 千燥機(jī)的頂部和平行于進(jìn)料方向的干燥機(jī)兩側(cè)外壁上均設(shè)有微波發(fā)生器，干燥機(jī)的出料端 與用于研磨低變質(zhì)fe度原煤的第~'磨粉機(jī)相連；所述第二破碎機(jī)的出料端與用于研磨高變 質(zhì)程度原煤的第二磨粉機(jī)相連；所述第一磨粉機(jī)和第二磨粉機(jī)的出料端均與混合攪拌機(jī)相 連，所述混合攪拌機(jī)與壓縮成型機(jī)相連，所述壓縮成型機(jī)的出料端與炭化爐的進(jìn)料端相連， 所述炭化爐的出料端分別通過管道與用于冷凝炭化后煙氣的冷凝器和用于活化炭化料的 活化爐相連，所述冷凝器的出口端與焦油除水器相連，所述焦油除水器的出口端與混合攪 拌機(jī)相連；所述活化爐的出口端通過管道與干燥機(jī)相連。
[0010]所述的干燥機(jī)為皮帶傳送隧道窯或鏈條爐排爐或者旋轉(zhuǎn)窯。
[0011]所述的炭化爐為固定床或旋轉(zhuǎn)窯反應(yīng)器。
[0012]所述的活化爐為固定床或旋轉(zhuǎn)窯反應(yīng)器。
[0013]采用本實(shí)用新型的裝置制備的煙氣脫硫用活性焦，以高變質(zhì)程度原煤為主要原 料，配;^低變質(zhì)程度原煤和煤焦油，經(jīng)干燥、磨粉、成型、炭化及活化后制成；原料組分及配 比為：高變質(zhì)程度原煤40_7〇%，低變質(zhì)程度原煤20-40%，煤焦油10-20% ;所述高變質(zhì)程 度原煤中的干燥基揮發(fā)份含量為5_15%，灰分含量5-15%，余量為水分和固定碳；所述低 變質(zhì)程度原煤中的干燥基揮發(fā)份含量35-4 5%，灰分含量6-20%，余量為水分和固定碳，以 上所述的含量均以質(zhì)量百分含量計(jì)。
[0014]所述高變質(zhì)程度原煤為無煙煤或貧煤，低變質(zhì)程度原煤為褐煤。
[0015] 該活性焦的制備方法，包括以下步驟：
[0016] (1)將低變質(zhì)程度原煤破碎成粒度小于5cm的煤塊，干燥至煤塊中的含水量為 10-15% ；
[0017] (2)將高變質(zhì)程度原煤和經(jīng)步驟（1)處理后的低變質(zhì)程度原煤研磨成100-300目 的煤粉；
[0018] (3)按質(zhì)量百分比取40-70%的高變質(zhì)程度煤粉和20-40%的低變質(zhì)程度煤粉，并 加入質(zhì)量百分比為10-20%的粘結(jié)劑，混合均勻，在20-80MPa的壓力下擠壓成圓柱狀顆粒， 顆粒直徑 5_l〇mm，長(zhǎng)度為10-50mm ;
[0019] (4)將成型后的顆粒進(jìn)行炭化制得炭化料，炭化溫度為450-700°C，升溫速率 5-15°C /min，炭化時(shí)間30-180min，炭化氛圍為氮?dú)饣蚨栊詺怏w，炭化后煙氣經(jīng)過冷凝后得 到粗焦油，粗焦油經(jīng)脫水后制得煤焦油，作為步驟（3)的粘結(jié)劑使用；
[0020] (5)向炭化料中通入活化氣進(jìn)行活化，活化溫度800-1000°C,活化時(shí)間5-120min, 即制備成煙氣脫硫用活性焦。
[0021] 步驟（1)中，低變質(zhì)程度原煤干燥用的熱源為步驟（5)活化工藝后的熱煙氣和微 波能；
[0022]步驟（1)中，低變質(zhì)程度原煤首先采用步驟（5)活化工藝后的熱煙氣作為熱源，從 室溫加熱到100°C并保持l-10min ;然后采用熱煙氣和微波聯(lián)合進(jìn)行加熱。
[0023]步驟（5)中，所述活化氣為水蒸氣與氧氣的混合氣體，其中氧氣體積含量為 0-8% ；
[0024] 本實(shí)用新型的有益效果：
[0025] (1)本實(shí)用新型采用高變質(zhì)程度煤和低變質(zhì)程度煤種的配煤作為活性焦制備原 料，利用這兩種煤在原料價(jià)格、反應(yīng)活性及制焦產(chǎn)率等方面的互補(bǔ)性,選擇高變質(zhì)程度煤和 低變質(zhì)程度煤合適的質(zhì)量配比為（40_7〇) :(20-40),降低了活性焦制備成本，縮短了炭化 和活化所需的工藝時(shí)間，提高了活性焦的產(chǎn)率。
[0026] (2)本實(shí)用新型將炭化過程產(chǎn)生的焦油回收作為制焦粘結(jié)劑使用，解決了煤焦油 處置困難的問題。
[0027]⑶在活化過程中，適量氧氣（Ο-8% )的加入在避免不可控燃燒反應(yīng)導(dǎo)致的碳過 度燒蝕的情況下，大大縮短活化時(shí)間，活化后煙氣可用于低變質(zhì)程度原煤的干燥，節(jié)省了能 源。
[0028] (4)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為本實(shí)用新型煙氣脫硫用活性焦制備裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0030]其中，卜第一破碎機(jī)，2-干燥機(jī)，3-微波發(fā)生器，4-第一磨煤機(jī)，5-第二破碎機(jī)， 6-第二磨煤機(jī)，7-混合攪拌機(jī)，8-壓縮成型機(jī)，9-炭化爐，10-冷凝器，11-焦油除水器， 12-活化爐。

【具體實(shí)施方式】
[0031]結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明，應(yīng)該說明的是，下述說明僅是為了解 釋本實(shí)用新型，并不對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行限定。
[0032]實(shí)施例中采用的高變質(zhì)程度煤種為煤A和煤B,低變質(zhì)程度煤種為煤C和煤D，其 中煤A為無煙煤，煤B為貧煤，煤C和煤D均為褐煤。這四種原煤的煤質(zhì)分析結(jié)果如表1示。
[0033] 表1.原料煤的工業(yè)分析結(jié)果
[0034]

【權(quán)利要求】
1. 一種煙氣脫硫用活性焦的制備裝置，其特征在于，包括用于破碎低變質(zhì)程度原煤的 第一破碎機(jī)和用于破碎高變質(zhì)程度原煤的第二破碎機(jī)；所述第一破碎機(jī)的出料端與干燥機(jī) 相連，所述干燥機(jī)的頂部和平行于進(jìn)料方向的干燥機(jī)兩側(cè)外壁上均設(shè)有微波發(fā)生器，干燥 機(jī)的出料端與用于研磨低變質(zhì)程度原煤的第一磨粉機(jī)相連；所述第二破碎機(jī)的出料端與用 于研磨高變質(zhì)程度原煤的第二磨粉機(jī)相連；所述第一磨粉機(jī)和第二磨粉機(jī)的出料端均與混 合攪拌機(jī)相連，所述混合攪拌機(jī)與壓縮成型機(jī)相連，所述壓縮成型機(jī)的出料端與炭化爐的 進(jìn)料端相連，所述炭化爐的出料端分別通過管道與用于冷凝炭化后煙氣的冷凝器和用于活 化炭化料的活化爐相連，所述冷凝器的出口端與焦油除水器相連，所述焦油除水器的出口 端與混合攪拌機(jī)相連；所述活化爐的出口端通過管道與干燥機(jī)相連。
2. 如權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫用活性焦的制備裝置，其特征在于，所述的干燥機(jī)為 皮帶傳送隧道窯或鏈條爐排爐或者旋轉(zhuǎn)窯。
3. 如權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫用活性焦的制備裝置，其特征在于，所述的炭化爐為 固定床或旋轉(zhuǎn)窯反應(yīng)器。
4. 如權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫用活性焦的制備裝置，其特征在于，所述的活化爐為 固定床或旋轉(zhuǎn)窯反應(yīng)器。
【文檔編號(hào)】C01B31/10GK204039062SQ201420439366
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】趙劍, 王濤, 常景彩, 宋家秋, 馬鴻良, 馬春元 申請(qǐng)人:山東神華山大能源環(huán)境有限公司, 中國節(jié)能減排有限公司