[发明专利]一种柱状活性焦及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种柱状活性焦及其制备方法和用途，所述制备方法将磨蚀活性焦与碳质粘结剂进行混合，通过挤出成型的方式得到了柱状焦料；通过在惰性气氛中加入水蒸气，实现了一体化的炭化活化工艺。该方法工艺流程简单，且实现了磨蚀活性焦的二次利用，能够减轻环境压力，并且提供企业的经济效益；且由本发明制备方法制备得到的柱状活性焦机械强度高，比表面积大，硫容、脱硝性能优异，优于市售活性焦。

技术领域

本发明属于环保材料领域，涉及一种柱状活性焦，尤其涉及一种柱状活性焦及其制备方法和用途。

背景技术

利用活性焦作为吸附剂的移动床脱硫工艺最早由德国BF公司提出，1982年日本三井矿业公司购得德国BF的许可，在BF工艺基础之上开发了移动床脱硫脱硝工艺，并针对低温烟气完成了一系列中试、工业示范，后由日本住友公司进行了商业化推广。目前该工艺针对中国广泛存在的钢铁烧结工段进行低温烟气脱硫脱硝，占据了低温烧结烟气脱硫脱硝的主流市场。

移动床活性焦脱硫脱硝过程中，由于工艺的限制，最大的消耗来源于活性焦的磨损，活性焦的磨损量在50～70％之间，对于百万方烟气量的烟气治理工程来说，活性焦的年磨损量超过5000吨，而这些高表面积的活性焦粉末(细颗粒)由于含有少量烟气污染物，且易燃易爆无法长途运输处理，因此现有的措施均将其直接充当燃料处理，不仅造成了巨大的成本浪费，而且其吸附的污染物燃烧后直接排放至烟气中，也造成了后续烟气处理的负荷。因此，开展活性焦粉末二次成型利用技术意义重大，而且也能大大降低现有活性焦脱硫脱硝的运行成本，具有相当大的社会与经济效益，并形成规模化的产业链，带动当地经济发展。

CN 120446 A公开了一种高密度高比表面积活性炭的制备方法，将高比表面积活性炭粉末中加入水溶性改性淀粉，制成胶泥状混合物在160-220℃进行干燥和固化处理，即可得到条形活性炭，该方法虽然无需高温处理，具有高比表面积，但机械强度较低。

CN 103121679 B公开了一种高强度、耐磨损成型活性炭的生产工艺，其制备过程中需要炭粉、粘结剂、成核剂(二氧化硅超细粉、钛白粉)混合均匀后挤出造粒，并且需要高温二次活化，最终制备出高强度、耐磨损的球形或柱型活性炭，该专利由于引入了无机类的成核剂(二氧化硅超细粉或钛白粉)，灰分较高，影响了活性炭的使用。

需要指出的是，以上活性炭粉制备成型活性炭的专利均使用的是新鲜活性炭粉作为原料，另外活性炭与活性焦在机械强度、比表面积等应用指标方面本身存在很大差异，活性炭比表面积高，但机械强度低，制备工艺不同。

移动床脱硫脱硝工程中磨损下来的活性焦细颗粒，沉积了大量的硫酸、硫铵盐、金属硫酸物质及碱性与重金属化合物等，其表面化学物质复杂程度远超原煤或新鲜活性炭粉，对其二次成型均产生了一定的影响，已有的专利报道的成型与炭化活化工艺不能完全解决废焦粉的二次利用问题，特别是高强度的活性焦的制备。

本专利提出一种将废焦粉与炭质粘结剂混炼捏合，挤出成型切段得到柱状活性焦，并提出了一体化的炭化活化工艺，实现了废弃活性焦粉的二次利用，在烟气治理与环保材料领域具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种柱状活性焦及其制备方法和用途，本发明所提供的方法将磨蚀活性焦与碳质粘结剂进行混合，通过挤出成型的方式得到了柱状焦料；通过在惰性气氛中加入水蒸气，实现了一体化的炭化活化工艺。该方法工艺流程简单，且实现了磨蚀活性焦的二次利用，能够减轻环境压力，并且提供企业的经济效益。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种柱状活性焦的制备方法，所述方法包括如下步骤：使用磨蚀活性焦制备柱状活性焦。

移动床烟气脱硫脱硝工艺产生大量的磨蚀活性焦，磨蚀活性焦的表面沉积了大量的硫酸盐与重金属化合物等物质，本发明所提供的制备方法将磨蚀活性焦进行回收利用，得到了高机械强度、高硫容以及高脱硝率的柱状活性焦。