[发明专利]制备活性焦的方法和活性焦及其应用

说明书

本发明涉及活性焦技术领域，具体公开一种制备活性焦的方法和活性焦及其应用，该方法包括以下步骤：(1)将灰分≤2.5重量％的配合煤与粘结剂进行混合、破碎，得到混合料，所述混合料的挥发分≥45重量％；(2)将所述混合料进行成型，得到成型物；(3)将所述成型物进行炭化；(4)将步骤(3)得到的产物进行活化；其中，步骤(1)中，所述配合煤包括焦煤和/或1/3焦煤，以及瘦煤、肥煤和任选地焦粉，所述焦煤和/或1/3焦煤的总量与所述瘦煤、肥煤和粘结剂以及任选地焦粉的重量比为65‑76:5‑15:10‑15:5‑10:0‑5。本发明的方法制得的活性焦的孔结构发达，用于脱硫脱硝中具有较好的反应活性和反应效率。

技术领域

本发明涉及活性焦技术领域，具体涉及制备活性焦的方法和活性焦及其应用。

背景技术

活性焦是将烟煤或褐煤的中低变质煤、易挥发成分进行特殊炭化、活化工艺研制而成的新兴多孔炭质材料，同时拥有吸附和催化载体性能的多孔颗粒状物质。其比表面积相对较小、中孔百分比高、耐磨耐压强度高，吸附性能与活性焦相近，与活性炭相比其原材料来源广、成本低廉，普遍应用于烟气(脱硫脱硝)净化领域。近年来，活性焦技术在煤化工废水、印染、农药、石油、炸药废水等工业废水以及生活污水中的应用越来越受到关注。

煤基活性焦有着原料来源广泛、产品性能稳定、生产成本低、易于再生和抗磨损等优势。近些年来，随着一些热效率高、产能大的新型装备的投入生产，国内的活性焦生产企业已具有相当的规模。活性焦孔结构是其起到吸附、分离的关键因素，不同的应用途径对活性焦孔结构有着不同的要求。煤基活性焦产品主要应用在烟气净化和水处理领域，一般利用碘吸附值反映其孔隙发达程度，在烟气净化领域所用的活性焦(焦)产品碘值一般介于300-500mg/g。

现有脱硫脱硝活性焦主要直接用高灰焦炭生产制备活性焦，生产的活性焦中灰分过高，且炭化过程中微孔、中空比例低，导致后期只能实现浅活化，活化效果不佳。现有活性焦的碘吸附值不高，一般在300-450mg/g，强度低＜90％，比表面积＜500m²/g，有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的活性焦的碘吸附值不高、强度低、低比表面积的缺陷，提供一种制备活性焦的方法和活性焦及其应用，该方法制得的活性焦的孔结构发达，碘吸附值和亚甲基蓝吸附值高，BET比表面积大，耐磨强度优，用于脱硫脱硝中具有较好的反应活性和反应效率。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种制备活性焦的方法，该方法包括以下步骤：

(1)将灰分≤2.5重量％的配合煤与粘结剂进行混合、破碎，得到混合料，所述混合料的挥发分≥45重量％；

(2)将所述混合料进行成型，得到成型物；

(3)将所述成型物进行炭化；

(4)将步骤(3)得到的产物进行活化；

其中，步骤(1)中，所述配合煤包括焦煤和/或1/3焦煤，以及瘦煤、肥煤和任选地焦粉，所述焦煤和/或1/3焦煤的总量与所述瘦煤、肥煤和粘结剂以及任选地焦粉的重量比为65-76:5-15:10-15:5-10:0-5。

优选地，所述焦煤的镜质组平均最大反射率R_max为1.21-1.52；

所述1/3焦煤的镜质组平均最大反射率R_max为0.88-1.12；

所述肥煤的镜质组平均最大反射率R_max为1.10-1.21；

所述瘦煤的镜质组平均最大反射率R_max为1.61-1.77。

优选地，步骤(1)中，所述破碎使得所述混合料的平均粒度在0.1mm-2mm。