[发明专利]一种利用气化渣分选精炭制备脱硫炭的方法

说明书

本发明公开了一种利用气化渣分选精炭制备脱硫炭的方法，包括如下步骤：(1)将气化渣分选精炭粉、褐煤粉/长焰煤粉、无烟煤粉按照质量比(65～80)：(10～20)：(10～15)搅拌均匀，形成混合粉料；(2)将浓度20％的碳酸钾溶液，高温煤焦油和水依次加入混合粉料中，所述混合粉料、浓度20％的碳酸钾溶液、高温煤焦油和水的质量比为：1:(0.25～0.5):(0.1～0.3):0.15，混捏均匀，形成煤膏；(3)将所述煤膏再经过成型、陈化、炭化、活化制得脱硫炭。本发明方法制备的脱硫炭，具有介孔与微孔双级孔道结构，同时在脱硫炭表面产生大量含氧官能团，使其兼具硫化物的吸附和氧化双重功能。

技术领域

本发明属于煤化工固体废弃物综合利用领域，具体地，本申请公开了一种利用气化渣分选精炭制备脱硫炭的方法。

背景技术

煤炭的利用主要包括燃烧发电和煤化工清洁转化，我国煤化工行业发展迅速，其中煤气化是现代煤化工行业的龙头技术，是发展煤基化学品、煤基液体燃料、IGCC发电、多联产系统、制氢和燃料电池等过程工业的基础。

煤气化过程产生大量固体废弃物—气化渣，气化渣分为粗渣和细渣两类，粗渣为煤灰中的低熔点共熔物与水淬冷后形成碎块状玻璃体，由气化炉低灰渣锁斗排出，占气化渣总量的60～80％，其成分与锅炉灰渣相似，可同锅炉灰渣一并作为建材和道路桥梁等的掺混原料，但部分炉型或气化工艺产生的气化粗渣烧失量偏高，很大程度受到应用的限制；细渣是以飞灰形式随烟气排出，烟气通过洗涤净化沉淀后生成，占气化渣总量的20～40％，烧失量高达20～30％，不能直接用作建筑和道路材料，目前只能填埋或堆放，造成资源浪费，重金属的渗漏还会引起土壤和水体的污染。

煤气化渣具有一定的表面积和孔隙结构，是一种廉价易得的制备活性炭等吸附性材料的特殊碳源，而如何充分利用气化渣结构特点通过孔结构和工艺参数调控以及原料的调配制备脱硫炭，进而拓宽脱硫炭制备原料的来源，实现固废资源的综合利用，成为本领域的研究重点。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用气化渣分选精炭制备脱硫炭的方法，本发明方法制备的脱硫炭，具有介孔与微孔双级孔道结构，同时在脱硫炭表面产生大量含氧官能团，使其兼具硫化物的吸附和氧化双重功能，实现气化渣分选精炭制备的脱硫炭的脱硫性能和强度最大限度的提升。

根据本发明实施例的一种利用气化渣分选精炭制备脱硫炭的方法，包括如下步骤：

(1)将气化渣分选精炭粉、褐煤粉/长焰煤粉、无烟煤粉按照质量比(65～80)：(10～20)：(10～15)搅拌均匀，形成混合粉料；

(2)将浓度20％的碳酸钾溶液，高温煤焦油和水依次加入混合粉料中，所述混合粉料、浓度20％的碳酸钾溶液、高温煤焦油和水的质量比为：1:(0.25～0.50):(0.1～0.3):0.15，混捏均匀，形成煤膏；

(3)将所述煤膏再经过成型、陈化、炭化、活化制得脱硫炭。

可以理解的是，所述褐煤粉/长焰煤粉是指褐煤粉、长焰煤粉中的一种或两种的任意比例的组合。

本发明实施例脱硫炭的制备方法中以气化渣分选精炭、褐煤/长焰煤、无烟煤进行复配，无烟煤在炭化和活化过程中有利于微孔形成，褐煤/长焰煤有利于体系反应活性提升，同时，价格低廉的合适比例的褐煤/长焰煤还能够提高体系含氧官能团的数量，有利于脱硫炭产品脱硫效果的提升；气化渣分选精炭有利于脱硫炭产品强度的改善。气化渣分选精炭—褐煤/长焰煤—无烟煤混配(以分选精炭为主)实现三者的优势互补。

在一些实施例中，所述气化渣分选精炭粉、褐煤粉/长焰煤粉、无烟煤粉的质量比(70～80)：(10～15)：(10～15)。