[發明專利]制備活性焦的方法和活性焦及其應用

在審

• 申請號: 202110069673.2
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112779040A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 孫占龍;趙寶龍
• 申請（專利權）人: 山西沁新能源集團股份有限公司
• 主分類號: C10B57/06
• 分類號: C10B57/06;C10B53/08;C10B1/00;B01D53/02;C10L5/10
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;劉亭亭

本發明涉及活性焦技術領域，具體公開一種制備活性焦的方法和活性焦及其應用，該方法包括以下步驟：(1)將灰分≤2.5重量％的配合煤與粘結劑進行混合、破碎，得到混合料，所述混合料的揮發分≥45重量％；(2)將所述混合料進行成型，得到成型物；(3)將所述成型物進行炭化；(4)將步驟(3)得到的產物進行活化；其中，步驟(1)中，所述配合煤包括焦煤和/或1/3焦煤，以及瘦煤、肥煤和任選地焦粉，所述焦煤和/或1/3焦煤的總量與所述瘦煤、肥煤和粘結劑以及任選地焦粉的重量比為65?76:5?15:10?15:5?10:0?5。本發明的方法制得的活性焦的孔結構發達，用于脫硫脫硝中具有較好的反應活性和反應效率。

技術領域

本發明涉及活性焦技術領域，具體涉及制備活性焦的方法和活性焦及其應用。

背景技術

活性焦是將煙煤或褐煤的中低變質煤、易揮發成分進行特殊炭化、活化工藝研制而成的新興多孔炭質材料，同時擁有吸附和催化載體性能的多孔顆粒狀物質。其比表面積相對較小、中孔百分比高、耐磨耐壓強度高，吸附性能與活性焦相近，與活性炭相比其原材料來源廣、成本低廉，普遍應用于煙氣(脫硫脫硝)凈化領域。近年來，活性焦技術在煤化工廢水、印染、農藥、石油、炸藥廢水等工業廢水以及生活污水中的應用越來越受到關注。

煤基活性焦有著原料來源廣泛、產品性能穩定、生產成本低、易于再生和抗磨損等優勢。近些年來，隨著一些熱效率高、產能大的新型裝備的投入生產，國內的活性焦生產企業已具有相當的規模。活性焦孔結構是其起到吸附、分離的關鍵因素，不同的應用途徑對活性焦孔結構有著不同的要求。煤基活性焦產品主要應用在煙氣凈化和水處理領域，一般利用碘吸附值反映其孔隙發達程度，在煙氣凈化領域所用的活性焦(焦)產品碘值一般介于300-500mg/g。

現有脫硫脫硝活性焦主要直接用高灰焦炭生產制備活性焦，生產的活性焦中灰分過高，且炭化過程中微孔、中空比例低，導致后期只能實現淺活化，活化效果不佳。現有活性焦的碘吸附值不高，一般在300-450mg/g，強度低＜90％，比表面積＜500m²/g，有待進一步提高。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的活性焦的碘吸附值不高、強度低、低比表面積的缺陷，提供一種制備活性焦的方法和活性焦及其應用，該方法制得的活性焦的孔結構發達，碘吸附值和亞甲基藍吸附值高，BET比表面積大，耐磨強度優，用于脫硫脫硝中具有較好的反應活性和反應效率。

為了實現上述目的，本發明第一方面提供一種制備活性焦的方法，該方法包括以下步驟：

(1)將灰分≤2.5重量％的配合煤與粘結劑進行混合、破碎，得到混合料，所述混合料的揮發分≥45重量％；

(2)將所述混合料進行成型，得到成型物；

(3)將所述成型物進行炭化；

(4)將步驟(3)得到的產物進行活化；

其中，步驟(1)中，所述配合煤包括焦煤和/或1/3焦煤，以及瘦煤、肥煤和任選地焦粉，所述焦煤和/或1/3焦煤的總量與所述瘦煤、肥煤和粘結劑以及任選地焦粉的重量比為65-76:5-15:10-15:5-10:0-5。

優選地，所述焦煤的鏡質組平均最大反射率R_max為1.21-1.52；

所述1/3焦煤的鏡質組平均最大反射率R_max為0.88-1.12；

所述肥煤的鏡質組平均最大反射率R_max為1.10-1.21；

所述瘦煤的鏡質組平均最大反射率R_max為1.61-1.77。

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