[发明专利]一种利用活性炭粉制备脱硫脱硝活性炭的方法及系统

说明书

本发明公开了一种利用活性炭粉制备脱硫脱硝活性炭的方法及系统，包括活性炭解析塔、活性炭吸附塔、粒度筛分装置、碱金属含量筛分装置、磨粉装置、捏合装置、成型装置、干燥装置、大颗粒活性炭仓、高碱炭粉仓、低碱炭粉仓、粘结剂仓，采用非沥青基粘结剂和细粒度低碱炭粉经过捏合、成型、干燥，进一步结合解析塔的解析工序来炭化和活化后获得了综合性能良好的脱硫脱硝活性炭，本方案工艺流程简单，占地面积小，所述设备易获取，投资小，能耗低，活化效率高，污染小。

技术领域

本发明涉及一种活性炭制备的方法及系统，具体涉及一种利用活性炭粉制备脱硫脱硝活性炭的方法及系统，属于活性炭再生利用技术领域。

背景技术

随着我国环保要求的日益提高，对大气污染物控制种类越来越多、排放标准日趋严格，工业烟气多污染物治理需求越发迫切。烧结烟气是钢铁企业大气污染物排放的主要来源，主要包含二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、二噁英、重金属(铅、砷、福、铬、汞等)、氟化物和挥发性有机物((VOCs)等多种污染物。活性炭烟气净化技术由于能实现烧结烟气中SO₂、NO_x和Hg的一体化联合脱除，同时能除去其中的粉尘、二噁英及其他有毒物质，最终实现烟气的深度处理，并能同时实现废物资源化利用，因此逐步成为大气治理的优选方案和技术。

脱硫脱硝活性炭作为活性炭法净化烧结烟气的关键，近年来的发展也十分迅速。传统的脱硫脱硝活性炭生产所使用的原材料主要以原煤、煤焦油、沥青和水为主，在生产过程中依次经过配煤、磨粉、混捏、成型、干燥、炭化、活化、筛选包装等过程。活性炭在脱硫脱硝的使用过程中，由于机械摩损等会产生大量的炭粉，目前这些炭粉在钢铁厂大多被作为高炉喷吹燃料，而燃烧热值不到3000大卡，低于高炉喷吹煤的热值，其价值评估相比粉碎前颗粒脱硫脱硝活性炭而言差距悬殊，因而炭粉的利用价值也急待进一步提高。现有技术中，将炭粉再造成颗粒活性炭的技术主要是通过炭粉直接配添加剂或成型剂，再结合传统制备工艺流程来实现。针对炭粉的回收利用，虽然目前已开展了大量研究，但依然存在较多局限性。

中国专利CN 105858650 A公开了一种利用炭粉为原料制备脱硫脱硝活性炭的方法。其过程是通过往炭粉里添加一定量煤焦油、氢氧化钾或氧化镁，经磨粉、捏合后挤压成型并烘干，其中炭粉、煤焦油与氢氧化钾或氧化镁的配比为(68～80)：(18～30)：2；成型料干燥后在同时隔绝空气和通入水蒸气的环境下热再生制备颗粒脱硫脱硝活性炭，其中热再生的温度控制在820～900℃，时间控制在30～40min。此方法制备的活性炭综合性能较好，但生产成本高，工艺过程相对复杂，且水蒸气热再生活化的温度较高，因此能耗较高。

中国专利CN 107640769 A公开了一种利用炭粉和脱硫脱硝活性炭生产过程产生的下层碎料为原料制备脱硫脱硝活性炭的方法。其过程是以煤焦油和沥青为粘结剂，依次经磨粉、捏合、造粒、干燥、炭化和活化再生制备颗粒脱硫脱硝活性炭。其中炭粉、脱硫脱硝活性炭碎料和沥青的磨粉配比为(20～30)：(70～80)：(10～15)，磨好的混合粉与煤焦油、水的配比为80：(10～15)：(10～15)；同时，炭化温度和活化温度分别控制在600～650℃和850～900℃，出料时间均控制在40min左右。此方法综合利用了活性炭粉和活性炭生产中的碎料，降低了脱硫脱硝活性炭的生产成本。但工艺流程较长，占地面积大，煤焦油和沥青的使用对环境也存在一定的污染，同时水蒸气热再生同样需要消耗大量能源。

中国专利CN 108745282 A公开了一种利用炭粉及冶金固废制备烟气脱硫脱硝活性炭的方法。其过程是通过将炭粉与成型剂依次经烘干、磨粉、搅拌、成型和标准箱养化等步骤，其中混合物中炭粉与成型剂的配比为(65～80)：(20～35)；其中成型剂由钢渣、矿渣和脱硫灰复配而成，且其中钢渣：矿渣：脱硫灰配比为(22～35)：(60～70)：(4～8)；此方法涉及的制备工艺简单，原料来源广泛，提高冶金废渣的综合利用副加值，但对活性炭粉本身性质要求严格，其中要求的表面积大于350m²/g，粒径1mm以下的含量大于90％，碘吸附值大于350mg/g，事实上现场的活性炭粉较难达到上述要求。