[发明专利]一种抗硫中毒且脱硝效率高的活性焦制备方法

说明书

本发明涉及烟气治理的技术领域，具体涉及一种抗硫中毒且脱硝效率高的活性焦制备方法，包括以下步骤：取一定量的可溶性铁盐、可溶性铈盐和可溶性铜盐溶于水中形成均匀溶液，再加入过量氢氧化钠形成沉淀；将沉淀洗涤至pH为7‑8后倒入水中，搅拌形成浆液；将焦煤、烟煤、沥青分别磨成粉末后混合均匀，再加入黏结剂继续混合均匀；将混合物在搅拌条件下将浆液采用雾化喷射的方式分多次喷入其中，继续混合均匀后补充适量水；将混合物进行造粒，造粒后的颗粒自然风干到一定水份后进行炭化活化，冷却后得到所述抗硫中毒且脱硝效率高的活性焦。本发明制备的活性焦具有持续优异的低温抗SO₂中毒能力。

技术领域

本发明涉及烟气治理的技术领域，具体涉及一种抗硫中毒且脱硝效率高的活性焦制备方法。

背景技术

钢铁冶炼烟气治理方面目前正在持续地推进超低排放改造，活性焦烟气脱硫脱硝法以其高效低能耗、可资源化、多污染物协同处置等优势，在行业内获得重点关注，成为最适用的污染物处理技术之一。活性焦脱硫脱硝法的核心是活性焦，其吸附二氧化硫和催化还原氮氧化物的性能决定了该方法的效果。

活性焦是有多孔结构、表面官能团丰富以及机械强度高的碳基材料。丰富的孔洞和表面官能团赋予了其具备良好的物理和化学吸附能力，由此活性焦吸附二氧化硫，这是活性焦脱硫能力的来源。另一方，活性焦表面的管能团同样能作为活性位点，在氨气的气氛下通过催化还原作用(SCR)将氮氧化物还原为氮气。这是活性焦脱硝能力的来源。

钢铁行业的烟气主要来自于烧结、焦化工序，该工序的烟气具有温度低(80-180℃)、二氧化硫含量高(1000mg/Nm³)的特点。尽管活性焦具备催化还原脱硝的能力，但在上述烟气的低温条件下，活性焦的脱硝效率仅有50％左右。活性焦脱硝能力的不足将无法满足烟气超低排放的要求。解决这个问题普遍的做法是对活性焦进行改性。改性的方法主要是在制备过程中添加具备SCR能力的金属元素，如锰、铁、铈等。但这又造成了另外一个问题，即低温条件下烟气中少量的SO₂即可引起这些金属元素“中毒”，导致活性焦的脱硝性能严重下降，金属元素的改性无法达到预期效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗硫中毒且脱硝效率高的活性焦制备方法，旨在提高活性焦的脱硝性能同时增强活性焦的抗硫“中毒”能力。

本发明实现目的所采用的方案是：一种抗硫中毒且脱硝效率高的活性焦制备方法，包括以下步骤：

(1)取一定量的可溶性铁盐、可溶性铈盐和可溶性铜盐溶于水中形成均匀溶液，再加入过量氢氧化钠形成沉淀；

(2)将步骤(1)所得沉淀洗涤至pH为7-8后倒入水中，搅拌形成浆液；

(3)将焦煤、烟煤、沥青分别磨成粉末后混合均匀，再加入黏结剂继续混合均匀；

(4)步骤(3)的混合物在搅拌条件下将步骤(2)得到的浆液采用雾化喷射的方式分多次喷入其中，继续混合均匀后补充适量水；

(5)将步骤(4)得到混合物进行造粒，造粒后的颗粒自然风干到一定水份后进行炭化活化，冷却后得到所述抗硫中毒且脱硝效率高的活性焦。

优选地，所述步骤(1)中，可溶性铁盐为硝酸铁，可溶性铈盐为硝酸铈，可溶性铜盐为硝酸铜；配制的溶液中，硝酸铁的浓度为0.01～0.02mol/L，硝酸铈的浓度为0.1～0.2mol/L，硝酸铜和硝酸铁的摩尔浓度比为(4～9):4。

优选地，所述步骤(1)中，加入氢氧化钠后，氢氧根离子的摩尔浓度是铈离子摩尔浓度的15～30倍。

优选地，所述步骤(2)中，浆液中固体和液体的质量比为1:(1～2)。

优选地，所述步骤(3)中，烟煤为肥煤、1/3焦煤、瘦煤的至少一种，焦煤的粘结指数大于65。