脫硫脫硝活性炭原料配比研究實(shí)驗(yàn)

馮化林

(大同煤業(yè)金鼎活性炭有限公司，山西 大同 037003)

脫硫脫硝活性炭原料配比研究實(shí)驗(yàn)

馮化林

(大同煤業(yè)金鼎活性炭有限公司，山西 大同 037003)

活性炭有很強(qiáng)的吸附能力和催化能力，在煙氣脫硫脫硝領(lǐng)域有很好的發(fā)展前景。按照焦油12.28%、煤粉76.75%、水10.96%比例進(jìn)行攪拌、捏合、造粒生產(chǎn)，再經(jīng)過炭化、活化，最終得到脫硫脫硝活性炭，并對(duì)其進(jìn)行化驗(yàn)，各項(xiàng)化驗(yàn)達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

活性炭；配比；硫硫脫硝

引 言

我國(guó)是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，約84%的煤炭被直接燃燒。大量煤炭的燃燒，使大氣污染問題越來越嚴(yán)重，而二氧化硫和氮氧化物是污染的主要來源。研究表明，導(dǎo)致近幾年我國(guó)霧霾的主要原因是SO2和NOx所形成的二次有機(jī)氣溶[1-3]?；钚蕴渴且环N優(yōu)質(zhì)吸附劑和催化劑，吸附性能主要取決于其比表面積和孔隙率。脫硫脫硝活性炭作為一種特殊的活性炭，裝填到脫硫裝置內(nèi)能夠有效地脫除SO2和NOx，如煤炭燃燒所產(chǎn)生的污染物等。

1 造粒工藝

大同煤業(yè)金鼎活性炭有限公司具有柱狀活性炭生產(chǎn)能力4萬t/a，目前已進(jìn)入生產(chǎn)階段，原料煤采用焦煤和焦粉，經(jīng)過盤式干燥機(jī)干燥后按質(zhì)量比1∶2進(jìn)入配煤倉(cāng)，采用中速磨對(duì)原料煤進(jìn)行磨粉，200目(美，75 μm)通過率達(dá)到89%，將煤粉通過輸送系統(tǒng)輸送至緩沖倉(cāng)。緩沖倉(cāng)采用失重秤對(duì)緩沖倉(cāng)進(jìn)行稱重，重量與上游螺旋設(shè)備連鎖，當(dāng)重量小于200 kg時(shí)，螺旋緩慢啟動(dòng)，頻率由低至高;當(dāng)重量超過200 kg時(shí)，螺旋頻率由高至低，避免了突然停止及突然給料對(duì)定量供料器產(chǎn)生沖擊，造成給粉不穩(wěn)定，物料狀態(tài)不穩(wěn)定，下游設(shè)備們車。采用攪拌機(jī)對(duì)煤粉、焦油、水進(jìn)行攪拌，一級(jí)、二級(jí)捏合機(jī)進(jìn)行連續(xù)捏合，然后用螺桿機(jī)進(jìn)行擠壓輸送，平模碾壓造粒機(jī)進(jìn)行造粒(液壓站壓力大于5 MPa)，產(chǎn)生的濕炭條經(jīng)過24 h自然干燥，通過研發(fā)中心的小型炭化爐、活化爐進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2 造粒工藝參數(shù)

車間工藝參數(shù)：水罐溫度90 ℃，油罐溫度99 ℃，焦油流量280 kg/h(占12.28%)，煤粉流量1 750 kg/h(占76.75%)，水流量250 kg/h(占10.96%)，造粒機(jī)轉(zhuǎn)速25 Hz，液壓站壓力5.0 MPa，造粒機(jī)電流95 A，造粒機(jī)模盤厚60 mm、孔徑8.8 mm，產(chǎn)品成型率約95%。

3 實(shí)驗(yàn)參數(shù)

研發(fā)中心炭化條件：室溫～180 ℃，時(shí)間20 min；180～180 ℃，時(shí)間10 min；180 ℃～565 ℃，時(shí)間110 min(3.5 ℃/min)；565 ℃～565 ℃，時(shí)間30 min。

研發(fā)中心活化條件：750 ℃進(jìn)料，進(jìn)蒸汽，升溫至900 ℃后保持20 min出料。

炭化料化驗(yàn)結(jié)果：耐壓強(qiáng)度41.4 MPa，堆積重655 g/L，揮發(fā)分8.13%，灰分10.41%。

活化料化驗(yàn)結(jié)果：耐壓強(qiáng)度51.7 MPa，堆積重603 g/L，碘值444 mg/g，灰分12.21%。

4 化驗(yàn)結(jié)果

焦煤、焦粉化驗(yàn)結(jié)果見表1，炭化料耐壓強(qiáng)度化驗(yàn)結(jié)果及各占比例見表2和表3，活化料耐壓強(qiáng)度化驗(yàn)結(jié)果及各占比例見表4和表5。

表1 焦煤、焦粉化驗(yàn)結(jié)果

表2 炭化料耐壓強(qiáng)度化驗(yàn)結(jié)果 MPa

表3 強(qiáng)度范圍各占比例

表4 活化料耐壓強(qiáng)度化驗(yàn)結(jié)果 MPa

表5 強(qiáng)度范圍各占比例

5 小結(jié)

按照焦油12.28%、煤粉76.75%、水10.96%比例進(jìn)行攪拌、捏合、擠壓、造粒生產(chǎn)，再經(jīng)過炭化、活化，生產(chǎn)脫硫脫硝活性炭，產(chǎn)品可以達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并可按照此工藝條件大量生產(chǎn)。

[1] Wang xinfeng,Wang Wenxing,Yang Lingxiao,et al.The secondary formation of inorganic aerosols in the droplet mode through heterogeneous aqueous reactions under haze conditions [J].Atmospheric Environment,2012,63:68-76.

[2] Zhang Qiang,Tie Xuexi,Weili Lin,et al.Variability of SO2 in an intensive fog in North China Plain;Evidence of high solubility of SO2 [J].Particuology,2013,11(1):41-47.

[3] Zhang Guohua,Bi Xinhui,Chan lo yin,et al.Sizesegregated chemical characteristics of aerosol during haze in an urban area of the Pearl River Delta region,China [J].Urban Climate,2013(4):74-84.

Raw material proportioning experiment of desulfurization and denitrification using activated carbon

FENG Hualin

(Datong Coal Mining Jinding Activated Carbon Co., Ltd., Datong Shanxi 037003, China)

Activated carbon has very strong adsorption and catalytic ability, which has good prospects for development in the field of flue gas desulfurization and denitrification. Through stirring, kneading and granulating production of 12.28% pulverized coal tar, 76.75% pulverized coal and 10.96%water, after carbonization and activation, the desulfurization and denitrification of activated carbon is gained. And relevant standards have been met by various tests.

activated carbon; proportion; desulfurization and denitrification

2017-03-11

馮化林，男，1984年出生，2011年畢業(yè)于東北石油大學(xué)化學(xué)工藝專業(yè)，碩士學(xué)位，技術(shù)員，工程師，從事活性炭工藝技術(shù)管理工作。

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.04.24

TQ424.1

A

1004-7050(2017)04-0073-02

專題討論