申请日2014.04.16
公开(公告)日2014.06.25
IPC分类号C01B31/10
摘要
本发明提供了一种利用含油污泥制备的活性炭或活性焦，其由如下重量份的组份构成：含油污泥15-45份，含碳材料30-60份，调质剂15-35份;其中，所述含碳材料为烟煤、无烟煤、焦煤和生物炭中的一种或几种的混合物，所述调质剂至少包括以下组分中的一种：沥青、焦油、树脂、淀粉。本发明中的含油污泥属于废弃物的再生，减少了工业垃圾的产生，也为废弃物的处理、活性炭或活性焦的制备方法提供了一条全新的技术路线，其他原料也是来源广泛，价格低廉。
摘要附图
权利要求书
1.一种利用含油污泥制备的活性炭或活性焦，其特征在于：由如下重量份的组份构成：
含油污泥15-45份，含碳材料30-60份，调质剂15-35份;其中，所述含碳材料为烟煤、 无烟煤、焦煤和生物炭中的一种或几种的混合物，所述调质剂至少包括以下组分中的一种： 沥青、焦油、树脂、淀粉。
2.根据权利要求1所述的利用含油污泥制备的活性炭或活性焦，其特征在于：所述含油 污泥为石化行业的废弃物;所述含碳材料为细度为200-325目的粉末，其中的固定碳含量≥ 60%，所述含碳材料为以下几种中的一种：质量比为7:3的烟煤和焦煤的混合物，质量比为 7:3的生物炭和焦煤的混合物，质量比为8:2的无烟煤和烟煤的混合物。
3.根据权利要求1所述的利用含油污泥制备的活性炭或活性焦，其特征在于：所述沥青 为软化点在80℃以上的高温煤沥青，所述焦油为煤焦油，所述煤焦油中的沥青含量≥50%， 水含量≤10%，所述树脂为酚醛树脂，所述淀粉为马铃薯淀粉。
4.根据权利要求1～3中任意一权利要求所述的利用含油污泥制备的活性炭或活性焦，其 特征在于：所述调质剂为质量比为1:9的沥青和焦油的混合物或者质量比为4:1的树脂和淀粉 的混合物。
5.一种用于制备权利要求1-4中任意一权利要求所述的利用含油污泥制备的活性炭或活 性焦的装置，其特征在于：包括焚烧炉(8)、余热锅炉(9)、烟气净化集成装置(10)以及 通过管路依次相连的混捏机(1)、造粒机(5)、烘干机(14)、炭化炉(6)和活化炉(7)， 在所述烘干机(14)上设置有烘干烟气入口(141)，所述炭化炉(6)上设置有可燃烟气出口 (601)，所述活化炉(7)上设置有第一高温烟气出口(701)和蒸汽入口(702);
所述焚烧炉(8)上设置有可燃烟气入口(801)和第二高温烟气出口(802)，所述可燃 烟气入口(801)与所述可燃烟气出口(601)相连;所述余热锅炉(9)上设置有第一高温烟 气入口(903)、第二高温烟气入口(901)、蒸汽出口(904)和第三高温烟气出口(902)，所 述第一高温烟气入口(903)与第一高温烟气出口(701)相连，所述第二高温烟气入口(901) 与所述第二高温烟气出口(802)相连，所述蒸汽出口(904)与所述蒸汽入口(702)相连; 所述烟气净化集成装置(10)上设置有第三高温烟气入口(101)和第四高温烟气出口(102)， 所述第三高温烟气入口(101)与所述第三高温烟气出口(902)相连，所述第四高温烟气出 口(102)与烟气排放管路(15)相连，其上设置有引风机(11)，所述引风机(11)的出口 还通过烘干烟气管路(13)与所述烘干机(14)的烘干烟气入口(141)相连，所述烘干烟气 管路(13)上设置有鼓风机(12)。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：还包括分别通过管路与所述混捏机(1) 相连的含油污泥计量罐(2)、含碳材料计量罐(3)和调质剂计量罐(4)。
7.采用权利要求5或6所述的装置制备权利要求1-4中任意一权利要求所述的利用含油 污泥制备的活性炭或活性焦的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、按比例准备原料，并对原料进行前处理，包括：含油污泥的前处理：陈化60小 时脱水后采用带式压滤或板框式压滤进一步脱水;含碳材料的前处理：粉碎，磨成200-325 目的粉末;调质剂的前处理：按比例将融化后的沥青、焦油、树脂和淀粉混合;
步骤二、将所有经过前处理的原料投入混捏机(1)中混捏后采用造粒机(5)造粒、烘 干机(14)干燥之后在400-600℃的炭化炉(6)中干馏炭化，再经活化炉(7)在700-1200℃ 活化处理后得到产品，如原料中含有无烟煤则所述产品为活性炭，如原料由除无烟煤外的其 他原料中的一种或几种组成，则所述产品为活性焦;
其中，使干馏过程中产生的可燃烟气进入焚烧炉(8)中，在所述焚烧炉(8)中燃烧烟 气中的可燃物质后将烟气通入余热锅炉(9)中，使所述余热锅炉(9)利用烟气中的热量后 将烟气通入烟气集成净化装置(10)，同时，所述余热锅炉(9)产生的蒸汽进入所述活化炉 (7)中，所述活化炉(7)产生的高温烟气返回到所述余热锅炉(9)进行热量的回收利用， 所述烟气集成净化装置(10)将烟气中的余热回收后形成烘干烟气，所述烘干烟气由引风机 (11)引出，其中80～90%的烘干烟气向大气排放，剩余10～20%的烘干烟气通过鼓风机(12) 进入所述烘干机(14)中，将烘干烟气的余热供所述烘干机(14)使用，使所述造粒后的物 料烘干。
说明书
利用含油污泥制备的活性炭或活性焦及其制备装置和方法
技术领域
本发明涉及化工领域，特别是涉及一种活性炭或活性焦的成分及其制备方法。
背景技术
目前，随着科技的进步，石化行业排放的含油污泥的量越来越多，剩余污泥大量排放， 污染了环境，如何减少含油污泥的排放成为困扰石化行业技术人员的一大难题，含油污泥有 别与普通的含油污泥，含油污泥具有含油量高、温度高、所含污泥粘度大、流动性差、乳化 严重等特点。现有技术中通常采用生物处理、臭氧、二氧化氯氧化法去除COD技术，但因为 稠油污水成分复杂，均未达到较好效果，如采用大罐沉淀技术，则成本过高，管理也存在困 难，因此，如何将含油污泥进行深度处理并将其回收利用是亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种利用含油污泥制备的活性炭或活性焦，其成本低、 使用效果好。
本发明还提供了一种所述活性炭或活性焦的制备装置和方法，所述装置和方法简单易行， 且能很好地将余热回收利用，极大地降低了设备的运行成本，同时达到了节能和减少高温气 体排放的目的。
一种利用含油污泥制备的活性炭或活性焦，由如下重量份的组份构成：
含油污泥15-45份，含碳材料30-60份，调质剂15-35份;其中，所述含碳材料为烟煤、 无烟煤、焦煤和生物炭中的一种或几种的混合物，所述调质剂至少包括以下组分中的一种： 沥青、焦油、树脂、淀粉。
本发明所述的利用含油污泥制备的活性炭或活性焦，其中所述含油污泥为石化行业的废 弃物;所述含碳材料为细度为200-325目的粉末，其中的固定碳含量≥60%，所述含碳材料 为以下几种中的一种：质量比为7:3的烟煤和焦煤的混合物，质量比为7:3的生物炭和焦煤的 混合物，质量比为8:2的无烟煤和烟煤的混合物。
本发明所述的利用含油污泥制备的活性炭或活性焦，其中所述沥青为软化点在80℃以上 的高温煤沥青，所述焦油为煤焦油，所述煤焦油中的沥青含量≥50%，水含量≤10%，所述 树脂为酚醛树脂，所述淀粉为马铃薯淀粉。
本发明所述的利用含油污泥制备的活性炭或活性焦，其中所述调质剂为质量比为1:9的 沥青和焦油的混合物或者质量比为4:1的树脂和淀粉的混合物。
一种用于制备利用含油污泥制备的活性炭或活性焦的装置，包括焚烧炉、余热锅炉、烟 气净化集成装置以及通过管路依次相连的混捏机、造粒机、烘干机、炭化炉和活化炉，在所 述烘干机上设置有烘干烟气入口，所述炭化炉上设置有可燃烟气出口，所述活化炉上设置有 第一高温烟气出口和蒸汽入口;
所述焚烧炉上设置有可燃烟气入口和第二高温烟气出口，所述可燃烟气入口与所述可燃 烟气出口相连;所述余热锅炉上设置有第一高温烟气入口、第二高温烟气入口、蒸汽出口和 第三高温烟气出口，所述第一高温烟气入口与第一高温烟气出口相连，所述第二高温烟气入 口与所述第二高温烟气出口相连，所述蒸汽出口与所述蒸汽入口相连;所述烟气净化集成装 置上设置有第三高温烟气入口和第四高温烟气出口，所述第三高温烟气入口与所述第三高温 烟气出口相连，所述第四高温烟气出口与烟气排放管路相连，其上设置有引风机，所述引风 机的出口还通过烘干烟气管路与所述烘干机的烘干烟气入口相连，所述烘干烟气管路上设置 有鼓风机。
本发明所述的装置，还包括分别通过管路与所述混捏机相连的含油污泥计量罐、含碳材 料计量罐和调质剂计量罐。
采用本发明所述的装置制备活性炭或活性焦的方法，包括如下步骤：
步骤一、按比例准备原料，并对原料进行前处理，包括：含油污泥的前处理：陈化60小 时脱水后采用带式压滤或板框式压滤进一步脱水;含碳材料的前处理：粉碎，磨成200-325 目的粉末;调质剂的前处理：按比例将融化后的沥青、焦油、树脂和淀粉混合;
步骤二、将所有经过前处理的原料投入混捏机中混捏后采用造粒机造粒、在烘干机中烘 干之后在400-600℃的炭化炉中干馏炭化，再经活化炉在700-1200℃活化处理后得到产品， 如原料中含有无烟煤则所述产品为活性炭，如原料由除无烟煤外的其他原料中的一种或几种 组成，则所述产品为活性焦;
其中，使干馏过程中产生的可燃烟气进入焚烧炉中，在所述焚烧炉中燃烧烟气中的可燃 物质后将烟气通入余热锅炉中，所述余热锅炉利用烟气中的热量后将烟气通入烟气净化装置 中，同时，所述余热锅炉产生的蒸汽进入所述活化炉中，所述活化炉产生的高温烟气返回到 所述余热锅炉进行热量的回收利用，所述烟气集成净化装置将烟气中的余热回收后形成烘干 烟气，所述烘干烟气由引风机引出，其中80～90%的烘干烟气向大气排放，剩余10～20%的烘 干烟气通过鼓风机进入所述烘干机中，烟气的余热供所述烘干机使用，将所述造粒后的物料 烘干。
本发明利用含油污泥制备的活性炭或活性焦与现有技术不同之处在于：本发明利用石化 行业的废弃物含油污泥制备活性炭或活性焦，含油污泥属于废弃物的再生，减少了工业垃圾 的产生，也为废弃物的处理、活性炭或活性焦的制备方法提供了一条全新的技术路线，其他 原料也是来源广泛，价格低廉，“含油污泥15-45份，含碳材料30-60份，调质剂15-35份” 的比例设计能在节约原料的同时，制备出的产品成本低、产生的表面裂隙和大孔丰富，使用 效果好，产生了经济效益。
采用本发明所述的装置及方法进行活性炭或活性焦的制备，简单易行，添加了焚烧炉、 余热锅炉和烟气集成净化装置，并将这三个装置与原有的装置结合，设计成一个循环的气体 环路，每一个环节产生的热量都能很好地回收利用，极大地降低了设备的运行成本，同时达 到了节能和减少高温气体排放的目的。