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一种提高燃煤固硫效率的固硫添加剂

admin 2019年12月26日 12:56 views 0

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一种提高燃煤固硫效率的固硫添加剂

本发明涉及环境保护、能源等领域,是一种燃煤固硫技术。

我国大气环境污染主要是煤烟型,治理我国煤烟型大气污染的根本就是要控制由燃煤燃烧所引起的二氧化硫的排放。目前,脱硫的方法很多,大致可分为燃前、燃中、燃后脱硫。燃中固硫工艺简单、成本低廉,是一条实际可行的脱硫途径。目前,燃烧中固硫主要采用钙基固硫剂,它具有来源广泛、价格低廉、可适当改善煤的燃烧性能等优点。但它的固硫效果不太理想,尤其是在高温状态下,由于硫酸钙的分解导致固硫率较低。为了提高钙基固硫剂在高温下的固硫效果,可在钙基固硫剂的基础上添加少量的其它组分,使二氧化硫在高温下不易释出,从而提高其固硫率。现有技术在这方面已有过很多研究,取得了不少成果。例如:中国专利93107373.1(申请号)发明了铁硅系燃煤固硫添加剂;中国专利89105697.1(申请号)发明了一种烟煤净化节能添加剂。但是,这些添加剂不是固硫效果不显著就是成本过高,因而不易于推广应用。

本发明旨在克服原有固硫添加剂的不足,在钙基固硫剂的基础上寻找一种成本较低、来源广泛、高效固硫的添加剂。通过加入少量的这种添加剂提高燃煤的固硫率,但又不能太影响燃煤的燃烧性能。少量添加剂的加入可使燃煤的固硫率在钙基固硫剂的基础上提高20-30%,使燃煤总的固硫率可达50-60%,是一种能适应高温的高效固硫添加剂。

下面是本发明详细的技术内容。

本发明的实验室研究是在一个带有温控仪的管式电炉中进行的。电炉的温度由室温程序升温至1200℃,从电炉的一端导出烟气,用Testo-342型二氧化硫分析仪采样测量烟气中二氧化硫的浓度。

本发明的添加剂是一种混合物,它由氧化锌、氧化铝和二氧化硅混合而成。通过大量的研究和分析,得出其一般配比为5∶10∶4,但根据不同煤种煤质的不同会略有变化;还得出了添加剂与主固硫剂(CaO)的配比一般为1∶10,但根据煤中含硫率的不同配比会有所变化。按照上述比例将原料进行充分研磨混合,混合后的添加剂的粒度要在100目以下,这样就可制得所需的固硫添加剂。先测原煤本身在各个温度时的固硫率,再测加入主固硫剂(CaO)后的固硫率,最后测加入主固硫剂和添加剂后固硫配煤在相应温度时的固硫率。

实验结果表明,原煤在加入主固硫剂(CaO)后,其固硫率平均可提高15-20%左右,总固硫率在30-35%左右。当在主固硫剂的基础上再加入少量上述添加剂时(比例为10∶1),固硫率平均又可提高20%以上,燃煤的总固硫率平均可达50-60%。特别是在高温下(>900℃)的固硫效果显著,使燃煤在高温燃烧下仍具有较好的固硫率。

本发明的特点在于:1.在钙基固硫剂的基础上添加少量锌、铝、硅的化合物等添加剂,可较大地提高燃煤的固硫效率,使燃煤高温燃烧下的固硫率可达50-60%。

2.添加剂的添加比例小,与原煤的重量比约为1∶100,而且对燃煤的燃烧性能无明显影响。

3.添加剂的原料易得,制备工艺简单,成本较低,因而较为现实可行。

实施例:将山西大同煤(含硫1.4%)与上述添加剂、氧化钙按比例混合,在密云县利华木器厂的4吨锅炉上燃烧,待燃烧至正常工况时,测试烟气中二氧化硫的含量和烟气量,得出每小时所排放的二氧化硫量。比较原煤在相同条件下燃烧时每小时所排放的二氧化硫量。试验结果表明:加入上述添加剂的固硫配煤燃烧时每小时二氧化硫的排放量比原煤平均减少了50%以上,配煤的固硫效率达54.7%左右。

说明:实施例中所用原煤为中硫煤,而且挥发分较低,相对来说较难固硫。

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