專利名稱：一種提高燃煤固硫效率的固硫添加劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)、能源等領(lǐng)域，是一種燃煤固硫技術(shù)。
我國(guó)大氣環(huán)境污染主要是煤煙型，治理我國(guó)煤煙型大氣污染的根本就是要控制由燃煤燃燒所引起的二氧化硫的排放。目前，脫硫的方法很多，大致可分為燃前、燃中、燃后脫硫。燃中固硫工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，是一條實(shí)際可行的脫硫途徑。目前，燃燒中固硫主要采用鈣基固硫劑，它具有來源廣泛、價(jià)格低廉、可適當(dāng)改善煤的燃燒性能等優(yōu)點(diǎn)。但它的固硫效果不太理想，尤其是在高溫狀態(tài)下，由于硫酸鈣的分解導(dǎo)致固硫率較低。為了提高鈣基固硫劑在高溫下的固硫效果，可在鈣基固硫劑的基礎(chǔ)上添加少量的其它組分，使二氧化硫在高溫下不易釋出，從而提高其固硫率。現(xiàn)有技術(shù)在這方面已有過很多研究，取得了不少成果。例如中國(guó)專利93107373.1(申請(qǐng)?zhí)?發(fā)明了鐵硅系燃煤固硫添加劑；中國(guó)專利89105697.1(申請(qǐng)?zhí)?發(fā)明了一種煙煤凈化節(jié)能添加劑。但是，這些添加劑不是固硫效果不顯著就是成本過高，因而不易于推廣應(yīng)用。
本發(fā)明旨在克服原有固硫添加劑的不足，在鈣基固硫劑的基礎(chǔ)上尋找一種成本較低、來源廣泛、高效固硫的添加劑。通過加入少量的這種添加劑提高燃煤的固硫率，但又不能太影響燃煤的燃燒性能。少量添加劑的加入可使燃煤的固硫率在鈣基固硫劑的基礎(chǔ)上提高20-30％，使燃煤總的固硫率可達(dá)50-60％，是一種能適應(yīng)高溫的高效固硫添加劑。
下面是本發(fā)明詳細(xì)的技術(shù)內(nèi)容。
本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)室研究是在一個(gè)帶有溫控儀的管式電爐中進(jìn)行的。電爐的溫度由室溫程序升溫至1200℃，從電爐的一端導(dǎo)出煙氣，用Testo-342型二氧化硫分析儀采樣測(cè)量煙氣中二氧化硫的濃度。
本發(fā)明的添加劑是一種混合物，它由氧化鋅、氧化鋁和二氧化硅混合而成。通過大量的研究和分析，得出其一般配比為5∶10∶4，但根據(jù)不同煤種煤質(zhì)的不同會(huì)略有變化；還得出了添加劑與主固硫劑(CaO)的配比一般為1∶10，但根據(jù)煤中含硫率的不同配比會(huì)有所變化。按照上述比例將原料進(jìn)行充分研磨混合，混合后的添加劑的粒度要在100目以下，這樣就可制得所需的固硫添加劑。先測(cè)原煤本身在各個(gè)溫度時(shí)的固硫率，再測(cè)加入主固硫劑(CaO)后的固硫率，最后測(cè)加入主固硫劑和添加劑后固硫配煤在相應(yīng)溫度時(shí)的固硫率。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，原煤在加入主固硫劑(CaO)后，其固硫率平均可提高15-20％左右，總固硫率在30-35％左右。當(dāng)在主固硫劑的基礎(chǔ)上再加入少量上述添加劑時(shí)(比例為10∶1)，固硫率平均又可提高20％以上，燃煤的總固硫率平均可達(dá)50-60％。特別是在高溫下(＞900℃)的固硫效果顯著，使燃煤在高溫燃燒下仍具有較好的固硫率。
本發(fā)明的特點(diǎn)在于1．在鈣基固硫劑的基礎(chǔ)上添加少量鋅、鋁、硅的化合物等添加劑，可較大地提高燃煤的固硫效率，使燃煤高溫燃燒下的固硫率可達(dá)50-60％。
2．添加劑的添加比例小，與原煤的重量比約為1∶100，而且對(duì)燃煤的燃燒性能無明顯影響。
3．添加劑的原料易得，制備工藝簡(jiǎn)單，成本較低，因而較為現(xiàn)實(shí)可行。
實(shí)施例將山西大同煤(含硫1.4％)與上述添加劑、氧化鈣按比例混合，在密云縣利華木器廠的4噸鍋爐上燃燒，待燃燒至正常工況時(shí)，測(cè)試煙氣中二氧化硫的含量和煙氣量，得出每小時(shí)所排放的二氧化硫量。比較原煤在相同條件下燃燒時(shí)每小時(shí)所排放的二氧化硫量。試驗(yàn)結(jié)果表明加入上述添加劑的固硫配煤燃燒時(shí)每小時(shí)二氧化硫的排放量比原煤平均減少了50％以上，配煤的固硫效率達(dá)54.7％左右。
說明實(shí)施例中所用原煤為中硫煤，而且揮發(fā)分較低，相對(duì)來說較難固硫。
權(quán)利要求
1．一種提高燃煤固硫效率的固硫添加劑，其技術(shù)特征是在鈣基固硫劑的基礎(chǔ)上通過添加該添加劑來提高燃煤的固硫效率，使鈣基固硫劑能達(dá)到較為理想的固硫效果，一般固硫率可達(dá)50-60％。
2．按照權(quán)利1所述的添加劑的配方，其特征是有效成分是氧化鋅、氧化鋁和硅石，一般配比是5∶10∶4，但根據(jù)不同煤種煤質(zhì)的不同，配比會(huì)略有變化。添加劑與鈣基固硫劑(氧化鈣)的配比一般為1∶10，根據(jù)不同煤種含硫率的高低配比也會(huì)有所變化。
3．按照權(quán)利1所述的添加劑的制備方法，其特征是添加劑為固體粉末狀，其粒度要在100目以下。
全文摘要
本發(fā)明是一種提高燃煤固硫效率的固硫添加劑,主要由氧化鋅、氧化鋁和二氧化硅等原料按一定的比例充分混合制成。鈣基固硫劑廉價(jià)易得,低溫下固硫效果較好,是一種較好的固硫劑,但在高溫下(>900℃)由于硫酸鈣的分解,固硫效果較差。本發(fā)明的目的就是在鈣基固硫劑的基礎(chǔ)上通過加入少量的添加劑來達(dá)到提高固硫率的目的,尤其是較大地提高了高溫下(>900℃)燃煤的固硫效率,一般固硫率可達(dá)50－60%。少量添加劑的加入可使燃煤的固硫率在鈣基固硫劑的基礎(chǔ)上提高20－30%。此添加劑各組分的原料來源廣泛,制備工藝簡(jiǎn)單,因而成本較低。燃燒后無二次污染。
文檔編號(hào)C10L10/00GK1325948SQ00109320
公開日2001年12月12日 申請(qǐng)日期2000年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月29日
發(fā)明者范霽雯, 王宇 申請(qǐng)人:清華紫光股份有限公司