專利名稱：過(guò)氧化鈣新的用途以及一種燃煤助燃固硫添加劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及過(guò)氧化鈣一種新的用途，以及基于過(guò)氧化鈣新的用途而發(fā)明的一種燃 煤助燃固硫添加劑。本添加劑用于改善燃煤的燃燒性能，提高燃煤的燃燒率，并且可提高 固硫作用效果，有效減少煤燃燒過(guò)程中二氧化硫氣體的釋放。
背景技術(shù)：
煤是我國(guó)主要能源之一，目前直接燃燒仍然是利用煤的主要手段。然而，煤的 燃燒存在著利用效率不高，有害氣體大量排放等問(wèn)題。催化燃燒是改善燃煤燃燒性能的 重要手段，已經(jīng)被應(yīng)用于發(fā)電鍋爐、氣流床、水泥工業(yè)、高爐噴煤等方面。但是目前在選 擇催化劑方面存在諸多問(wèn)題，部分催化劑含有堿金屬和鹵族元素，如專利CN02133147. 2、 CN90106347. 9、CNOl 138848. X等均含有K、Na等元素，會(huì)對(duì)實(shí)際工業(yè)中生產(chǎn)設(shè)備以及產(chǎn)品 造成極大的危害。不含堿金屬元素的催化劑一般催化助燃效果差，加入量大。如專利CN111263A，加 入催化劑為原煤重量的1% 20%。當(dāng)添加量小于1%時(shí)，效果不明顯。另外，含有稀土元素 的助燃催化劑，其使用受到稀土儲(chǔ)量和成本因素的限制，較難推廣。目前，使用最多的固硫劑仍是碳酸鈣，俗稱鈣基固硫劑。然而，固硫劑CaCO3煅燒 后生成的CaO在爐內(nèi)高溫下易發(fā)生燒結(jié)，孔隙率明顯減少，導(dǎo)致反應(yīng)活性大大降低。另外， 一些助燃固硫復(fù)合添加劑，如專利CN95100922. 2、CN02109923. 5也含有堿金屬和鹵族元素 化合物，限制了其產(chǎn)品的使用。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種過(guò)氧化鈣新的用途， 以及基于過(guò)氧化鈣新的用途而發(fā)明的一種燃煤助燃固硫添加劑。本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)手段是這樣實(shí)現(xiàn)的
過(guò)氧化鈣新的用途，作為燃煤助燃的催化劑，將過(guò)氧化鈣添加到燃煤中與燃煤物理混 合均勻，用于改善燃煤燃燒性能和燃燒效率，其添加量為燃煤重量的0. 3% 0. 8%。一種燃煤助燃固硫添加劑，由過(guò)氧化鈣和固硫劑組成，兩者在添加劑中的重量百 分比為過(guò)氧化鈣4. 8% 9. 1%，固硫劑90. 9% 95. 2%。本添加劑添加到燃煤中與燃煤物 理混合均勻，添加量為燃煤重量的8% 10%。 所述固硫劑為石灰石或白云石。
相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
1.擴(kuò)展了過(guò)氧化鈣的應(yīng)用領(lǐng)域和使用場(chǎng)合，能更加充分地利用其價(jià)值。
2.過(guò)氧化鈣和得到的助燃固硫添加劑可以適應(yīng)各種煤種和設(shè)備，不需要專用設(shè) 備，適應(yīng)范圍廣。3.過(guò)氧化鈣和得到的助燃固硫添加劑添加量小，折合成單獨(dú)的過(guò)氧化鈣添加量不 到燃煤重量的1%，可以降低添加成本。4.采用物理方式混合，添加工藝簡(jiǎn)單，不會(huì)造成二次污染，適用范圍廣。5.過(guò)氧化鈣使用靈活，既可以單獨(dú)使用以改善燃煤的燃燒性能和提高燃燒效率， 又可以作為輔助固硫劑，輔助其它固硫劑來(lái)提高固硫效果，以有效減少煤燃燒過(guò)程中二氧 化硫氣體的釋放。


圖1 一過(guò)氧化鈣作用機(jī)理過(guò)程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明過(guò)氧化鈣新的用途，是作為燃煤助燃的催化劑，將過(guò)氧化鈣添加到燃煤中 與燃煤物理混合均勻，再噴入燃燒室中，用于改善燃煤燃燒效率，其添加量為燃煤重量的 0. 3% 0. 8%O基于過(guò)氧化鈣新的用途，本申請(qǐng)發(fā)明了一種新的燃煤助燃固硫添加劑，它由過(guò)氧 化鈣和現(xiàn)有的固硫劑組成，兩者在催化劑中的重量百分比為，過(guò)氧化鈣4. 8% 9. 1%，固硫 劑90. 9% 95. 2%。本添加劑添加到燃煤中與燃煤物理混合均勻，再噴入燃燒室中，添加量 為燃煤重量的8% 10%。固硫劑可以是現(xiàn)有的石灰石，也可以是白云石。本發(fā)明將過(guò)氧化鈣作為一種新的助燃催化劑，或者與其它固硫劑混合形成一種新 的輔助固硫添加劑，用以改善燃煤燃燒性能和提高固硫率。過(guò)氧化鈣化學(xué)式為CaO2,為白色 粉狀體，無(wú)臭無(wú)味，微溶于水，具有穩(wěn)定性好，原料易得，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，無(wú)三廢污染等優(yōu)點(diǎn)， 在環(huán)境保護(hù)、食品加工、冶金、化工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。過(guò)氧化鈣在加熱條件下會(huì)分解為 氧氣和氧化鈣，分解開(kāi)始溫度為366°C，在371°C左右分解率達(dá)到最高。由于過(guò)氧化鈣具有 放氧的特征，且不污染環(huán)境，因此它也是一種用途廣泛的優(yōu)良供氧劑。過(guò)氧化鈣的作用機(jī)理如下，同時(shí)參見(jiàn)圖1
通常情況下，煤的揮發(fā)份裂解溫度大約為200°C 500°C，分散在煤中的過(guò)氧化鈣從 366°C開(kāi)始分解放出活性的氧氣，一方面揮發(fā)性氣體的增加能改善半焦的透氣性，從而提高 半焦的燃燒性；另一方面，增加的活性氧和揮發(fā)份中的H2、CH4, CO等可燃?xì)怏w反應(yīng)，降低均 相和多相著火溫度從而提高揮發(fā)份和殘?zhí)嫉娜紵?，起到增氧助燃的作用。CaO2的分解溫 度與傳統(tǒng)增氧劑，如K2MnO4(270°C )相比，更加接近煤的揮發(fā)份析出溫度，從而有利于促進(jìn) 揮發(fā)份的熱量利用，并且不含有害元素，應(yīng)用可更廣泛。過(guò)氧化鈣分解出的氧化鈣相比于直接加入的氧化鈣的活性更強(qiáng)，對(duì)于煤的催化助 燃作用更加明顯，能有效提高燃燒速率，使燃盡時(shí)間提前。本催化劑還有良好的固硫作用，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面一方面，過(guò)氧化鈣分解出的 活性氧化鈣能與揮發(fā)份中的含硫氣體反應(yīng)，從而降低含硫氣體的排放。另一方面，過(guò)氧化鈣可與傳統(tǒng)的固硫劑，如石灰石、白云石等混合后使用，由于過(guò)氧化鈣在較低溫度下的分解作 用能增加固硫劑的比表面積和氣孔率，提高固硫劑的活性，從而促進(jìn)了硫酸鈣的形成，抑制 二氧化硫的排放。 經(jīng)實(shí)驗(yàn)，在無(wú)煙煤中加入本發(fā)明提供的過(guò)氧化鈣0. 3% 0. 5%(重量百分比)，發(fā) 熱量可提高8%以上，燃燒效率增加12%以上；在高硫煙煤中加入本發(fā)明過(guò)氧化鈣0. 5% 0. 8%(重量百分比)，發(fā)熱量提高10%以上，燃燒率增加18%以上；與石灰石配合形成的添 加劑按8 10%(重量百分比)的比例加入到燃煤中，在1000°C可提高原有固硫率14%以 上。
權(quán)利要求
過(guò)氧化鈣新的用途，其特征在于作為燃煤助燃添加劑，將過(guò)氧化鈣添加到燃煤中與燃煤物理混合均勻，用于改善燃煤燃燒效率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)氧化鈣新的用途，其特征在于過(guò)氧化鈣添加量為燃煤重 量的0. 3% 0. 8%O
3.一種燃煤助燃固硫添加劑，其特征在于本添加劑由過(guò)氧化鈣和固硫劑組成，兩者 在添加劑中的重量百分比為，過(guò)氧化鈣4. 8% 9. 1%，固硫劑90. 9% 95. 2%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃煤助燃固硫添加劑，其特征在于所述固硫劑為石灰石或白云石。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了過(guò)氧化鈣新的用途以及一種燃煤助燃固硫添加劑，過(guò)氧化鈣作為燃煤助燃的催化劑，將其添加到燃煤中與燃煤物理混合均勻，用于改善燃煤燃燒性能和燃燒效率。燃煤助燃固硫添加劑，由過(guò)氧化鈣和固硫劑組成，過(guò)氧化鈣4.8%～9.1%，固硫劑90.9%～95.2%。本發(fā)明擴(kuò)展了過(guò)氧化鈣的應(yīng)用領(lǐng)域和使用場(chǎng)合，過(guò)氧化鈣和得到的助燃固硫添加劑添加量小，可以降低添加成本。可以適應(yīng)各種煤種和設(shè)備，不需要專用設(shè)備，適應(yīng)范圍廣。添加采用物理方式混合，工藝簡(jiǎn)單，不會(huì)造成二次污染。過(guò)氧化鈣使用靈活，既可以單獨(dú)使用，又可以輔助其它固硫劑來(lái)提高固硫效果。
文檔編號(hào)C10L9/10GK101921645SQ20101028228
公開(kāi)日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)明者張生富, 溫良英, 白晨光, 邱貴寶, 鄒沖 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)