專(zhuān)利名稱：清潔、高效的煙煤上點(diǎn)火蜂窩煤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及清潔、高效燃燒的民用燃料-煙煤上點(diǎn)火蜂窩煤。
在我國(guó)能源構(gòu)成中，煤炭構(gòu)成占能源總耗量的76%。統(tǒng)計(jì)資料表明，我國(guó)煤炭的84%被直接燃用，每年排入大氣的污染物中，有87%的SO2、有79%的煙塵及67%的NOx均來(lái)源于直接燃燒煤炭。煤煙污染已使我國(guó)大氣環(huán)境日益惡化。所以一般都將煤炭看成是“骯臟、低效”的能源。因此，近二十年來(lái)，煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)或稱清潔煤技術(shù)得到廣泛研究。
蜂窩煤(含上點(diǎn)火蜂窩煤)是一種主要的民用燃料，國(guó)內(nèi)外均在發(fā)展，但在消煙清潔燃燒和提高燃燒效率等方面，尚無(wú)明顯效果。國(guó)內(nèi)外民用蜂窩煤及煤球都是用無(wú)煙煤或半焦做原料，才避免黑煙污染。據(jù)檢索，近年的新進(jìn)展(我國(guó)90105041.5專(zhuān)利)也只能用部分劣質(zhì)煙煤或煤泥還要配入矸石去壓制蜂窩煤，不能全部使用高揮發(fā)分煙煤，特別是粘結(jié)性煙煤作主要原料。日本JP58-185689專(zhuān)利的點(diǎn)火劑價(jià)格昂貴，每塊合人民幣1元左右，且只能以無(wú)煙煤作煤本體。而且，已有的專(zhuān)利和技術(shù)，都不能有效地全面減少煤煙中五種主要污染物的排放量。
本發(fā)明的目的，是提供一種能用占我國(guó)地質(zhì)貯量92%的煙煤、褐煤做原料的，能用火柴或報(bào)紙點(diǎn)燃的，能夠清潔、高效燃燒的煙煤上點(diǎn)火蜂窩煤，以適應(yīng)國(guó)內(nèi)外對(duì)環(huán)境保護(hù)的緊迫要求。其主要內(nèi)容如下這種上點(diǎn)火蜂窩煤的組成包括有點(diǎn)火劑、引火劑、粘結(jié)劑及煤本體。
所用點(diǎn)火劑是二氧化錳、氯酸鹽、硝酸鹽等氧化劑;煤炭、炭素等可燃物;加上少量穩(wěn)定防潮劑(石蠟、松香、硬酯酸鈣等)和粘結(jié)劑組成。
所用引火劑是煤炭、炭材、植物或做工業(yè)原料用的植物殘?jiān)瓤扇嘉?少量硝酸鹽或蠟下油等助燃劑;和公知的粘結(jié)劑等組成。
點(diǎn)火劑可單獨(dú)壓成點(diǎn)火餅，嵌入煤本體頂部由引火劑壓制的引火層中。點(diǎn)火劑也可與引火劑與煤本體一起(三合一)成型。
所用清潔添加劑為電石渣、鋁廠赤泥(渣)、鈣類(lèi)氧化物、氫氧化物或碳酸鹽等，也可以配入鋁廠、紙廠、皮革廠、紡織廠的堿性廢水。
煤本體可以全部由煙煤或褐煤構(gòu)成;也可以采用無(wú)煙煤;或幾種牌號(hào)煤炭配煤。根據(jù)來(lái)源易得、廉價(jià)的原則選用。
這種上點(diǎn)火蜂窩煤的點(diǎn)火劑在每塊蜂窩煤用量為6～20g，引入劑用量為對(duì)100～160mm的蜂窩煤每塊相應(yīng)用80～200g清潔添加劑的用量添加劑的克分子數(shù)/蜂窩煤中硫的克分子數(shù)＝1.3～1.8;煤本體重量為每塊約500～2000g。
煙煤中的揮發(fā)份，在燃燒到某一溫度區(qū)間就分解集中析出，因此來(lái)不及燃燒凈而形成黑煙、黃煙。
煤炭燃燒后的煤灰，和未燃盡的細(xì)粒煤，被從燃燒層流過(guò)的空氣帶到煙道，從而產(chǎn)生煙塵污染。
煤炭是不規(guī)則的碳環(huán)稠環(huán)混合物，帶含氫側(cè)鏈。層狀燃燒時(shí)，一般只有70～80%的燃燒效率，故而都?xì)埩粲卸喹h(huán)芳香烴，造成煤煙中含強(qiáng)致癌物(以B(a)P為代表)的污染。
煤中都含硫和氮，燃燒時(shí)又造成煤煙中二氧化硫和氮氧化物(SO2、NOx)的污染。
本發(fā)明依靠控制成型物料的粒度及其級(jí)配，控制成型壓力并加入電石渣、鈣類(lèi)物質(zhì)清潔添加劑，使蜂窩煤燃燒時(shí)疏松，以提高型煤孔隙率，從而提高型煤的反應(yīng)活性，控制加熱速度及揮發(fā)份析出速度。本發(fā)明選用的成型物料粒度為0～6mm，其中0～3mm為80～89%，成型壓力為250～850N/cm2，蜂窩煤的孔隙率為14～25%。
粘結(jié)性較強(qiáng)的肥煤作成型原料時(shí)，膠質(zhì)層的析出膨脹會(huì)導(dǎo)致型煤脹裂。如加大型煤孔隙率，達(dá)到孔隙能完全容納膠質(zhì)物的總量，可解決任一種煙煤均可成型的問(wèn)題。
與已有技術(shù)對(duì)比，本發(fā)明取得下列效果1 由于本發(fā)明控制了揮發(fā)份的析出速度，加上提高反應(yīng)活性0.3～4倍，導(dǎo)致燃燒火焰溫度增高，使煙煤揮發(fā)分充份燃燒而消除黑煙和黃煙。煤煙黑度從原煤的＞2林格曼級(jí)降低到上點(diǎn)火蜂窩煤的0.5級(jí)以下。
2 由于本發(fā)明蜂窩煤的反應(yīng)活性好，增大了孔隙率，加上清潔添加劑的吸附作用，充分吸收住煙煤分解的膠質(zhì)層和焦油重組份，而不迅速揮發(fā)跑掉，使煙煤能高效率、充份燃燒，使煤煙殘留的強(qiáng)致癌物(B(a)P等)的排放量比燒原煤減少約62%。
3 由于本發(fā)明的蜂窩煤加熱速度得到控制，蜂窩煤燃燒過(guò)程的內(nèi)、外溫差較大，而孔隙率大，又加快了氧氣向蜂窩煤內(nèi)部擴(kuò)散，形成蜂窩煤內(nèi)部有一層低溫燃燒層，從而可以減少氧化物40%的排放量。
4 本發(fā)明加入的清潔添加劑，都是帶金屬陽(yáng)離子的堿性物在燃燒中它們先催化SO2氧化為SO3，然后與之反應(yīng)生成無(wú)害的石膏(CaSO4)固定在爐渣中，從而減少SO2排放量約60%。
5 由于本發(fā)明清潔添加劑為堿性，使煤質(zhì)熔點(diǎn)稍有降低，而在表面高溫燃燒層中，輕度熔融，配以適當(dāng)?shù)某尚蛪毫Γ篃焿m原始排放量減少70～80%。
本發(fā)明的實(shí)施例如下用揮發(fā)份41%，灰份25%，發(fā)熱量20.1MJ/kg，硫份2.3%的煙煤為原料，按本發(fā)明加工上點(diǎn)火蜂窩煤配比如下點(diǎn)火劑:二氧化錳 24%, 硝酸鉀 6%過(guò)氯酸鉀 5%, 蠟下油 1.5%煙煤 43% 炭素 19%粘結(jié)劑 1.5%引火劑:硝酸鈉(或銷(xiāo)酸鉀) 5% 炭素 30%煙煤 60% 粘結(jié)劑 2%清潔添加劑 3%本體煤:煙煤 93% 清潔添加劑 5.5%粘結(jié)劑 1.5%炊事燃燒試驗(yàn)結(jié)果如下點(diǎn)火難易 18分鐘上火時(shí)間 31分鐘火力強(qiáng)度 32克/分燃燒效率 90.5%煙氣黑度 0.25林格曼級(jí)煙氣含塵量 56mg/Nm3(減少76%)SO2濃度 28.8mg當(dāng)量/Nm3B(a)P 比燃燒原煤時(shí)減少71%NOx比燃燒原煤時(shí)減少42%
權(quán)利要求
1.一種由點(diǎn)火劑、引火劑、粘結(jié)劑及煤本體所組成的上點(diǎn)火蜂窩煤，其特征在于(1)所用點(diǎn)火劑是由二氧化錳、氯酸鹽、硝酸鹽氧化劑；煤炭、炭素可燃物；加上少量穩(wěn)定防潮劑(石蠟、松香、硬酯酸鈣)和粘結(jié)劑組成；(2)所用引火劑是由煤炭、炭材、植物或做工業(yè)原料用的植物殘?jiān)扇嘉铮倭肯跛猁}或蠟下油助燃劑和粘結(jié)劑組成；(3)所用清潔添加劑為電石渣、鋁廠赤泥(渣)、鈣類(lèi)氧化物(氫氧化物或碳酸鹽)，也可以配入鋁廠、紙廠、皮革廠、紡織廠的堿性廢水；(4)煤本體可以全部由煙煤或褐煤構(gòu)成。
2.一種如權(quán)利要求1所述的煙煤上點(diǎn)火蜂窩煤，其特征是點(diǎn)火劑在每塊蜂窩煤用量為6～20g;引火劑用量為對(duì)直徑100～160mm的蜂窩煤每塊相應(yīng)用80～200g;清潔添加劑的用量為添加劑的克分子數(shù)/蜂窩煤中硫的克分子數(shù)＝1.3～1.8;煤本體重量為每塊約500～2000g。
3.一種如權(quán)利要求1所述的上點(diǎn)火蜂窩煤，其特征是煤本體的煙煤粒度為0～6mm，其中0～3mm粒級(jí)為80～89%，成型壓力為250～850N(牛)/cm2，成型產(chǎn)品-上點(diǎn)火蜂窩煤的孔隙率為14～25%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種清潔、高效燃燒的民用煙煤上點(diǎn)火蜂窩煤。這種型煤可用煙煤作主要原料，因加入點(diǎn)火劑、引火劑、清潔添加劑等，并采用合理的工藝、配比和成型壓力，可以實(shí)現(xiàn)清潔、高效的燃燒，降低黑煙、煙塵、SO
文檔編號(hào)C10L5/04GK1083518SQ92109798
公開(kāi)日1994年3月9日 申請(qǐng)日期1992年8月29日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月29日
發(fā)明者王佩蘭, 黃鐘成 申請(qǐng)人:王佩蘭, 黃鐘成