CN103695071A

CN103695071A - 一种煤炭固硫促燃剂及其制备方法

Info

Publication number: CN103695071A
Application number: CN201310698766.7A
Authority: CN
Inventors: 董建敏; 韩锦德; 范志斌; 冯红霞
Original assignee: SHIJIAZHUANG XINBANGER ENERGY SAVING TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHIJIAZHUANG XINBANGER ENERGY SAVING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2014-04-02
Also published as: CN103897764A; CN103897764B

Abstract

本发明涉及一种煤炭固硫促燃剂，由第一促燃组剂、第二促燃组剂和固硫组剂组成，其中，第一促燃组剂由氧化铝18-20份、氧化铁12-15份、氧化镁8-10份和氧化硅4-5份组成；第二促燃组剂由煤炭粉18-20份、氢氧化钠3份、氧化钾1份和氢氧化钙1份组成；固硫组剂由腐殖酸铝6-8份和腐殖酸镁6-8份组成。本发明煤炭固硫促燃剂具有使高硫煤在燃煤炉内固硫、降烟、促燃、节煤、清焦除垢的特性，广泛适用于粉煤炉、沸腾炉、抛煤炉、链条炉、旋转窑炉，能使高硫煤炉内脱硫、固硫，洁净燃烧，减少烟气排放。

Description

一种煤炭固硫促燃剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及煤炭应用领域，具体的涉及一种煤炭固硫促燃剂及其制备方法。

背景技术

我国是一个以煤炭为主要能源的发展中国家，工业生产、居民生活依赖煤炭的消耗，但煤炭燃烧产生大量二氧化硫，对环境造成严重的污染。为解决此问题，工业上出现了多种脱硫技术，包括燃烧前脱硫、炉内脱硫和燃烧后尾部烟气脱硫。

炉内脱硫技术是在炉内添加固硫剂使煤炭在燃烧过程中产生的二氧化硫直接与固硫剂反应而被固化下来，达到降低二氧化硫释放的效果。但是，长期以来国内节煤剂、固硫剂、助燃剂等产品一直因为价格高、产品性能单一难以大量推广，有的产品有固硫效果，但增加成本很高，企业难以接受。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤炭固硫促燃剂，以解决煤炭燃烧炉内脱硫技术应用中固硫效果差、成本高的问题，还可同时提高促燃效果。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种煤炭固硫促燃剂，由第一促燃组剂、第二促燃组剂和固硫组剂组成，其中，第一促燃组剂由氧化铝18-20份、氧化铁12-15份、氧化镁8-10份和氧化硅4-5份组成；第二促燃组剂由煤炭粉18-20份、氢氧化钠3份、氧化钾1份和氢氧化钙1份组成；固硫组剂由腐殖酸铝6-8份和腐殖酸镁6-8份组成。

进一步地，本发明提供的煤炭固硫促燃剂中，所述第一促燃组剂由氧化铝20份、氧化铁15份、氧化镁10份和氧化硅5份组成；所述第二促燃组剂由煤炭粉20份、氢氧化钠3份、氧化钾1份和氢氧化钙1份组成；所述固硫组剂由腐殖酸铝8份和腐殖酸镁8份组成。

进一步地，本发明提供的煤炭固硫促燃剂，其pH值为7-9。

进一步地，本发明提供的煤炭固硫促燃剂，其比重为0.8-0.9㎏/m³，水分≤10%。

本发明制得的煤炭固硫促燃剂制得后需对产品进行理化检测，pH、比重和水分均符合上述要求产品质量为优。

进一步地，本发明提供的煤炭固硫促燃剂，其中所述氧化铝、氧化铁和氧化镁为炼铝厂经过高温烧过的废弃粉渣经筛选、提取得到。

进一步地，本发明提供的煤炭固硫促燃剂，由以下方法制备而成：

（1）将第一促燃组剂、第二促燃组剂和固硫组剂中各组分混合均匀；

（2）将步骤（1）得到的混合物磨成150-180目的细粉；

（3）将步骤（2）得到的细粉分装即得。

进一步地，本发明提供的煤炭固硫促燃剂，制备方法步骤（2）中细粉为160-170目。

作为本发明的优选方案，本发明提供的煤炭固硫促燃剂，步骤（2）中的磨成细粉所使用设备采用风选磨粉机。

本发明的目的还在于提供所述煤炭固硫促燃剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种制备本发明所述煤炭固硫促燃剂的方法，其包含如下步骤：

（2）将步骤（1）得到的混合物磨成150-180目的细粉；

（3）将步骤（2）得到的细粉分装即得。

作为本发明的优选方案，本发明提供的制备本发明所述煤炭固硫促燃剂的方法中，步骤（2）所述细粉为160-170目。

作为本发明的优选方案，本发明提供的制备本发明所述煤炭固硫促燃剂的方法中，步骤（2）中的磨成细粉所使用设备采用风选磨粉机。

本发明的目的还在于提供一种固硫方法。

为实现上述发明目的，本发明提供的技术方案为：

一种固硫方法，其具体操作为将本发明所述的煤炭固硫促燃剂在燃煤进炉前按照燃煤重量百分含量0.8-1.5%的比例均匀掺入煤中，再按照燃煤重量百分含量0.1-0.3%的比例加入醋酸钙与氢氧化钙的混合液，所述混合液中钙离子浓度为0.2~0.4mol/L，其中醋酸钙与氢氧化钙的摩尔比为（0.9~1.1）：（0.9~1.1）。

进一步地，本发明提供的固硫方法中，醋酸钙与氢氧化钙的混合液中醋酸钙与氢氧化钙摩尔比为1:1。

本发明的积极效果为：

1、本发明所述煤炭固硫促燃剂的研制过程是通过对固硫和促燃效能的单体和聚合物进行理论探索和实验分析，通过燃烧试用，不断与同类产品比对，不断优化配置方案，最终研制出具有多种效应且质优价廉的高效能煤炭固硫促燃剂。本发明的技术方案是出于如下考虑，经反复试验摸索，发明人发现，第一促燃组剂能明显促进煤炭在800℃以下的温度范围内充分燃烧，而第二促燃组剂则能明显促进煤炭在800℃~1300℃的温度范围内充分燃烧，两种促燃组剂相配合，能促进煤炭在整个燃烧过程中均能充分燃烧，达到节煤降耗效果，同时由于燃烧充分，也能促使固硫剂的作用充分发挥，提高固硫效果。

2、本发明原料中的腐殖酸铝和腐殖酸镁为风化煤的煤解产品，原料来源广泛易得，成本低廉，本发明的发明人在研究中意外发现，腐殖酸铝和腐殖酸镁经一定比例配合添加到燃煤中，可起到明显的固硫、降烟作用，效果明显优于其他固硫产品，达到了降低成本提高能效的效果。

3、本发明所用原料中的氧化铁、氧化镁、氧化铝是采用炼铝工厂经过高温烧过的废弃粉渣经过筛选、提取得到，价格低廉，打破国内外同类产品的效果单一且价格偏高的市场局面，尤其是使用工业废渣作为产品辅料，既利用了废弃物又增加了经济效益，减少了大气污染。

4、产品功能具有多效性，本发明具有使高硫煤在燃煤炉内固硫、降烟、促燃、节煤、清焦除垢的特性，广泛适用于粉煤炉、沸腾炉、抛煤炉、链条炉、旋转窑炉，能使高硫煤炉内脱硫、固硫，洁净燃烧，减少烟气排放。

5、相同量的本发明产品与市场上其他产品相比使用效率更高，因此作为煤炭燃烧添加剂时添加量少，增加灰分少，减轻环保压力。

6、本发明工艺简单、生产使用方便。

7、本发明提供的固硫方法，不需对锅炉进行改造，使用方法简单方便。

8、本发明提供的固硫方法中，按所述比例加入所述浓度的醋酸钙和氢氧化钙的混合液，可以增加本发明煤炭固硫促燃剂的渗透性，吸附性和分散性，有利于更好的发挥固硫、促燃作用。

具体实施方式

本发明通过以下具体实施方式实施，但不限于具体实施方式所限定的范围。

实施例1 煤炭固硫促燃剂制备例

1、按以下组分和配比备料：氧化铝20份、氧化铁15份、氧化镁10份、氧化硅5份、腐殖酸铝8份、腐殖酸镁8份、煤炭粉20份、氢氧化钠3份、氧化钾1份、氢氧化钙1份。

2、制备方法：

（1）将以上各组分混合，并翻搅均匀；

（2）将步骤（1）得到的混合物磨成160目的细粉；

（3）将步骤（2）得到的细粉分装即得。

实施例2~4 煤炭固硫促燃剂制备例

1、按表1的组分和配比备料：

表1 实施例2~4组分和配比

2、制备方法：除目数不同见表2外，其它同实施例1。

表2 实施例2~4细粉目数

实施例5~7和对比例1~5

固硫处理：采用实施例1、实施例2、上市产品1或上市产品2制备的煤炭固硫促燃剂对煤炭进行固硫处理，方法如下：

将上述煤炭固硫促燃剂在燃煤进炉前均匀掺入煤中，再加入醋酸钙与氢氧化钙的混合液，燃烧，其中煤炭固硫促燃剂掺入量、醋酸钙与氢氧化钙的混合液浓度及混合液掺入量（占燃煤的重量百分含量）见表3：

表3 实施例5~7及对比例1~5的固硫方法对比

注：上市产品1和上市产品2为市场占有率较高的同类产品。

实施例8 促燃及固硫效果试验

以市场上流通的上市产品1和上市产品2为对照，对实施例5~7中煤炭燃烧后的煤渣占燃烧前燃煤的百分含量和煤渣中全硫含量进行测定。

测定方法如下：

1、收集实施例5~7、对比例1、对比例2和对比例4燃烧后的煤渣，计算煤渣占燃烧前煤炭的重量百分含量。

2、取上述灰渣样品，按照国标GB/T214规定的方法分别测定其中的全硫量（所有形式存在的硫占煤渣的重量百分含量）。

测定结果见表4。

表4 煤渣百分含量及煤渣中全硫含量测定结果

实施例9

本发明实施例1~4与上市产品1和上市产品2的原料成本及用量对比，见表5：

表5 实施例1~4与上市产品1和上市产品2的原料成本、吨煤添加量（每吨煤炭添加固硫促燃产品重量）以及总成本对比

结论：本发明产品原料成本低廉，添加量低，具有市场竞争力。

Claims

1.一种煤炭固硫促燃剂，其特征在于由第一促燃组剂、第二促燃组剂和固硫组剂组成，其中，第一促燃组剂由氧化铝18-20份、氧化铁12-15份、氧化镁8-10份和氧化硅4-5份组成；第二促燃组剂由煤炭粉18-20份、氢氧化钠3份、氧化钾1份和氢氧化钙1份组成；固硫组剂由腐殖酸铝6-8份和腐殖酸镁6-8份组成。

2.如权利要求1所述的煤炭固硫促燃剂，其特征在于所述第一促燃组剂由氧化铝20份、氧化铁15份、氧化镁10份和氧化硅5份组成；所述第二促燃组剂由煤炭粉20份、氢氧化钠3份、氧化钾1份和氢氧化钙1份组成；所述固硫组剂由腐殖酸铝8份和腐殖酸镁8份组成。

3.如权利要求1所述的煤炭固硫促燃剂，其特征在于pH值为7-9。

4.如权利要求1所述的煤炭固硫促燃剂，其特征在于比重为0.8-0.9㎏/m³，水分≤10%。

5.如权利要求1所述的煤炭固硫促燃剂，其特征在于所述氧化铝、氧化铁和氧化镁为炼铝厂经过高温烧过的废弃粉渣经筛选、提取得到。

6.如权利要求1所述的煤炭固硫促燃剂，其特征在于由以下方法制备而成：

（2）将步骤（1）得到的混合物磨成150-180目的细粉；

（3）将步骤（2）得到的细粉分装即得。

7.一种制备如权利要求1~6所述的煤炭固硫促燃剂的方法，其特征在于包含如下步骤：

（2）将步骤（1）得到的混合物磨成150-180目的细粉；

（3）将步骤（2）得到的细粉分装即得。

8.一种固硫方法，其特征在于具体操作为将权利要求1~6所述的煤炭固硫促燃剂在燃煤进炉前按照燃煤重量百分含量0.8-1.5%的比例均匀掺入煤中，再按照燃煤重量百分含量0.1-0.3%的比例加入醋酸钙与氢氧化钙的混合液，所述混合液中钙离子浓度为0.2~0.4mol/L，醋酸钙与氢氧化钙的摩尔比为（0.9~1.1）：（0.9~1.1）。

9.如权利要求8所述的固硫方法，其特征在于所述醋酸钙与氢氧化钙的混合液中醋酸钙与氢氧化钙的摩尔比为1:1。