CN105838475A - 一种复合固硫剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合固硫剂，由以下重量份配比的各组分制成：由以下重量份配比的各组分制成：高岭土3～7份、硅藻土4～8份、硅灰石6～9份、堇青石7～9份、滑石粉1～3份、氧化钙5～8份、氧化铁3～5份、氧化锌2～5份、过氧化钙0.3～0.6份、氢氧化钡3～8份、硫酸钾0.1～0.4份、五氧化二钒0.2～0.6份、五氧化二铌5～9份、乙醇25～30份、纳米二氧化钛4～9份、纳米碳酸钙5～8份。本发明所公开的固硫剂具有配方合理、耐高温度，且高温固硫效果好，在煤固硫方面具有良好的发展前景。

Description

一种复合固硫剂
技术领域
本发明涉及一种复合固硫剂，属于控制大气污染技术领域。
背景技术
煤炭是我国的主要能源之一，也是现代工业中应用最普遍的能源原料，但是其的主要利用方式是燃烧，而燃烧会产生烟尘、二氧化硫(SO2)、NOx等大气污染物。这些大气污染物容易形成的酸雨等，对大气环境造成了极大的危害，严重影响了人类生存环境的质量，破坏了生态平衡。为解决这个技术难题，我国采用燃煤固硫技术来控制二氧化硫(SO2)排放，减少大气污染。
目前，国内燃煤电厂的固硫技术有：燃前脱硫、燃中固硫和烟气脱硫。其中，燃前脱硫能脱除40％～60％的无机硫；燃后脱硫虽脱硫效果好，脱硫率可达80％以上，但由于投资大，运行成本高，以及脱硫后废石膏的出路问题，在一定程度上限制其在国内企业的应用；燃中脱硫，在燃煤中增加固硫剂即可控制二氧化硫(SO2)排放，方便易行、投资少、且运行费用低。其中，钙基固硫剂是最常用的固硫剂，这是由于钙基固硫剂廉价易得。常见的钙基固硫剂有石灰石、白云石、生石灰等，其主要是利用氧化钙(CaO)吸收二氧化硫(SO2)，生成硫酸钙(CaSO4)，实现控制二氧化硫(SO2)排放的目的。但是在高温的条件下，固硫产物硫酸钙(CaSO4)容易二次分解，降低固硫率。
为了解决这个技术难题，人们对固硫剂进行深入的研究。近年来，人们在固硫剂上取得一定的研究成就，如中国专利CN 1252229C公开了《燃煤复合固硫剂及其制备方法》，该固硫剂是由粉碎成粒度小于1mm的复式碳酸盐、碳酸钙、氧化钙和碳酸镁均匀混合组成，可分别在不同燃烧温度区段充分吸收燃煤炉内产生的二氧化硫，从而达到减少燃煤排放烟气中的二氧化硫含量，降低环境污染的目的。尽管该固硫剂组分原料易得，制备工艺简便，生产成本低廉，但是在高温条件下其固硫率不是那么理想，这在某种程度上阻碍了固硫剂的推广与应用。因此，继续探索与研究固硫剂是非常有价值的。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出了一种能耐高温度，且固硫率高的复合固硫剂。
一种复合固硫剂，由以下重量份配比的各组分制成：高岭土3～7份、硅藻土4～8份、硅灰石6～9份、堇青石7～9份、滑石粉1～3份、氧化钙5～8份、氧化铁3～5份、氧化锌2～5份、过氧化钙0.3～0.6份、氢氧化钡3～8份、硫酸钾0.1～0.4份、五氧化二钒0.2～0.6份、五氧化二铌5～9份、乙醇25～30份、纳米二氧化钛4～9份、纳米碳酸钙5～8份。
进一步，
一种复合固硫剂，由以下重量份配比的各组分制成：高岭土3～5份、硅藻土4～6份、硅灰石6～8份、堇青石7～9份、滑石粉1～3份、氧化钙5～7份、氧化铁3～5份、氧化锌2～4份、过氧化钙0.3～0.5份、氢氧化钡3～7份、硫酸钾0.1～0.3份、五氧化二钒0.2～0.4份、五氧化二铌5～7份、乙醇25～28份、纳米二氧化钛4～6份、纳米碳酸钙5～7份。
更进一步，
一种复合固硫剂，由以下重量份配比的各组分制成：高岭土5份、硅藻土6份、硅灰石7份、堇青石8份、滑石粉2份、氧化钙6份、氧化铁4份、氧化锌3份、过氧化钙0.4份、氢氧化钡5份、硫酸钾0.2份、五氧化二钒0.4份、五氧化二铌7份、乙醇27份、纳米二氧化钛6份、纳米碳酸钙6份。
其中，所述的高岭土、硅藻土、硅灰石、堇青石、滑石粉、氧化钙、氧化铁、氧化锌、过氧化钙、氢氧化钡、硫酸钾、五氧化二钒、五氧化二铌的目数为100～200目；所述的纳米二氧化钛、纳米碳酸钙的粒径为50～100nm。
本发明的复合固硫剂原理如下：当固化剂与煤充分混合后，加入炉膛中进行燃烧，燃烧过程中：
1、在温度低于300℃时，乙醇能够促进煤燃烧，提高燃烧热量，同时，硅藻土具有良好的吸附性，可以吸附燃烧过程中释放大气污染物；
2、在温度300～500℃时，过氧化钙在燃烧过程中可以释放出氧气生成氧化钙，氧气可以把煤中脂肪硫分解形成的H2S、COS等气体氧化成SO2，然后与生成的氧化钙和原料中的氧化钙进行反应，生成CaSO4；
3、在温度500～950℃时，首先，滑石粉形成硅酸盐熔融体，并包覆在表面，与硅灰石因热膨胀在燃煤内部营造的的富氧气氛相互促进，从而实现固硫目的。其次，氧化铁可以促进煤灰中固硫成分的固硫作用，氧化锌在还原气氛中固硫作用，并以ZnS的形式固硫，在氧化气氛中，氧化钙起着固硫作用，并以CaSO4的形式固硫，同时，氧化铁、氧化锌还起到催化作用。然后，氢氧化钡能与硫氧化物形成BaSO4，BaSO4可以与其他硫酸盐形成共晶，使燃煤结构发生改变，孔隙增大，增大了硫氧化物与固硫剂的接触面积，从而提高固硫率。最后，五氧化二钒、硫酸钾与硅藻土发生协调作用，使二氧化硫变成三氧化硫，从而使其与固化剂形成稳定的化合物，进而提高固硫率；
4、在温度大于1100℃时，首先，高岭土、堇青石能与氧化钙、氧化铁等成分发生固相反应，形成3CaO.3Al2O3.CaSO4、2CaO.Al2O3.SiO2、CaFe3(SiO4)OH等高温相，从而提高高温固硫率；同时，高岭土、硅灰石、堇青石中Na+、K+、Mg2+等离子，能够造成更多的晶体缺陷，有利于Ca2+扩散，提高固硫率。然后，五氧化二铌在不同的温度呈现不同的相，在800～900℃是α相，1000～1150℃是β相，1200～1250℃是γ相。不同的相变，改变煤结构，增加晶体缺陷，提高固硫率；最后，纳米二氧化钛、纳米碳酸钙使煤的比表面积变大，防止产物CaSO4堵塞CaO表面的孔道，提高固硫率。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、一般固硫剂是将硫化物氧化成CaSO4，该产物在高温时容易二次分解。本发明固硫剂是将硫化物3CaO.3Al2O3.CaSO4、2CaO.Al2O3.SiO2、CaFe3(SiO4)OH等高温相，这些产物高温下物相稳定，从而提高高温固硫率。
2、高岭土、硅灰石、堇青石中Na+、K+、Mg2+等离子，能够造成更多的晶体缺陷，有利于Ca2+扩散，提高固硫率。
3、五氧化二铌在不同的温度呈现不同的相，在800～900℃是α相，1000～1150℃是β相，1200～1250℃是γ相。不同的相变，改变煤结构，增加晶体缺陷，提高固硫率。
4、提高固硫率，减少SO2的排放，减少了大气污染，同时，也减少能源的消耗。这是由于本发明的固硫剂在燃烧过程中，不仅控制了SO2的排放，而且逐步进行放热反应的固相反应，降低耗热，提高煤的效率。
具体实施方式
使用时，固硫剂的掺入量为2～5％。
实施例1
本实施中，高岭土、硅藻土、硅灰石、堇青石、滑石粉、氧化钙、氧化铁、氧化锌、过氧化钙、氢氧化钡、硫酸钾、五氧化二钒、五氧化二铌的目数为120目；纳米二氧化钛、纳米碳酸钙的粒径为80nm。
一种复合固硫剂，由以下重量份配比的各组分制成：高岭土5份、硅藻土6份、硅灰石7份、堇青石8份、滑石粉2份、氧化钙6份、氧化铁4份、氧化锌3份、过氧化钙0.4份、氢氧化钡5份、硫酸钾0.2份、五氧化二钒0.4份、五氧化二铌7份、乙醇27份、纳米二氧化钛6份、纳米碳酸钙6份。
实施例2
本实施中，高岭土、硅藻土、硅灰石、堇青石、滑石粉、氧化钙、氧化铁、氧化锌、过氧化钙、氢氧化钡、硫酸钾、五氧化二钒、五氧化二铌的目数为100目；纳米二氧化钛、纳米碳酸钙的粒径为50nm。
一种复合固硫剂，由以下重量份配比的各组分制成：高岭土3份、硅藻土4份、硅灰石6份、堇青石7份、滑石粉1份、氧化钙5份、氧化铁3份、氧化锌2份、过氧化钙0.3份、氢氧化钡3份、硫酸钾0.1份、五氧化二钒0.2份、五氧化二铌5份、乙醇25份、纳米二氧化钛4份、纳米碳酸钙5份。
实施例3
本实施中，高岭土、硅藻土、硅灰石、堇青石、滑石粉、氧化钙、氧化铁、氧化锌、过氧化钙、氢氧化钡、硫酸钾、五氧化二钒、五氧化二铌的目数为200目；纳米二氧化钛、纳米碳酸钙的粒径为100nm。
一种复合固硫剂，由以下重量份配比的各组分制成：高岭土7份、硅藻土8份、硅灰石9份、堇青石9份、滑石粉3份、氧化钙8份、氧化铁5份、氧化锌5份、过氧化钙0.6份、氢氧化钡8份、硫酸钾0.4份、五氧化二钒0.6份、五氧化二铌9份、乙醇30份、纳米二氧化钛9份、纳米碳酸钙8份。
实施例4
本实施中，高岭土、硅藻土、硅灰石、堇青石、滑石粉、氧化钙、氧化铁、氧化锌、过氧化钙、氢氧化钡、硫酸钾、五氧化二钒、五氧化二铌的目数为200目；纳米二氧化钛、纳米碳酸钙的粒径为100nm。
一种复合固硫剂，由以下重量份配比的各组分制成：高岭土5份、硅藻土6份、硅灰石8份、堇青石9份、滑石粉3份、氧化钙7份、氧化铁5份、氧化锌4份、过氧化钙0.5份、氢氧化钡7份、硫酸钾0.3份、五氧化二钒0.4份、五氧化二铌7份、乙醇28份、纳米二氧化钛6份、纳米碳酸钙7份。
另外，为了说明本发明固硫剂的效果，申请人进行了试验，试验结果如表1所示：
表1固硫剂试验结果
固硫剂类型 掺量(％) 温度(℃) 固硫率(％)
实施例1 4 1200 84
实施例2 2 1150 81
实施例3 5 1100 82
实施例4 3 1180 83
背景技术 5 1100 73
从表1可知，与本发明背景技术相比，本发明在高温下具有高的固硫率，这表明了本发明所提供的固硫剂具有显著的固硫效果。
当然，上面只是本发明优选的具体实施方式作了详细描述，并非以此限制本发明的实施范围，凡依本发明的原理、构造以及结构所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种复合固硫剂，其特征在于：由以下重量份配比的各组分制成：高岭土3～7份、硅藻土4～8份、硅灰石6～9份、堇青石7～9份、滑石粉1～3份、氧化钙5～8份、氧化铁3～5份、氧化锌2～5份、过氧化钙0.3～0.6份、氢氧化钡3～8份、硫酸钾0.1～0.4份、五氧化二钒0.2～0.6份、五氧化二铌5～9份、乙醇25～30份、纳米二氧化钛4～9份、纳米碳酸钙5～8份。
2.根据权利要求1所述的复合固硫剂，其特征在于：由以下重量份配比的各组分制成：高岭土3～5份、硅藻土4～6份、硅灰石6～8份、堇青石7～9份、滑石粉1～3份、氧化钙5～7份、氧化铁3～5份、氧化锌2～4份、过氧化钙0.3～0.5份、氢氧化钡3～7份、硫酸钾0.1～0.3份、五氧化二钒0.2～0.4份、五氧化二铌5～7份、乙醇25～28份、纳米二氧化钛4～6份、纳米碳酸钙5～7份。
3.根据权利要求1所述的复合固硫剂，其特征在于：由以下重量份配比的各组分制成：高岭土5份、硅藻土6份、硅灰石7份、堇青石8份、滑石粉2份、氧化钙6份、氧化铁4份、氧化锌3份、过氧化钙0.4份、氢氧化钡5份、硫酸钾0.2份、五氧化二钒0.4份、五氧化二铌7份、乙醇27份、纳米二氧化钛6份、纳米碳酸钙6份。
4.根据权利要求3所述的复合固硫剂，其特征在于：所述的高岭土、硅藻土、硅灰石、堇青石、滑石粉、氧化钙、氧化铁、氧化锌、过氧化钙、氢氧化钡、硫酸钾、五氧化二钒、五氧化二铌的目数为100～200目。
5.根据权利要求3所述的复合固硫剂，其特征在于：所述的纳米二氧化钛、纳米碳酸钙的粒径为50～100nm。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003064386A (ja) * 2001-08-23 2003-03-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料ガス中の硫黄化合物を除去するための脱硫剤、この脱硫剤を利用した燃料電池発電システム
JP2004089778A (ja) * 2002-08-29 2004-03-25 Rikogaku Shinkokai 脱硫脱硝剤および脱硫脱硝方法
CN101921645A (zh) * 2010-09-15 2010-12-22 重庆大学 过氧化钙新的用途以及一种燃煤助燃固硫添加剂
CN102041131A (zh) * 2011-01-21 2011-05-04 洛阳万山高新技术应用工程有限公司 配煤掺烧炉内脱硫高温固硫剂
CN103013610A (zh) * 2012-11-30 2013-04-03 内蒙古科技大学 一种针对低热值煤的生物质型煤的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003064386A (ja) * 2001-08-23 2003-03-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料ガス中の硫黄化合物を除去するための脱硫剤、この脱硫剤を利用した燃料電池発電システム
JP2004089778A (ja) * 2002-08-29 2004-03-25 Rikogaku Shinkokai 脱硫脱硝剤および脱硫脱硝方法
CN101921645A (zh) * 2010-09-15 2010-12-22 重庆大学 过氧化钙新的用途以及一种燃煤助燃固硫添加剂
CN102041131A (zh) * 2011-01-21 2011-05-04 洛阳万山高新技术应用工程有限公司 配煤掺烧炉内脱硫高温固硫剂
CN103013610A (zh) * 2012-11-30 2013-04-03 内蒙古科技大学 一种针对低热值煤的生物质型煤的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
白鹏: "低硫煤掺烧复合固硫剂炉内高温固硫的实验研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》 *

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