CN1098919C - 助燃脱硫剂 - Google Patents

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Abstract

助燃脱硫剂是一种在煤炭燃烧过程中，能够降低烟尘排放浓度、降低烟气黑度、去除二氧化硫、提高燃煤热效率的混合物。该助燃脱硫剂，其特征在于它是由以下三种物质按照一定比例混合组成：菱镁矿(MgCO3)60-80%，白云石(CaCO3MgCO3)10-30%，沸石(MpD[Z] SH2O)10-20%。优点是原料丰富，价格便宜，使用方便，降低烟尘排放浓度和烟气黑度效果好，尤其脱硫效果好，同时具有助燃、提高热效率的作用，可提高热效率15%以上。

Description

助燃脱硫剂
本发明涉及一种在煤炭燃烧过程中，能够降低烟尘排放浓度、降低烟气黑度、去除二氧化硫、提高燃煤热效率的混合物，具体说，是一种助燃脱硫剂。
煤炭是我国的主要能源，而且，随着经济的发展，其消耗量在不断的增加。煤炭燃烧过程中，产生大量的粉尘和二氧化硫，对环境造成严重的污染，对人类和生物的生存环境造成严重的危害；在排放烟气过程中，同时排放大量热量，造成巨大能源的浪费。有效的控制粉尘和二氧化硫的排放量，尤其是中、小锅炉的排放量已到了刻不容缓的地步。燃煤脱硫主要是指对工业烟气低浓度二氧化硫进行有效处理，使其达到国家规定的排放标准。脱硫方法很多，大体分为燃烧前脱硫、燃烧过程中脱硫和燃烧后烟气脱硫。其中燃烧过程中脱硫并助燃，目前比较通用的方法是在燃煤中添加氧化钙进行固硫，这是属于钙基固硫的原理。这种钙基固硫剂的缺点是利用率较低，通常只有20％左右。主要原因是反应产物CaSO4具有较大的摩尔体积，因而形成的CaSO4，易堵塞CaO的孔隙，并能在CaO表面形成一层CaSO4，从而阻碍了SO2和CaO反应的继续。钙基固硫率提高的关键问题是CaSO4在高温下的不稳定性，使其重新分解出CO2，导致烟气中的SO2的含量增加，脱硫效果不理想，脱硫率一般在10％--30％，并且没有显著的助燃效果。
本发明目的在于克服上述技术中的缺点，提出一种助燃脱硫剂，利用自然界存在的廉价的矿物，制成混合物，在煤炭燃烧中使用，使其提高脱硫率，并能帮助燃烧，提高热效率。
本发明目的由以下技术方案实现：该助燃脱硫剂，其特征在于它是由以下三种物质按照一定比例混合组成：
组分名称                       组分含量
菱镁矿(MgCO3)                  60-80％
白云石(CaCO3  MgCO3)         10-30％
沸石(MpD[Z]  SH2O)            10-20％菱镁矿、白云石和沸石为细小的颗粒状，粒度为100-300目。
该三种物质混合最佳的比例为；
菱镁矿                       45％
白云石                       45％
沸石                         10％
菱镁矿和白云石在高温条件下分解为MgO和CaO与煤炭中的碳反应，生成碳化镁，碳化镁的活性较高，与水蒸气反应，生成丙炔混合物，促进煤的燃烧。在白云石固硫剂中添加硅酸盐矿物沸石的方法，促使燃煤的高温产物生成不易分解的含硫复盐，以达到高温固硫的目的。在固硫剂中，添加沸石矿物粉末，构成了一种新的固硫剂。沸石是一种具有特殊性质的硅酸盐矿物，价格低廉，具有一般矿物所没有的独特的晶体结构，含有一定量的水分和大量的孔隙，在950℃以下具有热稳定性等优点。因此可以吸附燃煤释放的SO2，使其不进入排放的烟气中。以沸石为添加剂的钙基固硫剂，在高温阶段生成复合硅酸盐，可包裹早期生成的CaSO4，使其不再发生分解，达到固硫效果。沸石在温度适合的条件下，可与SO2反应，生成硫硅铝酸盐。在一般条件下，沸石可凭其特殊结构将SO2吸附在孔穴和孔隙中，达到脱硫目的。沸石具有独特的结构和晶体化学性质，同时具有吸附、离子交换、催化等特征，因此具有较强的助燃和固硫能力。申请人所在地胶县黑山，有丰富的质地优良的沸石，为助燃脱硫剂提供了丰富的廉价的原料。
煤在燃烧过程中，通过添加菱镁矿、白云岩、沸石等矿物，反应生成氢氧化物，可进一步与硫反应，在还原环境下，通过逐级反应，分别生成硫代硫酸盐和各种钙硫化合物的混合物及亚硫酸盐，从而降低硫的排放量。
使用时，将菱镁矿、白云石和沸石粉碎至100-300目的小碎块，再按照预定的比例称取一定的重量，将其混合后，即可使用。
本发明的优点是原料丰富，价格便宜，使用方便，降低烟尘排放浓度和烟气黑度效果好，尤其脱硫效果好，同时具有助燃、提高热效率的作用，可提高热效率15％以上。
实施例：
实施例1：取粉碎至100-300目的白云石90公斤，沸石10公斤，混合成为助燃脱硫剂。将混合后的助燃脱硫剂添加在煤中燃烧，添加量为煤的5％。经测试，比没有添加助燃脱硫剂前，提高热效率15％，SO2去除率为51％。
实施例2：取粉碎至100-300目的菱镁矿90公斤，沸石10公斤，混合成为助燃脱硫剂。将混合后的助燃脱硫剂添加在煤中燃烧，添加量为煤的5％。经测试，比没有添加助燃脱硫剂前，提高热效率19％，SO2去除率为48％。
实施例3：取粉碎至100-300目的菱镁矿45公斤，白云石45公斤，沸石10公斤，混合成为助燃脱硫剂。将混合后的助燃脱硫剂添加在煤中燃烧，添加量为煤的5％。经测试，比没有添加助燃脱硫剂前，提高热效率17％，SO2去除率为49％。
以上三个实施例中，燃烧的煤为肥城煤，含硫量为1.3％。

Claims (2)

1、一种助燃脱硫剂，其特征在于它是由以下三种物质按照一定比例混合组成：
组分名称                          组分含量
菱镁矿(MgCO3)                    60-80％
白云石(CaCO3 MgCO3)            10-30％
沸石(MpD[Z]SH2O)               10-20％菱镁矿、白云石和沸石为细小的颗粒状，粒度为100-300目。
2、按照权利要求1所述的助燃脱硫剂，其特征在于菱镁矿、白云石和沸石的组成成分比例为：
组分名称              组分含量
菱镁矿                45％
白云石                45％
沸石                  10％
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