CN114015489B - 一种利用改性草本生物质焦缓解煤燃烧沾污问题的方法 - Google Patents
一种利用改性草本生物质焦缓解煤燃烧沾污问题的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114015489B CN114015489B CN202111355444.3A CN202111355444A CN114015489B CN 114015489 B CN114015489 B CN 114015489B CN 202111355444 A CN202111355444 A CN 202111355444A CN 114015489 B CN114015489 B CN 114015489B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coal
- modified
- biomass
- biomass coke
- coke
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims abstract description 106
- 239000000571 coke Substances 0.000 title claims abstract description 75
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 239000010431 corundum Substances 0.000 claims description 27
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 18
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 15
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 12
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 6
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 6
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 14
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 14
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 9
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 7
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 7
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 7
- -1 alkali metal salt Chemical class 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 3
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L5/00—Solid fuels
- C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
- C10L5/04—Raw material of mineral origin to be used; Pretreatment thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L5/00—Solid fuels
- C10L5/40—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
- C10L5/44—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on vegetable substances
- C10L5/447—Carbonized vegetable substances, e.g. charcoal, or produced by hydrothermal carbonization of biomass
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K1/00—Preparation of lump or pulverulent fuel in readiness for delivery to combustion apparatus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
- C10L2290/02—Combustion or pyrolysis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
- C10L2290/08—Drying or removing water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
- C10L2290/24—Mixing, stirring of fuel components
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K2201/00—Pretreatment of solid fuel
- F23K2201/50—Blending
- F23K2201/501—Blending with other fuels or combustible waste
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
本发明提供了一种利用改性草本生物质焦缓解煤燃烧沾污问题的方法，包括如下步骤：步骤1，制备草本生物质焦：将草本生物质研磨筛分后，放置在惰性气氛中热解得到草本生物质焦；步骤2，制备改性草本生物质焦：将步骤1中得到的草本生物质焦通过酸改性操作得到改性草本生物质焦；步骤3，将步骤2中得到的改性草本生物质焦与煤混合，使得改性草本生物质焦充分分散于煤中后进行燃烧，实现缓解煤燃烧沾污问题的目的。该方法通过将改性草本生物质焦与煤混合燃烧，有效的达到了减少燃煤锅炉炉膛受热面沾污的目的。
Description
技术领域
本发明涉及电厂化工领域，具体为一种利用改性草本生物质焦缓解煤燃烧沾污问题的方法。
背景技术
煤在燃烧过程中会产生大量飞灰，当飞灰与炉膛受热面碰撞时会黏附在炉膛受热面上进而形成沾污。炉膛受热面沾污的形成不仅会降低炉膛传热系数、降低锅炉热效率，还会引起烟道堵塞、炉膛爆管等更严重的后果。
研究表明，飞灰的碱金属盐在沾污的形成过程中扮演非常重要的角色，碱金属盐形成的飞灰颗粒粒径较小，粘性较强，其相较于大颗粒飞灰而言更易黏附在炉膛受热面上，继而捕获后续的大颗粒飞灰。目前锅炉主要采用吹灰装置来清除炉膛受热面上的沾污灰，但是由于部分煤种燃烧生成的飞灰存在粘性较强的特征，所以并不容易被吹灰装置清除，现有其他技术手段往往由于经济性、可行性等原因并没有大规模推广应用。
发明内容
针对现有技术中煤在燃烧时生成的飞灰粘性较强且不易被吹灰装置清除的问题，本发明提供一种利用改性草本生物质焦缓解煤燃烧沾污问题的方法，有效的达到了减少燃煤锅炉炉膛受热面沾污的目的。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种利用改性草本生物质焦缓解煤燃烧沾污问题的方法，包括如下步骤：
步骤1，制备草本生物质焦：将草本生物质研磨筛分后，放置在惰性气氛中热解得到草本生物质焦；
步骤2，制备改性草本生物质焦：将步骤1中得到的草本生物质焦通过酸改性操作得到改性草本生物质焦；
步骤3，将步骤2中得到的改性草本生物质焦与煤混合，使得改性草本生物质焦充分分散于煤中后进行燃烧，实现缓解煤燃烧沾污问题的目的。
优选的，步骤1中，草本生物质研磨筛分后的粒径小于200μm。
优选的，步骤1中，惰性气氛为氮气气氛。
优选的，步骤1中，将草本生物质研磨筛分后在惰性气氛中进行快速热解。
进一步的，热解目标温度为500-800℃。
进一步的，快速热解的步骤如下：
步骤11，将研磨筛分后的草本生物质置于35-45℃干燥装置中干燥24h；
步骤12，将草本生物质置于刚玉瓷舟中并将装有草本生物质的刚玉瓷舟置于氮气气氛的反应器的室温区中；
步骤13，将反应器温度升至目标温度后，将刚玉瓷舟推至反应器的目标温度区，并在目标温度下保温10-30min；
步骤14，保温结束待反应器冷却至室温后，将刚玉瓷舟取出获得草本生物质焦。
优选的，步骤2中，酸改性操作步骤如下：
步骤21，将步骤1得到的草本生物质焦按照(5-20)g:200ml的比例与酸溶液混合，得到固液混合物；
步骤22，将步骤21中得到的固液混合物搅拌4-6h后置于过滤装置中过滤，滤网上得到固体；
步骤23，用去离子水冲洗滤网上的固体，将滤网上的固体烘干后获得改性草本生物质焦。
进一步的，步骤21中的，酸溶液的材料采用醋酸、柠檬酸、盐酸或硫酸。
进一步的，步骤21中的，酸溶液浓度为1-4mol/L。
优选的，步骤3中，改性草本生物质焦与煤的混合比例为(5-20)g:100g。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
生物质焦作为生物质热解生成的三态产物之一，通常作为活性炭使用，但是这类焦低位发热量与部分煤种相当，作为活性炭使用时，焦的热量没有被利用，本发明将其与煤混烧，在起到缓解煤燃烧沾污问题的同时，不仅不会对锅炉燃烧温度场造成明显影响，还充分利用了生物质焦的热量。
草本生物质焦中的硅铝基矿物在燃烧过程中可以与煤中的钠、钾等易气化元素形成的碱金属盐发生化学反应，从而减少煤燃烧过程中碱金属盐的形成，缓解炉膛受热面沾污问题，但是草本生物质焦原样反应性不高，且本身存在的易气化元素较多，这些易气化元素同样会在燃烧中释放，加速炉膛受热面沾污。酸处理不会使草本生物质焦的低位发热量明显下降，还可以去除草本生物质焦中的易气化元素，提高草本生物质焦的反应活性，增多反应位点。因此，改性草本生物质焦与煤混烧产生相同热量的同时，炉膛受热面沾污情况明显好转。
生物质是一种碳中性能源，对其加以利用可以有效推进“碳达峰，碳中和”的进程，同时混烧技术对于电厂现有设备的改造成本较低，改造周期较短，具有较强的推广前景。
附图说明
图1为本发明中改性草本生物质焦缓解煤燃烧沾污问题的方法的流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面对本发明做进一步详细描述：
根据图1所示，本发明提供一种利用改性草本生物质焦缓解煤燃烧沾污问题的方法，有效的达到了减少燃煤锅炉炉膛受热面沾污的目的。
具体的，该方法包括如下步骤：
步骤1，制备草本生物质焦：将草本生物质研磨筛分后，放置在惰性气氛中热解得到草本生物质焦；
具体的，草本生物质研磨筛分后的粒径小于200μm。
具体的，惰性气氛为氮气气氛。
具体的，将草本生物质研磨筛分后在惰性气氛中进行快速热解。
其中，热解目标温度为500-800℃。
其中，快速热解的步骤如下：
步骤11，将研磨筛分后的草本生物质置于35-45℃干燥装置中干燥24h；
步骤12，将草本生物质置于刚玉瓷舟中并将装有草本生物质的刚玉瓷舟置于氮气气氛的反应器的室温区中；
步骤13，将反应器温度升至目标温度后，将刚玉瓷舟推至反应器的目标温度区，并在目标温度下保温10-30min；
步骤14，保温结束待反应器冷却至室温后，将刚玉瓷舟取出获得草本生物质焦。
步骤2，制备改性草本生物质焦：将步骤1中得到的草本生物质焦通过酸改性操作得到改性草本生物质焦；
具体的，步骤2中，酸改性操作步骤如下：
步骤21，将步骤1得到的草本生物质焦按照(5-20)g:200ml的比例与酸溶液混合，得到固液混合物；
步骤22，将步骤21中得到的固液混合物搅拌4-6h后置于过滤装置中过滤，滤网上得到固体；
步骤23，用去离子水冲洗滤网上的固体，将滤网上的固体烘干后获得改性草本生物质焦。
其中，步骤21中的，酸溶液的材料采用醋酸、柠檬酸、盐酸或硫酸。
其中，步骤21中的，酸溶液浓度为1-4mol/L。
步骤3，将步骤2中得到的改性草本生物质焦与煤混合，使得改性草本生物质焦充分分散于煤中后进行燃烧，实现缓解煤燃烧沾污问题的目的。
具体的，改性草本生物质焦与煤的混合比例为(5-20)g:100g。
实施例1
(1)将稻草研磨筛分至200μm以下；
(2)将筛分完成的稻草置于35℃的干燥装置中干燥24h；
(3)根据刚玉瓷舟大小，取适量稻草放入刚玉瓷舟中并将刚玉瓷舟置于充满氮气的反应器的室温区中；
(4)将反应器目标温度设定为500℃；待反应器温度升至500℃后，将刚玉瓷舟推至反应器的目标温度区，并在500℃下保温30min；
(5)保温结束待反应器冷却至室温后，将刚玉瓷舟取出获得稻草生物质焦；
(6)将稻草生物质焦与4mol/L的柠檬酸溶液按5g:200ml的比例混合获得固液混合物；
(7)将固液混合物搅拌4h后置于过滤装置中过滤；
(8)用去离子水冲洗滤网上的固体，将滤网上的固体烘干后获得改性稻草生物质焦；
(9)将改性稻草生物质焦与五彩湾煤按5g:100g的比例混合后经给粉器、燃烧器送入锅炉中进行燃烧，缓解煤燃烧沾污问题。
实施例2
(1)将麦草研磨筛分至200μm以下；
(2)将筛分完成的麦草置于40℃的干燥装置中干燥24h；
(3)根据刚玉瓷舟大小，取适量麦草放入刚玉瓷舟中并将刚玉瓷舟置于充满氮气的反应器的室温区中；
(4)将反应器目标温度设定为650℃；待反应器温度升至650℃后，将刚玉瓷舟推至反应器的目标温度区，并在650℃下保温20min；
(5)保温结束待反应器冷却至室温后，将刚玉瓷舟取出获得麦草生物质焦；
(6)将麦草生物质焦与2mol/L的醋酸溶液按10g:200ml的比例混合获得固液混合物；
(7)将固液混合物搅拌5h后置于过滤装置中过滤；
(8)用去离子水冲洗滤网上的固体，将滤网上的固体烘干后获得改性麦草生物质焦；
(9)将改性麦草生物质焦与天池煤按10g:100g的比例混合后经给粉器、燃烧器送入锅炉中进行燃烧，缓解煤燃烧沾污问题。
实施例3
(1)将玉米秆研磨筛分至200μm以下；
(2)将筛分完成的玉米秆置于45℃的干燥装置中干燥24h；
(3)根据刚玉瓷舟大小，取适量玉米秆放入刚玉瓷舟中并将刚玉瓷舟置于充满氮气的反应器的室温区中；
(4)将反应器目标温度设定为800℃；待反应器温度升至800℃后，将刚玉瓷舟推至反应器的目标温度区，并在800℃下保温10min；
(5)保温结束待反应器冷却至室温后，将刚玉瓷舟取出获得玉米秆生物质焦；
(6)将玉米秆生物质焦与1mol/L的盐酸溶液按20g:200ml的比例混合获得固液混合物；
(7)将固液混合物搅拌6h后置于过滤装置中过滤；
(8)用去离子水冲洗滤网上的固体，将滤网上的固体烘干后获得改性玉米秆生物质焦；
(9)将改性玉米秆生物质焦与万象湾煤按20g:100g的比例混合后经给粉器、燃烧器送入锅炉中进行燃烧，缓解煤燃烧沾污问题。
对比例1
将五彩湾煤、天池煤以及万象煤分别在与实施例1、2、3相同的燃烧条件下单独燃烧。
实验结果表明，在以热量基作为比较标准时，将改性草本生物质焦与煤混烧可以明显缓解炉膛受热面的沾污问题，对于不同实施例而言，沾污灰质量可以减少至少20％，这主要由于改性草本生物质焦与煤混烧时发生化学反应，从而减少了煤燃烧生成的碱金属盐的质量，同时改性草本生物质焦的热量与部分煤种相当，但改性草本生物质焦在燃烧过程中基本不会产生碱金属盐，基于以上两点原因，改性草本生物质焦与煤混烧可以在不影响锅炉温度场的情况下缓解煤燃烧的沾污问题。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (5)
1.一种利用改性草本生物质焦缓解煤燃烧沾污问题的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，制备草本生物质焦：将草本生物质研磨筛分后，放置在惰性气氛中热解得到草本生物质焦；
将草本生物质研磨筛分后在惰性气氛中进行快速热解；
快速热解的步骤如下：
步骤11，将研磨筛分后的草本生物质置于35-45℃干燥装置中干燥24h；
步骤12，将草本生物质置于刚玉瓷舟中并将装有草本生物质的刚玉瓷舟置于氮气气氛的反应器的室温区中；
步骤13，将反应器温度升至目标温度后，将刚玉瓷舟推至反应器的目标温度区，并在目标温度下保温10-30min；
步骤14，保温结束待反应器冷却至室温后，将刚玉瓷舟取出获得草本生物质焦；
步骤2，制备改性草本生物质焦：将步骤1中得到的草本生物质焦通过酸改性操作得到改性草本生物质焦；
酸改性操作步骤如下：
步骤21，将步骤1得到的草本生物质焦按照(5-20)g:200ml的比例与酸溶液混合，得到固液混合物；
其中，酸溶液的材料采用醋酸、柠檬酸、盐酸或硫酸；
其中，酸溶液浓度为1-4mol/L；
步骤22，将步骤21中得到的固液混合物搅拌4-6h后置于过滤装置中过滤，滤网上得到固体；
步骤23，用去离子水冲洗滤网上的固体，将滤网上的固体烘干后获得改性草本生物质焦；
步骤3，将步骤2中得到的改性草本生物质焦与煤混合，使得改性草本生物质焦充分分散于煤中后进行燃烧，实现缓解煤燃烧沾污问题的目的。
2.根据权利要求1所述的一种利用改性草本生物质焦缓解煤燃烧沾污问题的方法，其特征在于，步骤1中，草本生物质研磨筛分后的粒径小于200μm。
3.根据权利要求1所述的一种利用改性草本生物质焦缓解煤燃烧沾污问题的方法，其特征在于，步骤1中，惰性气氛为氮气气氛。
4.根据权利要求1所述的一种利用改性草本生物质焦缓解煤燃烧沾污问题的方法，其特征在于，热解目标温度为500-800℃。
5.根据权利要求1所述的一种利用改性草本生物质焦缓解煤燃烧沾污问题的方法，其特征在于，步骤3中，改性草本生物质焦与煤的混合比例为(5-20)g:100g。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111355444.3A CN114015489B (zh) | 2021-11-16 | 2021-11-16 | 一种利用改性草本生物质焦缓解煤燃烧沾污问题的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111355444.3A CN114015489B (zh) | 2021-11-16 | 2021-11-16 | 一种利用改性草本生物质焦缓解煤燃烧沾污问题的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114015489A CN114015489A (zh) | 2022-02-08 |
| CN114015489B true CN114015489B (zh) | 2024-04-09 |
Family
ID=80064529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111355444.3A Active CN114015489B (zh) | 2021-11-16 | 2021-11-16 | 一种利用改性草本生物质焦缓解煤燃烧沾污问题的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114015489B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114686286A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-07-01 | 西安热工研究院有限公司 | 一种降低生物质锅炉受热面腐蚀程度的方法 |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB180661A (en) * | 1921-05-24 | 1923-08-07 | Karl Jacobs | Process for the production of fuel briquettes |
| BE373935A (fr) * | 1930-10-02 | 1930-11-29 | Pawlikowski Rudolf Ing | Combustible, spécialement pour foyers à combustible pulvérisé et moteurs consistant en charbon, lignite, tourbe, coke ou autres combustibles. |
| FR740267A (fr) * | 1931-10-24 | 1933-01-24 | Entpr S Albert Cochery S A | Procédé de fabrication de goudron à séchage rapide |
| CN101768494A (zh) * | 2010-03-09 | 2010-07-07 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种秸秆用于生物质发电与锅炉燃烧的成型燃料制备方法 |
| CN203513603U (zh) * | 2013-08-20 | 2014-04-02 | 合肥德博生物能源科技有限公司 | 一种生物质发电系统 |
| CN105238432A (zh) * | 2015-10-20 | 2016-01-13 | 江西金糠新材料科技有限公司 | 自热式酸洗-热解-燃烧一体化制备高品质生物油和白炭黑的方法及装置 |
| JP5941183B1 (ja) * | 2015-04-07 | 2016-06-29 | 敏彦 丸山 | 混焼用燃焼助剤の製造方法及びこの燃焼助剤を用いた燃焼用石炭の燃焼方法 |
| CN105969443A (zh) * | 2016-03-22 | 2016-09-28 | 安徽徽明建设集团有限公司 | 一种高效造气生物质型煤及其制作方法 |
| CN207769504U (zh) * | 2017-11-20 | 2018-08-28 | 深圳东方锅炉控制有限公司 | 一种改善高碱金属煤沾污结焦的系统 |
| WO2019184078A1 (zh) * | 2018-03-26 | 2019-10-03 | 韩勇豪 | 市政污泥燃料化方法及其应用 |
| WO2019206271A1 (zh) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 戴艾霖 | 一种固体或半固体燃料燃烧的方法 |
| CN110747033A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-02-04 | 宋文奇 | 通过形成复合型钠化合物解决高钠煤燃烧时沾污的方法 |
| CN111442258A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-07-24 | 西安热工研究院有限公司 | 一种基于炉内分区控制的燃用高碱煤结渣沾污防控方法 |
| CN112657349A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-04-16 | 杭州电子科技大学 | 一种多层沸石杂化膜的制备方法 |
| CN113388427A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-09-14 | 镇江市蓝火环保能源有限公司 | 一种节能煤粉及其生产方法 |
-
2021
- 2021-11-16 CN CN202111355444.3A patent/CN114015489B/zh active Active
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB180661A (en) * | 1921-05-24 | 1923-08-07 | Karl Jacobs | Process for the production of fuel briquettes |
| BE373935A (fr) * | 1930-10-02 | 1930-11-29 | Pawlikowski Rudolf Ing | Combustible, spécialement pour foyers à combustible pulvérisé et moteurs consistant en charbon, lignite, tourbe, coke ou autres combustibles. |
| FR740267A (fr) * | 1931-10-24 | 1933-01-24 | Entpr S Albert Cochery S A | Procédé de fabrication de goudron à séchage rapide |
| CN101768494A (zh) * | 2010-03-09 | 2010-07-07 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种秸秆用于生物质发电与锅炉燃烧的成型燃料制备方法 |
| CN203513603U (zh) * | 2013-08-20 | 2014-04-02 | 合肥德博生物能源科技有限公司 | 一种生物质发电系统 |
| JP5941183B1 (ja) * | 2015-04-07 | 2016-06-29 | 敏彦 丸山 | 混焼用燃焼助剤の製造方法及びこの燃焼助剤を用いた燃焼用石炭の燃焼方法 |
| CN105238432A (zh) * | 2015-10-20 | 2016-01-13 | 江西金糠新材料科技有限公司 | 自热式酸洗-热解-燃烧一体化制备高品质生物油和白炭黑的方法及装置 |
| CN105969443A (zh) * | 2016-03-22 | 2016-09-28 | 安徽徽明建设集团有限公司 | 一种高效造气生物质型煤及其制作方法 |
| CN207769504U (zh) * | 2017-11-20 | 2018-08-28 | 深圳东方锅炉控制有限公司 | 一种改善高碱金属煤沾污结焦的系统 |
| WO2019184078A1 (zh) * | 2018-03-26 | 2019-10-03 | 韩勇豪 | 市政污泥燃料化方法及其应用 |
| WO2019206271A1 (zh) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 戴艾霖 | 一种固体或半固体燃料燃烧的方法 |
| CN110747033A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-02-04 | 宋文奇 | 通过形成复合型钠化合物解决高钠煤燃烧时沾污的方法 |
| CN111442258A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-07-24 | 西安热工研究院有限公司 | 一种基于炉内分区控制的燃用高碱煤结渣沾污防控方法 |
| CN112657349A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-04-16 | 杭州电子科技大学 | 一种多层沸石杂化膜的制备方法 |
| CN113388427A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-09-14 | 镇江市蓝火环保能源有限公司 | 一种节能煤粉及其生产方法 |
Non-Patent Citations (6)
| Title |
|---|
| 宁平等.生物质活性炭催化剂的制备及脱硫应用.冶金工业出版社,2020,第30页. * |
| 尹冬雪等.沼气工程与生物质能源开发.中国原子能出版社,2021,第206页. * |
| 煤中矿物质对其半焦反应活性的影响;张守玉;朱廷钰;张建胜;吕俊复;张建民;岳光溪;;工程热物理学报(第S2期);第145-148页 * |
| 玉米秸秆燃烧灰分中矿物演变及灰熔融特性;崔泽苹等;山东理工大学学报(自然科学版);第32卷(第5期);第7-10页 * |
| 生物质灰结渣和腐蚀特性;李海英;张泽;姬爱民;赵荣煊;杨鹏;;环境工程技术学报;20170131;第7卷(第01期);全文 * |
| 生物质锅炉混煤掺烧对高温腐蚀的影响及污染物排放特性研究;宋景慧;宋杰;李季;;电站系统工程;20150331;第31卷(第02期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114015489A (zh) | 2022-02-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3852048A (en) | Process for producing industrial fuel from waste woody materials | |
| CN114015489B (zh) | 一种利用改性草本生物质焦缓解煤燃烧沾污问题的方法 | |
| CN108949285A (zh) | 一种降低玉米秸秆生物质颗粒燃料燃烧结渣率的方法 | |
| CN109097140A (zh) | 一种抗结渣的生物质燃料 | |
| JP6142765B2 (ja) | 焼結鉱の製造方法 | |
| CN112410049A (zh) | 一种生物质炭、热、电联产系统及其工艺 | |
| CN111019731A (zh) | 一种结合多种农林剩余物的生物质成型燃料及其制备方法 | |
| CN107937073A (zh) | 一种制取水煤浆的系统与工艺 | |
| CN110331021B (zh) | 一种提高秸秆类生物质炭燃烧热效率的方法 | |
| CN107384501A (zh) | 生物质燃料及其生产工艺 | |
| CN112280577A (zh) | 一种高炉喷吹生物质焦的制备及加工方法 | |
| CN108977250B (zh) | 一种废旧汽车轮胎和农业秸秆混合燃料处理装置及方法 | |
| CN203881088U (zh) | 一种碳化稻壳气体烘干系统 | |
| CN102676189A (zh) | 一种热解成型生物质制炭的方法 | |
| CN110918058A (zh) | 一种生物炭及其制备方法 | |
| JP6167851B2 (ja) | ヤシ核殻炭の製造方法 | |
| CN103571509A (zh) | 农业秸秆连续快速炭化的方法 | |
| CN107189801A (zh) | 一种洁净焦炭生产和使用过程中脱硝的方法 | |
| CN113388427A (zh) | 一种节能煤粉及其生产方法 | |
| CN107573959B (zh) | 一种利用流化床生产生物炭的装置 | |
| CN109097150A (zh) | 一种节煤助燃剂及其制备方法 | |
| CN101638601A (zh) | 永生煤 | |
| CN112442403A (zh) | 一种生物质燃料制备方法 | |
| CN213951090U (zh) | 一种生物质炭、热、电联产系统 | |
| CN110699141B (zh) | 一种链篦机-回转窑喷吹生物质燃料及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |