CN1251858A - 固(脱)硫助燃添加剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种固(脱)硫助燃添加剂,该添加剂是由固硫剂和固硫催化剂制成,其中固硫催化剂是由下述原料制成:钒类氧化剂、抑制剂、至少一种镧系催化剂、大白土。本发明的固硫效率高可达60%、添加方便、不会出现烧坏炉排和炉渣结块排放不便现象、成本低。
Description
本发明涉及一种燃煤固(脱)硫助燃的化工添加剂，尤其是一种固(脱)硫助燃添加剂。
燃煤带来的污染已成为世界性大气污染的主要因素。我国的大气污染以二氧化硫和烟尘最为严重，二氧化硫主要来源于煤的燃烧排放，而煤炭在我国一次性能源消费结构中约占70％的份额，年耗煤约12亿吨，1994年全国废气排放量(不含乡镇企业)11.4万亿立方米，其中二氧化硫排放1825吨；1997年二氧化硫排放2346万吨，居世界第一位。全国绝大部分城市大气总悬浮微粒浓度超过世界卫生组织标准的十几倍，酸雨的面积不断扩大已覆盖国土面积的40％左右，每年造成农业减产、森林损害和设备腐蚀等有形经济损失达140多亿元。由于危害巨大，酸雨被称为“空中死神”。另外在每年排入大气的污染物中，有87％的二氧化硫，79％的粉尘，67％的氮氧化物和71％的一氧化碳均源于燃煤。1995年八届人大十五次会议通过的《中华人民共和国大气污染防治法》修正案，特别强调要防止燃煤产生的污染，限期实现燃用固硫型煤代替直燃用原煤，控制二氧化硫的污染。
硫在煤中以无机硫(单质硫、硫化物、硫酸盐)、有机硫(硫醇、硫醚、杂环硫、硫醌)形式存在，除极少量硫酸盐外均为可燃硫，在燃烧过程中参与燃烧反应，生成硫氧化物，硫氧化物排入大气环境经光合作用与水结合，氧化等不同过程，形成硫酸雾气溶胶，进而形成酸雨，这些产物危害生态环境。为了降低硫氧化物的排放，一般有三条途径：其一，煤在燃烧前进行脱硫处理；其二，产生的硫氧化物进行烟气脱硫；其三，煤在炉里燃烧过程中进行脱硫，即在燃烧过程中产生的硫氧化物立即与固硫剂结合转化为硫酸盐类，固定在炉渣中而不以硫氧化物气态排入大气环境。目前，第三种脱煤技术还不完全成熟，虽然已有上海、山东、杭州、西安四家研制生产，但都普遍存在四大问题，从而使该类产品推广受到限制。其主要问题为：1、添加剂的添加量太小，一般都在千分之一以内，使用不方便；2、由于无法混匀，造成内部反应剧烈，出现烧坏炉排的情况；3、炉渣结块，排渣不利，影响锅炉使用寿命；4、成本过高，一般在吨煤中的费用为百元左右。
本发明的目的是为了提供一种固硫效率高、添加方便、不会出现烧坏炉排和炉渣结块排放不便现象、成本低的固(脱)硫助燃添加剂。
本发明的另一目的是为了提供一种可助燃、助燃效果显著的固(脱)硫助燃添加剂。
本发明的主要目的可通过如下措施来实现：
一种固(脱)硫助燃添加剂，该添加剂是由60-98％的固硫剂和2-40％固硫催化剂制成；其中固硫催化剂是包括下述重量百分含量的原料制成：钒类氧化剂2-12％、抑制剂2-25％、至少一种镧系催化剂5-30％、大白土(甘肃产，含Sc、Ce、Fe、Ti、Sn、Ca离子)50-89％。
本发明的原理是：①硫在煤中以单质硫存在，经燃烧释放出来的单质硫立刻与空气中的氧生成二氧化硫， ；②生成的二氧化硫在钒类强氧化剂的作用下，继续与氧发生反应，生成三氧化硫， ；③生成的三氧化硫与添加剂中的固硫剂发生反应生成稳定的硫酸盐；如 ；生成的硫酸盐沉淀在炉渣中，随炉渣排放。
本发明的次要目的可通过如下措施来实现：
在所述的固(脱)硫助燃添加剂的固硫催化剂中还可添加氧化铁、钠盐、钾盐助燃剂。
本发明相比现有技术具有如下优点：
1、本发明利用固硫剂在催化剂的作用下将燃煤中的硫固定下来而不随烟尘排放到大气中，其固硫率可达60％左右。
2、本发明与煤的添加比例大，可达2.5-3％，固而可采用机械方式与煤同时均匀地进入炉内，可避免因无法混匀而造成局部反应剧烈，造成飞温而烧坏炉排现象。
3、本发明在催化剂中添加抑制剂，可对二氧化硫在钒类强氧化剂的作用下与氧发生强氧化反应时剧烈反应起抑制作用，从而可避免造成飞温，烧坏锅炉炉排的现象。
4、本发明使用镧系催化剂可使强氧化反应产生的三氧化硫迅速与固硫剂反应而生成稳定的硫酸盐，减轻了二氧化硫对设备的腐蚀，可延长锅炉使用寿命；另由于采用镧系催化剂可避免强氧化反应温度过高，从而可避免炉渣结块现象。
5、本发明添加剂本身具助燃效果，在脱硫的同时还可助燃，另还可添加助燃剂提高助燃效果。
6、本发明的原料来源广泛，成本低，在吨煤中的费用为20元左右。
本发明还将结合实施例作进一步详述：
实施例一：
一种固(脱)硫助燃添加剂，该添加剂是由95％的氧化钙与5％的固硫催化剂制成；其中固硫催化剂是由下述重量百分含量的原料制成：钒醋酶5％、柠檬酸钠5％、抗坏血酸5％、氧化镧10％、氧化钕10％、大白土65％。
实施例二：
一种固(脱)硫助燃添加剂，该添加剂是由70％的氧化镁与30％的固硫催化剂制成；其中固硫催化剂是由下述重量百分含量的原料制成：五氧化二钒10％、抗坏血酸钠20％、氧化铈8％、碳酸钕8％、大白土54％。
实施例三：
一种固(脱)硫助燃添加剂，该添加剂是由80％的氢氧化镁与20％的固硫催化剂制成；其中固硫催化剂是由下述重量百分含量的原料制成：五氧化二钒7％、柠檬酸12％、抗坏血酸钠3％、破酸铈5％、氧化钕5％、大白土68％。
实施例四：
一种固(脱)硫助燃添加剂，该添加剂是由62％的氯化钙与38％的固硫催化剂制成；其中固硫催化剂是由下述重量百分含量的原料制成：钒醋酶3％、柠檬酸5％、碳酸镧25％、大白土61％，在其内还可加助燃剂氧化铁3％、硝酸钾3％。
实施例五：
一种固(脱)硫助燃添加剂，该添加剂是由87％的氢氧化钙与13％的固硫催化剂制成；其中固硫催化剂是由下述重量百分含量的原料制成：钒醋酶2％、抗坏血酸5％、氧化镧8％、大白土85％。
Claims (5)
1、一种固(脱)硫助燃添加剂，其特征在于该添加剂是由60-98％的固硫剂和2-40％固硫催化剂制成；其中固硫催化剂是包括下述重量百分含量的原料制成：
钒类氧化剂2-12％ 抑制剂2-25％
至少一种镧系催化剂5-30％ 大白土50-89％。
2、如权利要求1所述的固(脱)硫助燃添加剂，其特征在于在固硫催化剂中还可添加氧化铁、钠盐、钾盐助燃剂。
3、如权利要求1所述的固(脱)硫助燃添加剂，其特征在于所述的抑制剂可为柠檬酸及其盐类和/或抗坏血酸及其盐类。
4、如权利要求1所述的固(脱)硫助燃添加剂，其特征在于镧系催化剂可为镧系氧化物及其盐类化合物。
5、如权利要求1所述的固(脱)硫助燃添加剂，其特征在于所述的固硫剂可选自钙、镁氧化物及其盐类化合物中的至少一种。
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