CN1252229C - 燃煤复合固硫剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃煤复合固硫剂及其制备方法。该固硫剂是用于减少煤在燃烧过程中释放过量的二氧化硫有害气体而在燃煤中加入的添加物，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。本固硫剂通过配方中各组分的优化组合，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，并使生成的含硫物滞留在灰渣中，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。本固硫剂各组分原料易得，制备工艺简便，生产成本低廉，作为洁净煤的添加剂使用方便，效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃煤复合固硫剂，是用于减少煤在燃烧过程中释放过量的二氧化硫有害气体而在燃煤中加入的添加物。本发明还涉及该固硫剂的制备方法。
背景技术
煤中含有的有机硫和硫化物硫称为可燃硫。可燃硫在与煤一起燃烧的过程中会生成二氧化硫(SO2)，二氧化硫排放到大气中，会造成大气环境的污染。在燃煤中加入固硫剂，使煤燃烧过程释放出的二氧化硫通过与固硫剂发生化学反应生成稳定的固熔体物质，从而减少排放烟气中二氧化硫含量的方法，因其操作简便，实施成本低，被越来越多的采用。现行用于燃煤的固硫剂大多是单纯以石灰石(CaCO3)或石灰(CaO)为原料的钙基固硫剂，主要利用氧化钙(CaO)吸收二氧化硫(SO2)，生成硫酸钙(CaSO4)，达到降低二氧化硫排放量的目的。但是CaSO4在1000℃以上高温时，会发生分解反应释放出二次二氧化硫，并且随着温度的升高，其CaSO4分解SO2的反应越来越剧烈。而常用的燃煤锅炉温度一般都在1100℃以上，所以钙基固硫剂在实际使用时固硫效率不高，并且因其在反应过程中要吸收一定量的燃烧热量，还存在会降低燃煤燃烧温度的问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现行钙基固硫剂存在的问题，提供一种可在不同燃烧温度区段以固硫剂中的不同成份分别与燃煤中的硫发生化学反应，生成稳定的固熔体物质，进而有效降低烟气中二氧化硫含量的燃煤复合固硫剂。
本发明的另一个目的是提供该燃煤复合固硫剂的制备方法。
本发明燃煤复合固硫剂是由下列组分制成的(用量为重量份)：
钙镁复式碳酸盐1-10份，碳酸钙2-12份，氧化钙1-6份，碳酸镁0.5-3份。
制备本发明固硫剂的配方优选重量范围是：
钙镁复式碳酸盐2-6份，碳酸钙3-10份，氧化钙2-5份，碳酸镁1-2份。
本发明固硫剂的最佳重量配比是：
钙镁复式碳酸盐4份，碳酸钙4份，氧化钙2份，碳酸镁1份。
将上述各组份制成本发明固硫剂的方法是：
(1)取各原料破碎成粒度小于1mm的粉末；
(2)取各原料粉末按组分比例混合均匀，制成松散粉剂的燃煤复合固硫剂。
本固硫剂根据需要也可在粉剂固硫剂中加入水，搅拌均匀，制得固硫剂液。根据燃煤含水率，其粉剂固硫剂与水的比例为1∶0.7-2.0(重量比)。
本固硫剂在使用时均匀掺入煤中，对于块煤可使用固硫剂液，均匀喷涂在煤块表面，作为燃煤添加剂，与煤一起燃烧。当煤与固硫剂一同进入燃煤炉内在850℃以下的温度段燃烧时，本固硫剂中的氧化钙(CaO)和由碳酸镁(MgCO3)受热(540℃时)分解出来的氧化镁(MgO)吸收炉内产生的二氧化硫(SO2)，生成硫酸钙(CaSO4)和硫酸镁(MgSO4)。当燃煤在炉内的燃烧温度升高至850℃以上时，本固硫剂中的碳酸钙(CaCO3)开始分解生成氧化钙(CaO)，补充炉内消耗的氧化钙，使其有充足的氧化钙吸收二氧化硫生成硫酸钙(CaSO4)。当燃煤在炉内的燃烧温度升至1000℃以上时，本固硫剂中的复式碳酸盐[CaMg(CO3)2]开始分解生成氧化镁(MgO)和氧化钙(CaO)补充消耗的氧化镁和氧化钙，使炉内有足够的氧化镁和氧化钙同时吸收二氧化硫，生成稳定相的复式硫酸盐[CaMg(SO4)2]。当燃煤在炉内1200℃-1300℃的温度区段燃烧时，本固硫剂中的复式碳酸盐[CaMg(CO3)2]迅速分解，生成大量的氧化镁(MgO)和氧化钙(CaO)，充分吸收二氧化硫(SO2)，生成稳定相的复式硫酸盐[CaMg(SO4)2]。
综上所述，本固硫剂通过配方中各组分的优化组合，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，并使生成的含硫物滞留在灰渣中，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，解决燃煤洁净使用的问题。另外，根据试验本发明固硫剂在固硫反应过程中不会降低煤的发热量，解决了因固硫剂的加入而影响燃煤的热效率问题。
本发明固硫剂应用于高硫煤的固硫率试验结果表明，在相同的试验煤样中加入不同比例的固硫剂，其固硫率随加入量的增大而上升，但综合比较，以加入量以7-12％为宜，其固硫试验结果如下表：
煤样固硫试验(固硫试验温度1100℃)
| 试验煤名称 | 试验煤发热量(MJ·Kg-1) | 试验煤含硫St，d(％) | 加入固硫剂量(％) | 燃烧固硫率(％) |
| 1号煤样1号煤样1号煤样 | 25.6725.6725.67 | 2.542.542.54 | 7.69.812.1 | 566578 |
| 2号煤样2号煤样2号煤样 | 23.3823.3823.38 | 2.322.322.32 | 7.28.711.6 | 536272.5 |
具体实施方式
本发明固硫剂的具体实施方式由下述实施例给出：
本发明固硫剂的钙镁复式碳酸盐、碳酸钙和碳酸镁为直接采集的天然矿石和矿砂，其中的氧化钙由天然碳酸钙经加热分解得到。其原料来源广泛、易得。将上述原料分别破碎成粒度小于1mm的粉末，分别取粉碎后的钙镁复式碳酸盐40kg、碳酸钙40kg、氧化钙20kg和碳酸镁10Kg，混合均匀，制得本发明燃煤复合固硫剂粉剂。
上述固硫剂粉剂中加入160Kg水，搅拌均匀，即制得固硫剂液。
Claims (5)
1、一种燃煤复合固硫剂，其特征在于它由下述重量比的原料制成：
钙镁复式碳酸盐1-10份，碳酸钙2-12份，氧化钙1-6份，碳酸镁0.5-3份。
2、根据权利要求1所述的燃煤复合固硫剂，其特征在于各原料的重量配比是：
钙镁复式碳酸盐2-6份，碳酸钙3-10份，氧化钙2-5份，碳酸镁1-2份。
3、根据权利要求1所述的燃煤复合固硫剂，其特征在于各原料的重量配比是：
钙镁复式碳酸盐4份，碳酸钙4份，氧化钙2份，碳酸镁1份。
4、根据权利要求1、2或3所述的燃煤复合固硫剂，其特征在于所述的固硫剂是粉剂。
5、根据权利要求4所述的燃煤复合固硫剂的制备方法，其特征在于将各原料破碎成粒度小于1mm的粉末，按所述的比例混合均匀，制得粉剂。
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