JPH0680975A - 固形燃料組成物 - Google Patents

固形燃料組成物

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JPH0680975A
JPH0680975A JP23566692A JP23566692A JPH0680975A JP H0680975 A JPH0680975 A JP H0680975A JP 23566692 A JP23566692 A JP 23566692A JP 23566692 A JP23566692 A JP 23566692A JP H0680975 A JPH0680975 A JP H0680975A
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JP
Japan
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weight
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solid fuel
desulfurizing agent
coal
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JP23566692A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Watanabe
善博 渡辺
Yukiyoshi Ono
之良 小野
Kimiyasu Honda
公康 本多
Kunio Kimura
邦夫 木村
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
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    • YGENERAL 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
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    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

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  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 炭素質燃料と、脱硫剤を含み、かつバリウム
および遷移金属の酸化物、炭酸塩または水酸化物から選
ばれる少なくとも一種を含むことにより、排ガスの発生
量を抑制するとともに、灰分の処理扱いを簡単にした固
形燃料とする。 【構成】 炭素質燃料に、3〜20重量部の脱硫剤と、
バリウムおよび遷移金属の酸化物、炭酸塩または水酸化
物を1〜10重量部を添加した固形燃料で、炭素質燃料
が、石炭、木炭、コークスおよび黒鉛よりなる群から選
択され、また、遷移金属の酸化物または炭酸塩がCu、
Mn、Fe、Znの少なくとも1種以上からなる固形燃
料である。例えば石炭100重量部に脱硫剤としてCa(O
H)2 を5重量部、BaCO3 を2重量部およびCuOを
1重量部含む組成物を練炭コンロで燃焼させると、図1
B曲線のようにSO2 の発生を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、固形燃料に関し、燃焼
時に発生する亜硫酸ガスを灰に固定化し、COの発生を
抑制した固形燃料を提供するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、石油資源の保護の面から、石炭の
有効利用が叫ばれている。石炭は、石油に比べて産地が
限定されていないこと、資源的に豊富であることなどか
ら石油に変わる燃料として注目を浴びている。石炭を燃
料として使用することは歴史的に古く、石油が普及され
る以前は発電用、家庭用燃料として広く利用されてい
た。これらの燃料が、その後石油に代わった理由として
は種々考えられるが、その一つとして排ガスの問題があ
る。石炭はその成分の一つとしてイオウ分0.2 〜1.0 重
量%程度含んでおり、これが燃焼時に亜硫酸ガスとな
る。石炭を燃焼する上で、この亜硫酸ガスは公害問題に
も絡み、脱硫をすることは必須の条件である。発電用に
用いる場合は、それでも、技術者の管理下で脱硫プラン
トを設け、清浄な排ガスとして放出することも可能であ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般家
庭用として現在用いられている練炭は多少の脱硫剤を添
加しているもののその脱硫程度はいまだ満足するもので
はない。
【0004】また、一酸化炭素についても、燃焼器によ
って抑制しているが、練炭組成による改善は全くといっ
てなされていない。特にこのような固形燃料は燃焼部分
と未燃焼部分が存在するため、一酸化炭素はどうしても
多量に出てしまうのが現状である。
【0005】本発明は、前記従来技術の課題を解決する
ため、一般家庭用などの固形燃料において、亜硫酸ガス
および一酸化炭素の排ガスを安価な原材料を用いて低減
し、灯油並の排ガス発生量にした固形燃料を提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の固形燃料組成物は、炭素質燃料と、脱硫剤
を含み、かつバリウムおよび遷移金属の酸化物、炭酸塩
または水酸化物から選ばれる少なくとも一種を含むこと
を特徴とする。
【0007】前記構成においては、炭素質燃料に脱硫剤
としてCaCO3 、Ca(OH)2のいずれか1種を3
〜20重量部と、バリウムおよび銅または鉄の酸化物、
炭酸塩または水酸化物を1〜10重量部を添加すること
が好ましい。
【0008】また前記構成においては、炭素質燃料が、
石炭、木炭、コークス、黒鉛よりなる群から選択される
ことが好ましい。
【0009】
【作用】本発明は、固形燃料を燃焼させたときにでるS
2 は脱硫剤により硫酸塩として灰に固定化させてしま
い、またCOはバリウムおよび遷移金属の酸化物または
炭酸塩により、その触媒作用により燃焼を促進させてC
Oの発生を抑制することができる。
【0010】
【実施例】まず、本発明で用いる炭素質燃料について説
明する。炭素質燃料とは、炭素を主成分とした天然もし
くは人工的に合成された燃料で、石炭、コークス、木
炭、黒鉛、活性炭などが含まれる。これらの中でも、資
源的に豊富で安価なのが石炭である。石炭の中でも練
炭、豆炭の原材料として特に好ましいのは炭素含有量が
90%以上の無煙炭である。無煙炭は揮発分が少なく、
燃焼した場合ススの発生がなく好ましい。しかし無煙炭
は高価で国内では産出できず、一般炭と適度に混合して
用いるのがよい。さらに、着火性や成形性を考慮して、
コークス、木炭、黒鉛、活性炭などを添加することは任
意である。
【0011】次に脱硫剤について述べる。練炭を自然通
気で燃焼させると、燃焼初期や点火時は800 ℃以下の燃
焼温度であるが、その後1時間程度で安定して1000〜12
00℃の燃焼温度で燃焼する。SO2 の発生は燃焼初期か
ら燃焼が下火になるまで発生する。従来脱硫剤として消
石灰、ドロマイト、マグネシアなどが一般的に知られて
いる。これらは800 〜1000℃でその効果を発揮するが、
それ以外の温度では期待できない。これは、燃焼が高温
(1000 ℃以上) になると、一端固定化した硫酸塩が熱分
解を起こし再びSO2 が発生しやすくなるからである。
【0012】本発明は脱硫剤を限定するものではない
が、好ましくは、消石灰、CaCO3、ドロマイト(C
aCO3 ・MgCO3 )、の少なくとも1種とK2 CO
3 のようなアルカリ金属塩を用いることで、800 〜1200
℃での脱硫特性を向上させることができる。
【0013】次に一酸化炭素対策について説明する。炭
素質燃料は基本的には完全燃焼した場合、空気と反応し
て二酸化炭素になるが、固形燃料は成形品のため燃料内
部まで充分に空気が入りにくく不完全燃焼しやすい。ま
た、一酸化炭素は燃焼中の空気量と温度によっても異な
ってくる。本発明は基本的にはバリウムおよび遷移金属
の酸化物、炭酸塩または水酸化物を1〜10重量部を添
加することにより、燃焼中の酸素を補い、さらにその触
媒効果でもって一酸化炭素の発生量を低減したことが最
大の特徴である。遷移金属の中でも銅、鉄が一酸化炭素
の発生を抑制することを見いだした。
【0014】次に、炭素質燃料、脱硫剤の配合割合につ
いて述べる。脱硫剤の添加量は多いほど脱硫効果が期待
できるが、余り多く入れると固形燃料としての発熱量が
低下するので、炭素質燃料100 重量部に対して20重量部
以内が好ましい。脱硫剤としての効果を発揮するのは3
重量部以上からであるが、好ましくは5 重量部以上であ
る。ほぼ、一定の脱硫効果を与えるのは10重量部以上で
あるが、脱硫効果を支配するもう一つの因子は、炭素質
燃料の粒度の観点からも20重量部以内で充分である。
【0015】次にバリウムおよび遷移金属の酸化物、炭
酸塩または水酸化物の添加量であるが、これは炭素質燃
料100 重量部に対し、1 〜10重量部である。1 重量部以
下では、酸素を充分に補えことや触媒効果が期待でき
ず、逆に10重量部以上になると、その効果が飽和状態と
なる。また、これらの添加量は脱硫剤の添加量によって
も排ガス特性に影響を与えるので最適な条件を決めなけ
ればならない。
【0016】次に固形燃料の組成と排ガス特性との関係
等について検討した結果を、具体的実施例を用いて説明
する。 実施例1 炭素質燃料として石炭(北ベトナム、ホンゲイ炭3号、
イオウ含量0.42重量%、以下同じ)を用い、次に示す組
成で4号練炭を作製した。 (1)石炭 :100重量部 (2)Ca(OH)2 : 5 重量部 (3)K2 CO3 : 1 重量部 (4)BaCO3 : 2 重量部 (5)CuO : 1 重量部 (6)ベントナイト : 1 重量部 (7)CMC(バインダー): 2 重量部 この試料を市販の練炭コンロを用いて燃焼させ、コンロ
上に補集用のフードを設けて発生したSO2 とCOを赤
外吸収法の測定器を用いて測定した。その結果を図1〜
2に示す。図1は本実施例1の固形燃料を燃焼させたと
きのSO2 ガスを赤外吸収法の測定器を用いて測定した
濃度変化を示す図、図2は本実施例1の固形燃料を燃焼
させたときのCOガスを赤外吸収法の測定器を用いて測
定した濃度変化を示す図である。
【0017】図1〜2中Bは本実施例品、AはBaCO
3 およびCuOを含まない組成で成形した比較例の特性
である。図1〜2から明らかなように燃焼中のSO2
ピークで2.8ppmで、またCOの発生ピークは4500ppm と
少ないことが解る。
【0018】実施例2 実施例1の組成において、Ca(OH)2 の量を1、
3、10、15、20、25重量部と変化させて成形し
た試料の燃焼中のSO2 最大ピークはそれぞれ、8.4pp
m、3.1ppm、2.2ppm、1.8ppm、1.6ppm、1.6ppmであっ
た。また、COはそれぞれ4100ppm 、4300ppm 、5100pp
m 、6000ppm 、6800ppm 、8100ppm であった。この結果
より脱硫剤(Ca(OH)2 )は炭素質燃料100 重量部
に対して3 〜20重量部が好ましく、20重量部以上では顕
著な効果が認められなくなり、またCOの発生量も多く
なり、灰の量も多くなる。
【0019】実施例3 実施例1の組成において、CuOの量を0.5 、2.5 、5
、7.5 、10、12.5重量部と変化させて成形した試料の
燃焼中のSO2 最大ピークはそれぞれ、3.1ppm、2.6pp
m、2.3ppm、2.1ppm、1.9ppm、1.9ppmであった。また、
COは6300ppm 、4200ppm 、4000ppm 、3700ppm 、3600
ppm 、3600ppm であった。この結果より実施例1の結果
も考慮すると、CuOの添加量は炭素質燃料100 重量部
に対して1 〜10重量部が好ましく、1 重量部以下ではC
Oの発生が多くなり、また10重量部以上では顕著な効果
が認められなくなる。なお、CuOの添加量はBaCO
3 と関係しており、CuOとBaCO3 の総量で1 〜10
重量部が好ましい。
【0020】実施例4 実施例1の組成において、CuOの代わりにFe
2 3 、γ−MnO2 、NiO、Cr2 3 、Co2
3 を用いて試料を成形し、その燃焼中のSO2 最大ピー
クはそれぞれ3.0ppm、2.9ppm、3.4ppm、3.6ppm、3.7ppm
であった。またCOはそれぞれ4600ppm 、5400ppm 、51
00ppm 、5300ppm 、5200ppm で、この結果と実施例1か
らCuO、Fe2 3 が優れていることが解る。
【0021】実施例5 実施例1の組成において、CuOの代わりにCuC
3 、Cu(OH)2 、FeO(OH)を用いて試料を
成形し、その燃焼中のSO2 最大ピークはそれぞれ2.9p
pm、3.1ppm、3.2ppmであった。またCOはそれぞれ4700
ppm 、4600ppm 、4650ppm であった。
【0022】実施例6 実施例1の組成において、石炭100 重量部を石炭90重量
部と木炭10重量部として成形した試料の燃焼中のSO2
最大ピークは2.8ppmでCOは4300ppm であった。
【0023】
【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、脱
硫剤とバリウムおよび遷移金属の酸化物、炭酸塩、水酸
化物を添加することにより高い脱硫率を得ることがで
き、しかもCOの発生を抑制することができるものであ
る。
【0024】本発明に従って作られる固形燃料には、練
炭、豆炭などがあるが、本発明はこのような用途に限る
ものではなく、発電ボイラー用の燃料としても用いるこ
とが可能である。この場合は、いったんペレット状に成
形して用いればよい。
【0025】K2 CO3 の添加方法としては、上述した
ように石炭、脱硫剤と一緒に混合添加するのが通常であ
るが、水に溶解させた後、含浸、スプレー塗布すること
もできる。
【0026】以上のように、本発明の固形燃料はS
2 、COの発生が少なく、石炭の有効利用の観点から
も望ましいものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の固形燃料を燃焼させたとき
のSO2 ガスを赤外吸収法の測定器を用いて測定した濃
度変化を示す図。
【図2】本発明の実施例1の固形燃料を燃焼させたとき
のCOガスを赤外吸収法の測定器を用いて測定した濃度
変化を示す図。
【符号の説明】
A 比較例のガス濃度曲線 B 本発明の実施例のガス濃度曲線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 邦夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炭素質燃料と、脱硫剤を含み、かつバリ
    ウムおよび遷移金属の酸化物、炭酸塩または水酸化物か
    ら選ばれる少なくとも一種を含むことを特徴とする固形
    燃料組成物。
  2. 【請求項2】 炭素質燃料に、脱硫剤としてCaC
    3 、Ca(OH)2 のいずれか1種を3〜20重量部
    と、バリウムおよび銅または鉄の酸化物、炭酸塩または
    水酸化物を1〜10重量部を添加したことを特徴とする
    固形燃料組成物。
  3. 【請求項3】 炭素質燃料が、石炭、木炭、コークス、
    黒鉛よりなる群から選択される請求項1または2に記載
    の固形燃料組成物。
JP23566692A 1992-09-03 1992-09-03 固形燃料組成物 Pending JPH0680975A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100354396C (zh) * 2005-12-13 2007-12-12 武汉理工大学 一种新型干法水泥工艺燃煤添加剂及其应用
JP2008170107A (ja) * 2007-01-12 2008-07-24 Chugoku Electric Power Co Inc:The 酸化物低減方法及びそれに用いる石炭添加用酸化物低減剤
JP2008170105A (ja) * 2007-01-12 2008-07-24 Chugoku Electric Power Co Inc:The 一酸化炭素低減方法及びそれに用いる石炭添加用一酸化炭素低減剤
KR20210094715A (ko) * 2020-01-22 2021-07-30 태경에코 주식회사 대기오염물질의 배출저감 연탄 및 그의 제조방법

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JP2008170105A (ja) * 2007-01-12 2008-07-24 Chugoku Electric Power Co Inc:The 一酸化炭素低減方法及びそれに用いる石炭添加用一酸化炭素低減剤
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