專利名稱：一種煤用固硫節(jié)煤添加劑及含有該添加劑的環(huán)保固硫煤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤用固硫節(jié)煤添加劑以及含有該添加劑的環(huán)保固硫煤。適用于防止燃煤過程中釋放出SO2產(chǎn)生的大氣污染，并能通過提高煤的燃燒強(qiáng)度增加熱節(jié)約耗煤量，達(dá)到劣煤優(yōu)用、優(yōu)煤省用、少燒少污染的效果。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的防止和治理SO2污染的方法有兩大類。一類是以石灰石-濕法脫硫工藝為代表的燃煤設(shè)備后部加裝煙氣處理脫硫裝置，這類脫硫方式投資大、運(yùn)行成本高、對煙氣排放量有下限要求，但其脫硫效率高，固而目前主要用于中大型燃煤火電廠的煙氣脫硫。另一類是在煤燃燒過程中固硫，諸如在煤燃燒前加入以石灰石、石灰為主的固硫劑，或在燃燒的煤中、爐內(nèi)噴入石灰乳霧化劑固硫等。這類燃煤過程中固硫的方法，具有投資小、運(yùn)行成本適中、適用范圍寬的優(yōu)勢，但是這類固硫方式外加固硫劑用量大，勞動(dòng)大，固硫效率低，往往還會(huì)降低煤的著火燃燒性，所以市場接受程度受到不利的限制。這樣一來，除了中大型燃煤電廠這種重點(diǎn)污染源有了行之有效的脫硫手段外，硫效率低，往往還會(huì)降低煤的著火燃燒性，所以市場接受程度受到不利的限制大量地，尤其是大中城市數(shù)量龐大的燃煤污染面，則需要投資小、成本低、不影響燃煤工況的技術(shù)手段來解決SO2面源污染難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在原專利“固硫節(jié)煤添加劑”的基礎(chǔ)上，又開發(fā)研制一種煤用固硫節(jié)煤添加劑及含有該添加劑的環(huán)保固硫煤，利用煤中自身伴生的灰分物質(zhì)和Fe2O3固硫，達(dá)到外加的添加物微少、投資小、成本低、省時(shí)省力的固硫目的。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案一種煤用固硫節(jié)煤添加劑，其特征是該添加劑由含有多種稀土元素和活性物質(zhì)的杭錦2#礦物、氧化催化劑KNO3、Ba(NO3)2及催化劑Fe2O3組成；整個(gè)組成的重量百分比含量為市售的杭錦2#礦物為50～70％，KNO3為15～22％，Ba(NO3)2為8～17％，F(xiàn)e2O3為6～12％，上述組成相加重量比例為100％，在常溫常壓下，將上述組成按比例混合、破碎、勻質(zhì)處理、研磨制成淺紅色至紅棕色的粉末狀，即為一種煤用固硫節(jié)煤添加劑。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案還包括所述的一種煤用固硫節(jié)煤添加劑，其特征是上述的破碎、勻質(zhì)和研磨處理的溫度要求低于150℃，研磨制成淺紅色至紅棕色的粉末狀煤用固硫節(jié)煤添加劑，其細(xì)度為100至200目。
將上述添加劑按照0.03～0.2％的重量比例添加到煤中，混合、勻質(zhì)處理，煤相對重量比例為99.73～99.8％，兩者相加重量比例為100％，該煤即成為以自身伴生的灰分物質(zhì)固硫的環(huán)保固硫煤。
本發(fā)明的有益效果1、本發(fā)明所述的煤用固硫節(jié)煤添加劑及含有該添加劑的環(huán)保固硫煤，其實(shí)質(zhì)是所述的煤用固硫節(jié)煤添加劑，是由市場上銷售的杭錦2#礦物中的多種稀土元素和活性物質(zhì)與KNO3、Ba(NO3)2、Fe2O3組成稀土K·Ba·Fe多元復(fù)合物起催化活性作用，當(dāng)所述的含有該含有添加劑的環(huán)保固硫燃燒時(shí)，這種催化作用使煤中的堿性灰分物質(zhì)SiO2、CaO、MgO、Al2O3、Fe2O3持續(xù)保持高活性的表面態(tài)，降低它們的反應(yīng)活化能，形成眾多的反應(yīng)活化中心。燃燒的煤釋放出的SO2接觸到這些具有高活性表面態(tài)的物質(zhì)時(shí)即被吸附捕獲。所述灰分中SO2、CaO、MgO、Al2O3、Fe2O3存灰分物質(zhì)總量中一般占有80％以上，這些物質(zhì)固有的比表面積大，具有表面開口透氣的孔隙結(jié)構(gòu)，又為被吸附的SO2向其內(nèi)層熱擴(kuò)散提供了有利條件。由于催化活性反應(yīng)在這些對SO2吸附有郊的灰分物質(zhì)中形成低能級反應(yīng)的眾多活性中心，這些活性中心為被吸附和擴(kuò)散到其內(nèi)部的SO2提供了分子結(jié)構(gòu)重新組合的空穴位置。在熱動(dòng)力條件下，通過吸附、擴(kuò)散和空穴存在的再分布，這些含有SO2、SO3、S的灰分物質(zhì)進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)重組，發(fā)生物性轉(zhuǎn)化、燒結(jié)形成性能穩(wěn)定的含硫多元素粒子團(tuán)，存在于灰渣中，達(dá)到將煤中的一部分硫固定不被釋放的目的。在燃燒過程中，以伴生在煤質(zhì)灰分中的SiO2、CaO、MgO、Al2O3和Fe2O3吸附煤燃燒釋放的SO2。在熱動(dòng)力條件下，SO2向前述的灰分物質(zhì)內(nèi)部擴(kuò)散和進(jìn)行再分布，由于催化活性和眾多活性中心的存在，發(fā)生物性轉(zhuǎn)化，這些含有SO2、SO3、S的灰分物質(zhì)燒結(jié)成為穩(wěn)定的含硫多元素粒子團(tuán)存在于灰渣中，達(dá)到固硫、防止SO2排放污染的目的。
2、實(shí)驗(yàn)監(jiān)測結(jié)果證明本發(fā)明的煤用固硫節(jié)煤添加劑及含有該添加劑的環(huán)保固硫煤，根據(jù)不同灰分含量，不同全硫含量的煤質(zhì)，減少SO2排放量的結(jié)果各異，其相關(guān)性表現(xiàn)為煤中灰分含量越高固硫效率越高，煤中全硫含量越高，固硫效率越高。本發(fā)明的固硫效率因煤而異，從固硫效率25％～70％不等，SO2排放量減少4075％。經(jīng)光顯微鏡檢查，本發(fā)明燃燒后的固硫煤渣中含有大量玻璃化燒結(jié)的固硫物，呈微珠狀不規(guī)則體。
3、本發(fā)明的一種煤用固硫節(jié)煤添加劑及含有該添加劑的環(huán)保固硫煤，其中的添加劑部分由起催化活性作用的杭錦2#礦物和氧化催化劑KNO3、Ba(NO3)2及催化劑Fe2O3組成，是對燃燒有貢獻(xiàn)的能量物質(zhì)，因而，含有該添加劑的環(huán)保固硫煤，具有燃燒火旺、溫度高、燃燒充分的直觀效果，同時(shí)增加了煤氧化燃燒強(qiáng)度，提高熱效，節(jié)約耗煤量，達(dá)到劣煤優(yōu)用、優(yōu)煤省用的經(jīng)濟(jì)目的。
具體實(shí)施例方式煤用固硫節(jié)煤添加劑是由含有多種稀土元素和活性物質(zhì)的杭錦2#礦物、氧化催化劑KNO3、Ba(NO3)2及催化劑Fe2O3重量百分比組成；取市售的杭錦2#礦物12份，分別為50、53、55、58、59、60、62、65、68、61、66、70公斤，取Fe2O312份，與上面對應(yīng)，分別為22、21、20、19、18、20、16、18、17、15、15、15公斤，取Ba(NO3)212份，與上面對應(yīng)，分別為16、15、17、14、12、10、11、9、8、15、13、8公斤，取Fe2O312份，與上面對應(yīng)，分別為12、11、8、9、11、10、11、8、7、9、6、7公斤，總之市售內(nèi)蒙的杭錦2#礦物為50～70％，KNO3為15～22％，Ba(NO3)2為8～17％，F(xiàn)e2O3為6～12％，取其組分任意范圍內(nèi)數(shù)值均可，上述組成相加重量比例為100％，在常溫常壓下，將上述組成按比例混合、破碎、勻質(zhì)處理、研磨制成淺紅色至紅棕色的粉末狀，要求破碎、勻質(zhì)和研磨處理的溫度要求低于150℃，研磨制成淺紅色至紅棕色的粉末狀煤用固硫節(jié)煤添加劑，其細(xì)度為100至200目，該大約100公斤的粉末狀即為一種煤用固硫節(jié)煤添加劑。
將該添加劑按照0.03～0.2％的重量比例任意范圍內(nèi)數(shù)值添加到煤中，混合、勻質(zhì)處理，煤相對重量比例為99.73～99.8％，兩者相加重量比例為100％，該煤即成為以自身伴生的灰分物質(zhì)固硫的環(huán)保固硫煤，也是含有固硫節(jié)煤添加劑的環(huán)保固硫煤。同理也是取12份固硫節(jié)煤添加劑，即0.03、0.05、0.07、0.08、0.10、0.12、0.14、0.15、0.17、0.18、0.19、0.20公斤，，煤相對重量比例為99.93、99.95、99.93、99.98、99.9、99.82、99.86、99.85、99.83、99.82、99.81、99.8公斤，兩者相加重量為100公斤。
權(quán)利要求
1.一種煤用固硫節(jié)煤添加劑，其特征是該添加劑由含有多種稀土元素和活性物質(zhì)的杭錦2#礦物、氧化催化劑KNO3、Ba(NO3)2及催化劑Fe2O3組成；整個(gè)組成的重量百分比含量為市售的杭錦2#礦物為50～70％，KNO3為15～22％，Ba(NO3)2為8～17％，F(xiàn)e2O3為6～12％，上述組成相加重量比例為100％，在常溫常壓下，將上述組成按比例混合、破碎、勻質(zhì)處理、研磨制成淺紅色至紅棕色的粉末狀，即為一種煤用固硫節(jié)煤添加劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤用固硫節(jié)煤添加劑，其特征是所述的破碎、勻質(zhì)和研磨處理的溫度要求低于150℃，研磨制成淺紅色至紅棕色的粉末狀煤用固硫節(jié)煤添加劑，其細(xì)度為100至200目。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保固硫煤，其特征是它是將所述添加劑按照0.03～0.2％的重量比例添加到煤中，混合、勻質(zhì)處理，煤相對重量比例為99.73～99.8％，兩者相加重量比例為100％，該煤即成為以自身伴生的灰分物質(zhì)固硫的環(huán)保固硫煤。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種煤用固硫節(jié)煤添加劑及含有該添加劑的環(huán)保固硫煤。目前防止和治理SO
文檔編號C10L9/00GK1888034SQ200610104429
公開日2007年1月3日 申請日期2006年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月31日
發(fā)明者殷學(xué)德, 胡駿文 申請人:西安正陽環(huán)保能源有限責(zé)任公司