專利名稱：焦炭酸法脫硫技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
煉焦行業(yè)
背景技術(shù)：
與煤炭相關(guān)的脫硫方法主要有三大類，包括物理脫硫，化學(xué)脫硫，生物脫硫。物理脫硫是在煤炭燃前脫硫，主要是通過(guò)煤炭洗選過(guò)程，脫去部分無(wú)機(jī)硫；化學(xué)脫離主要是燃中和燃后脫硫，燃中脫硫主要是在煤中添加石灰石，使其與煤燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化硫、三氧化硫化合，生成亞硫酸鈣和硫酸鈣，使氣態(tài)的含硫物質(zhì)被固化在煤渣中，從而達(dá)到減少二氧化硫排放的目的；燃后脫硫主要是對(duì)煙氣中的二氧化硫?qū)嵤┟摿?；生物脫硫還沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用。焦炭產(chǎn)品中的含硫量直接影響鋼鐵、鑄造產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)還影響高爐冶煉的產(chǎn)量和生產(chǎn)成本，所以鋼鐵行業(yè)和鑄造業(yè)對(duì)焦炭產(chǎn)品的含硫量有嚴(yán)格的限制。目前，焦炭產(chǎn)品含硫量是完全依靠調(diào)整煉焦配合煤的含硫量進(jìn)行控制的。在煉焦過(guò)程中，通常配合煤中全硫的70%左右會(huì)留存在焦炭中。為了保證焦炭產(chǎn)品中含硫量不超標(biāo)，必須對(duì)配合煤的含硫量進(jìn)行嚴(yán)格限制，一方面造成優(yōu)質(zhì)低硫的煉焦煤資源緊缺，另一方面高硫的煉焦煤資源不能得到很好的利用，多數(shù)高硫煉焦煤被當(dāng)成動(dòng)力煤使用，造成煉焦煤資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。在煉焦過(guò)程中，主要是針對(duì)焦?fàn)t煤氣中的硫化氫和煙氣中的二氧化硫進(jìn)行脫硫， 減少對(duì)環(huán)境的污染。從檢索情況看，國(guó)內(nèi)外對(duì)煉焦過(guò)程焦炭脫硫技術(shù)研究甚少。中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所發(fā)明了一種煉焦過(guò)程中的脫離方法，在焦煤中加入固體有機(jī)物和可作為縛硫劑的冶金固體廢棄物，在高溫條件下焦煤熱解所產(chǎn)生的氣態(tài)硫化物，與縛硫劑中的金屬氧化物反應(yīng)生成金屬硫化物并沉積于爐塵或半焦中，主要是實(shí)現(xiàn)煤氣脫硫；中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所還發(fā)明了用爐煤氣部分返回?zé)捊惯^(guò)程半焦加氫耦合脫硫方法，通過(guò)循環(huán)利用富氫焦?fàn)t煤氣，從而達(dá)到克服煉焦結(jié)焦期爐內(nèi)富氫氣源不足的缺陷，實(shí)現(xiàn)焦炭加氫脫硫的目的。

發(fā)明內(nèi)容
在煉焦過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的4S和SA氣體，4S燃燒后也會(huì)產(chǎn)生SA氣體，最終通過(guò)煙氣排放到空氣中，污染大氣環(huán)境，所以焦?fàn)t煤氣和煙氣脫硫技術(shù)是一直是人們研究的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)。目前也有少數(shù)研究和發(fā)明是針對(duì)煉焦過(guò)程中焦炭脫硫的，但其思路都是通過(guò)與煉焦過(guò)程產(chǎn)生的硫化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而達(dá)到部分脫硫的目的，成本較高，效果欠佳。煉焦煤中的有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫(除硫酸鹽外)在高溫干餾條件下，幾乎都熱分解生成了 S02、S03 ；煤中的碳酸鹽如CaC03、MgC03，在高溫條件下分解成了 Ca0、Mg0等金屬氧化物和CO2,而這些金屬氧化物又與S02、SO3化合生成了亞硫酸鹽和硫酸鹽，使得煤中的硫大部分被留存在焦炭中。本發(fā)明是在不破壞煤的結(jié)焦性的前提下，在煉焦配合煤裝入焦?fàn)t前，往煉焦煤中加入適量的鹽酸及其他類似酸性物質(zhì)，與煤中的碳酸鹽反應(yīng)生成鹽酸鹽及其它鹽類，避免在煉焦過(guò)程中碳酸鹽分解生成金屬氧化物，使得高溫狀態(tài)下的S02、SO3無(wú)法與CaO、MgO等金屬氧化物化合，進(jìn)而隨著其它氣態(tài)物質(zhì)一起釋放到焦?fàn)t煤氣或煙氣中，最終達(dá)到大幅度降低焦炭中含硫量的目的。對(duì)于煙氣中增加的S02、S03，可以通過(guò)正常的煙氣脫硫方法進(jìn)行脫硫，達(dá)到減少排放的目的。
具體實(shí)施例方式1、進(jìn)行煉焦煤中所碳酸鹽含量的化驗(yàn)，確定碳酸根在煉焦煤中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。2、進(jìn)行鹽酸對(duì)所選用煉焦煤的結(jié)焦性影響進(jìn)行試驗(yàn)，確定不影響煉焦煤結(jié)焦性所加鹽酸當(dāng)量的上限值。3、將煉焦煤或煉焦配合煤進(jìn)行破碎，要求破碎后煤粒級(jí)3mm以下的比例達(dá)到98% 以上，粒級(jí)Imm以下的比例達(dá)到60%以上，煤的細(xì)度越細(xì)，除去碳酸鹽的效果就越好。4、按照下列化學(xué)反應(yīng)方程式，往煤種加入適量的鹽酸，充分?jǐn)嚢杈鶆?，除去煤中的碳酸鹽。CaC03+2HCl = CaCl2+H20+C02 個(gè)MgC03+2HCl = MgCl2+H20+C02 個(gè)5、鹽酸濃度控制在10 20%為宜。鹽酸濃度過(guò)高易揮發(fā)，同時(shí)破壞煤的結(jié)焦性； 濃度過(guò)低反應(yīng)速度慢，影響化學(xué)反應(yīng)效果。6、往煉焦煤中添加鹽酸前，嚴(yán)格控制煤種的水分，保證加酸后配合煤中水分符合煉焦工藝的要求。
權(quán)利要求
1. 一種通過(guò)除去煉焦煤中部分礦物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)在煉焦過(guò)程中焦炭脫硫的方法，其特征在于往煉焦煤中添加鹽酸或類似酸性物質(zhì)，除去煉焦煤中的碳酸鹽，避免煤中含硫物質(zhì)在煉焦高溫條件下熱分解生成的和SO3與碳酸鹽分解生成的金屬氧化物反應(yīng)。
全文摘要
在煉焦過(guò)程中，煤中各種有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫大部分被熱分解生成SO2和SO3，會(huì)與煤中各種碳酸鹽在高溫條件下分解成的金屬氧化物化合，而被固化在焦炭中。本次發(fā)明的煉焦酸法脫硫技術(shù)是在煉焦煤入爐前，往煉焦煤中添加適量的鹽酸及類似的酸性物質(zhì)，除去煤中的碳酸鹽，使SO2和SO3無(wú)法再與碳酸鹽分解后的金屬氧化物反應(yīng)，進(jìn)而伴隨煉焦過(guò)程中產(chǎn)生的其它氣態(tài)物質(zhì)一起釋放到焦?fàn)t煤氣和煙氣中，使煤中大部分硫不再固化在焦炭中，從根本上脫除焦炭中的硫分，既大幅度提高了焦炭質(zhì)量，進(jìn)而可以提高金屬冶煉和鑄造產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本，又解決了大量高硫煤不能煉焦的技術(shù)難題。
文檔編號(hào)C10B57/06GK102277186SQ20101019686
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2010年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月10日
發(fā)明者孔令標(biāo) 申請(qǐng)人:中煤焦化控股有限責(zé)任公司