專利名稱：新型環(huán)保節(jié)能型煤及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種型煤,尤其涉及一種能節(jié)約煤炭和成本的新型環(huán)保節(jié)能型煤；還涉及一種該新型環(huán)保節(jié)能型煤的制備方法。
背景技術(shù)：
目前，煤炭還是我國主要的民用能源。但是，煤炭資源越來越少，而且煤炭燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體，污染環(huán)境。人們?yōu)榱颂岣呙禾康娜紵省p少有害氣體的排放，常利用在煤炭中直接加入一些化學(xué)催化劑、助燃劑或固硫劑等方法。例如在煤炭中加入高錳酸鉀、硝酸鹽、氯化物(食鹽)、鐵、錳氧化物以及堿金屬鹽等化學(xué)物品，以其催化氧化性能作助燃劑來提高煤炭的燃燒效率及其發(fā)熱量，但其缺點(diǎn)在于煤炭是一種結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的大分子碳?xì)浠衔?，在不作任何處理的情況下直接簡(jiǎn)單地加入催化劑，催化效果不明顯；高錳酸鉀是國家嚴(yán)管的易制毒物品和一級(jí)危險(xiǎn)品，使用不方便；硝酸鹽和氯化物在其燃燒 過程中產(chǎn)生的氮氧化物和氯離子會(huì)造成空氣二次污染，對(duì)環(huán)保不利；使用催化氧化劑等化學(xué)助劑都會(huì)增加成本，未減少煤炭的使用量，并且在其使用過程中均有一定的危險(xiǎn)，使用不安全。為了減少煤炭燃燒過程中二氧化硫的排放，現(xiàn)在常用的辦法是在煤中直接加入生石灰作固硫劑，但這樣只能吸收50%左右的二氧化硫氣體,而生石灰又是一種由煤炭燒制而成的耗能產(chǎn)品，不但沒有起到節(jié)能的作用，反而還增加了燃煤成本。另外，目前市面上生產(chǎn)的潔凈型煤，都是以腐植酸鈉或羧甲基纖維素、聚乙烯醇等有機(jī)化合物作粘結(jié)劑，傳統(tǒng)生產(chǎn)方法是以粘土作粘結(jié)劑，都存在缺點(diǎn)任何化學(xué)粘結(jié)劑均會(huì)增加成本；大量使用粘土既損壞了植被，造成水土流失，在其燃燒中由于酸性粘土吸收煤炭大量的熱源，又嚴(yán)重阻礙了煤炭的燃燒效率，而且其灰渣成為一種固體污染源，造成環(huán)境的二次污染。如何生產(chǎn)出一種既環(huán)保又節(jié)能的型煤，是人們迫切需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種既環(huán)保又節(jié)能的型煤。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種制備上述型煤的方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的新型環(huán)保節(jié)能型煤組分包含無煙煤、石灰石和頁巖。所述新型環(huán)保節(jié)能型煤各組分的重量份優(yōu)選為無煙煤2. 6-8. 5、石灰石1-4、頁巖O. 8—4. 5 ο在所述型煤的上述基本組分基礎(chǔ)上還可以添加其他粘結(jié)劑、助燃劑、固硫劑等如煤矸石、粘土、腐植酸等。所述新型環(huán)保節(jié)能型煤的制備方法可以采用傳統(tǒng)的型煤制備方法即粉碎、攪拌、成型即可?？梢灾瞥筛鞣N常用形狀的型煤，如蜂窩煤、棒煤等。本發(fā)明提供的制備方法包括如下步驟(1)將所述原料按照所述比例混合均勻；
(2)然后送入高壓磨機(jī)中混合研磨至400-500目；(3)再送入活化器中活化3-5小時(shí)，并加入少量水分使物料潤濕；(4)在氧化罐中通空氣氧化24-48小時(shí)；(5)在攪拌器中攪拌塑化成團(tuán)；(6)然后將團(tuán)料送入成型機(jī)中成型。采用本發(fā)明的方法，所述組分物料通過高壓混磨和機(jī)械活化后，其混合物的比表面積成幾何倍率增大，能使煤分子與其他混合物分子間緊密結(jié)合，相互滲入，加快混合物分子間的強(qiáng)烈碰撞，催化因子從煤分子側(cè)鏈弱鍵處進(jìn)入其分子內(nèi)部，增強(qiáng)煤分子和其他混合物分子的共同活性，促進(jìn)煤分子的不斷氧化和二氧化碳的還原，將其固定碳轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w進(jìn)行二次燃燒，能提高燃燒效率、達(dá)到節(jié)能目的，比傳統(tǒng)的型煤制備方法更有利于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。本發(fā)明的方法可以克服傳統(tǒng)的在煤炭中加入制備好的添加劑所不能使煤分子與其他混合物分子間緊密結(jié)合、制備成本高的缺點(diǎn)。本發(fā)明的型煤中，石灰石在和煤混合燃燒后產(chǎn)生二氧化碳和氧化鈣，二氧化碳被煤分子中的碳原子捕獲吸附后，重新還原成一氧化碳，一氧化碳再經(jīng)高溫活性氧氧化后進(jìn)行二次燃燒反應(yīng)，起到以石替煤的作用，從而達(dá)到減少煤炭使用量、提高熱效率的節(jié)能目的；氧化鈣能吸附煤燃燒中的二氧化硫，起到固硫劑作用，控制了煤中二氧化硫?qū)Υ髿獾奈?染。既節(jié)能又環(huán)保。頁巖是一種天然的多元素復(fù)合催化助燃劑，頁巖中的鉀、鈉、鈣、鎂等堿金屬和堿土金屬鹽以及羰基鐵鋁氧化物及其尖晶石類成分的協(xié)同催化作用，降低了煤炭的活化能及其著火溫度，提高了煤分子活性，加速了煤的熱解，增加了揮發(fā)分產(chǎn)物及其活性氧濃度，使大部分固定碳轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w，并促進(jìn)其二次循環(huán)燃燒；頁巖還含有一定的碳、氫、氧化合物，其可燃揮發(fā)分高達(dá)18-25%以上，因此，以頁巖作原料既能催化又能燃燒，既是催化劑又可替煤；頁巖經(jīng)磨細(xì)塑化后，具有良好的可塑性、吸附性和離子交換性能，不但能替代粘土作型煤的粘結(jié)填充劑，而且由于其在燃燒過程中的凝硬作用，使其中的硅、鋁、鈣、鐵等元素化合成硅鋁酸鹽(水泥)結(jié)構(gòu)，其灰渣不但無粉塵飛揚(yáng)，而且是生產(chǎn)水泥的優(yōu)良原料被利用、不生成固體污染物。既節(jié)能又環(huán)保。本發(fā)明的型煤，以石替煤、以石代土、以石替代化學(xué)催化劑，不需要添加粘土和化學(xué)助劑，減少了煤炭的使用量，既節(jié)省了能源又減少了環(huán)境污染，既節(jié)能又環(huán)保，還降低了成本，并為水泥行業(yè)提供了優(yōu)良的生產(chǎn)原料，同時(shí)為水泥生產(chǎn)節(jié)省了大量能源，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。與傳統(tǒng)的蜂窩型煤相比，減少了 35-50%的原煤用量，降低了能源消耗；提高了 30-40%的原煤發(fā)熱量和燃燒效率；揮發(fā)分由無煙煤的5-8%增加到41-50%以上，超過了天然氣煤的揮發(fā)分含量；火焰?zhèn)鞑r(shí)間是同等無煙煤的6-8倍；降低了燃燒過程中90%以上的二氧化硫排放率，抑制了氮氧化物的生成，由于二氧化碳被反復(fù)還原、循環(huán)燃燒可減少65%以上的二氧化碳總排放量。作為適合于蒸汽鍋爐和工業(yè)窯爐使用的型煤，其組分和重量份優(yōu)選為4-8. 5的無煙煤、3-4的石灰石和O. 8-3的頁巖。該配方的型煤是猛火型，燃燒速度快、火焰?zhèn)鞑r(shí)間長(zhǎng)，燃燒溫度高達(dá)130(Tl80(TC以上。作為適合于間斷式(封火式)燃燒的家庭生活煤爐使用的型煤，其組分和重量份優(yōu)選為2. 6-4的無煙煤、1-3的石灰石和3-4. 5的頁巖。該配方的型煤是熬火型，燃燒溫度1000°C以下，燃燒時(shí)間長(zhǎng)。所述新型環(huán)保節(jié)能型煤還可以添加粘土，其組分和重量份優(yōu)選為無煙煤5. 8-6. 5、石灰石 I. 3-1. 8、頁巖 1-1. 5 和粘土 I. 2-1. 5。所述新型環(huán)保節(jié)能型煤也可以添加煤矸石，或者以煤矸石代替一般頁巖，其組分和重量份優(yōu)選為無煙煤6-7、石灰石1-1. 5、煤矸石2-2. 5和粘土 O. 8-1. 2。所述新型環(huán)保節(jié)能型煤也可以添加腐植酸鈉，其組分和重量份優(yōu)選為無煙煤7. 5-8. 5、石灰石1-1. 5、頁巖O. 8-1. 3和腐植酸鈉O. 3-0. 5。在所述型煤的基本組分即無煙煤、石灰石和頁巖的基礎(chǔ)上還可以添加其他粘結(jié)齊U、助燃劑、固硫劑等，都能減少煤炭的使用量、都能節(jié)能環(huán)保，能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。以上列舉了幾組配方，但不僅限于此。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述
實(shí)施例一
本發(fā)明的型煤組分及其重量份為無煙煤8. 5、石灰石I和頁巖4. 5。其制備方法包括如下步驟(I)將所述原料按照所述比例混合均勻；(2)然后送入高壓磨機(jī)中混合研磨至400-500目；(3)再送入活化器中活化3-5小時(shí)，并加入少量水分使物料潤濕；(4)在氧化罐中通空氣氧化24-48小時(shí)；(5)在攪拌器中攪拌塑化成團(tuán)；(6)然后將團(tuán)料送入成型機(jī)中成型。實(shí)施例二
本發(fā)明的型煤組分及其重量份為無煙煤2. 6、石灰石4和頁巖O. 8。 其制備方法同上。實(shí)施例三
本發(fā)明的型煤組分及其重量份為無煙煤4、石灰石2. 2和頁巖3. 8。其制備方法同上。實(shí)施例四
本發(fā)明的型煤組分及其重量份為無煙煤4、石灰石3和頁巖3。其制備方法同上。實(shí)施例五
本發(fā)明的型煤組分及其重量份為無煙煤8、石灰石4和頁巖O. 8。其制備方法同上。實(shí)施例六
本發(fā)明的型煤組分及其重量份為無煙煤2. 6、石灰石3和頁巖3。其制備方法同上。實(shí)施例七
本發(fā)明的型煤組分及其重量份為無煙煤4、石灰石I和頁巖4. 5。其制備方法同上。實(shí)施例八
本發(fā)明的型煤組分及其重量份為無煙煤5. 8、石灰石I. 3、頁巖I和粘土 I. 5。其制備方法同上。實(shí)施例九
本發(fā)明的型煤組分及其重量份為無煙煤6. 5、石灰石I. 8、頁巖I. 5和粘土 I. 2。其制備方法同上。
實(shí)施例十
本發(fā)明的型煤組分及其重量份為無煙煤6、石灰石I、煤矸石2. 5和粘土 I. 2。其制備方法同上。實(shí)施例^^一· 本發(fā)明的型煤組分及其重量份為無煙煤7、石灰石I. 5、煤矸石2和粘土 O. 8。其制備方法同上。實(shí)施例十二
本發(fā)明的型煤組分及其重量份為無煙煤7. 5、石灰石I、頁巖I. 3和腐植酸鈉O. 5。其制備方法同上。實(shí)施例十三
本發(fā)明的型煤組分及其重量份為無煙煤8. 5、石灰石I. 5、頁巖O. 8和腐植酸鈉O. 3。其制備方法同上。
權(quán)利要求
1.一種新型環(huán)保節(jié)能型煤，其特征是包含無煙煤、石灰石和頁巖。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型環(huán)保節(jié)能型煤，其特征是包含重量份為2.6-8. 5的無煙煤、1-4的石灰石和O. 8-4. 5的頁巖。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型環(huán)保節(jié)能型煤，其特征是包含重量份為4-8.5的無煙煤、3-4的石灰石和O. 8-3的頁巖。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型環(huán)保節(jié)能型煤，其特征是包含重量份為2.6-4的無煙煤、1-3的石灰石和3-4. 5的頁巖。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型環(huán)保節(jié)能型煤，其組分和重量份為無煙煤5.8-6. 5、石灰石 I. 3-1. 8、頁巖 1-1. 5 和粘土 I. 2-1. 5。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型環(huán)保節(jié)能型煤，其組分和重量份為無煙煤6-7、石灰石1-1. 5、煤矸石 2-2. 5 和粘土 O. 8-1. 2。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型環(huán)保節(jié)能型煤，其組分和重量份為無煙煤7.5-8. 5、石灰石1-1. 5、頁巖O. 8-1. 3和腐植酸鈉O. 3-0. 5。
8.一種制備權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述新型環(huán)保節(jié)能型煤的方法，其特征在于包括如下步驟(1)將所述原料按照所述比例混合均勻；(2)然后送入高壓磨機(jī)中混合研磨至400-500目；(3)再送入活化器中活化3-5小時(shí)，并加入少量水分使物料潤濕；(4)在氧化罐中通空氣氧化24-48小時(shí)；(5)在攪拌器中攪拌塑化成團(tuán)；(6)然后將團(tuán)料送入成型機(jī)中成型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型環(huán)保節(jié)能型煤，包含無煙煤、石灰石和頁巖。各組分的重量份優(yōu)選為無煙煤2.6-8.5、石灰石1-4、頁巖0.8-4.5。組分優(yōu)選為無煙煤、石灰石和頁巖。制備方法包括如下步驟(1)將所述原料按照所述比例混合均勻；(2)然后送入高壓磨機(jī)中混合研磨至400-500目；(3)再送入活化器中活化3-5小時(shí)，并加入少量水分使物料潤濕；(4)在氧化罐中通空氣氧化24-48小時(shí)；(5)在攪拌器中攪拌塑化成團(tuán)；(6)然后將團(tuán)料送入成型機(jī)中成型。
文檔編號(hào)C10L5/02GK102851092SQ20121038791
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者李平 申請(qǐng)人:永興祥光環(huán)保燃料有限公司