[发明专利]助燃脱硫剂

说明书

本发明涉及一种在煤炭燃烧过程中，能够降低烟尘排放浓度、降低烟气黑度、去除二氧化硫、提高燃煤热效率的混合物，具体说，是一种助燃脱硫剂。

煤炭是我国的主要能源，而且，随着经济的发展，其消耗量在不断的增加。煤炭燃烧过程中，产生大量的粉尘和二氧化硫，对环境造成严重的污染，对人类和生物的生存环境造成严重的危害；在排放烟气过程中，同时排放大量热量，造成巨大能源的浪费。有效的控制粉尘和二氧化硫的排放量，尤其是中、小锅炉的排放量已到了刻不容缓的地步。燃煤脱硫主要是指对工业烟气低浓度二氧化硫进行有效处理，使其达到国家规定的排放标准。脱硫方法很多，大体分为燃烧前脱硫、燃烧过程中脱硫和燃烧后烟气脱硫。其中燃烧过程中脱硫并助燃，目前比较通用的方法是在燃煤中添加氧化钙进行固硫，这是属于钙基固硫的原理。这种钙基固硫剂的缺点是利用率较低，通常只有20％左右。主要原因是反应产物CaSO₄具有较大的摩尔体积，因而形成的CaSO₄，易堵塞CaO的孔隙，并能在CaO表面形成一层CaSO₄，从而阻碍了SO₂和CaO反应的继续。钙基固硫率提高的关键问题是CaSO₄在高温下的不稳定性，使其重新分解出CO₂，导致烟气中的SO₂的含量增加，脱硫效果不理想，脱硫率一般在10％--30％，并且没有显著的助燃效果。

本发明目的在于克服上述技术中的缺点，提出一种助燃脱硫剂，利用自然界存在的廉价的矿物，制成混合物，在煤炭燃烧中使用，使其提高脱硫率，并能帮助燃烧，提高热效率。

本发明目的由以下技术方案实现：该助燃脱硫剂，其特征在于它是由以下三种物质按照一定比例混合组成：

组分名称                       组分含量

菱镁矿(MgCO₃)                  60-80％

白云石(CaCO₃  MgCO₃)         10-30％

沸石(MpD[Z]  SH₂O)            10-20％菱镁矿、白云石和沸石为细小的颗粒状，粒度为100-300目。

该三种物质混合最佳的比例为；

菱镁矿                       45％

白云石                       45％

沸石                         10％

菱镁矿和白云石在高温条件下分解为MgO和CaO与煤炭中的碳反应，生成碳化镁，碳化镁的活性较高，与水蒸气反应，生成丙炔混合物，促进煤的燃烧。在白云石固硫剂中添加硅酸盐矿物沸石的方法，促使燃煤的高温产物生成不易分解的含硫复盐，以达到高温固硫的目的。在固硫剂中，添加沸石矿物粉末，构成了一种新的固硫剂。沸石是一种具有特殊性质的硅酸盐矿物，价格低廉，具有一般矿物所没有的独特的晶体结构，含有一定量的水分和大量的孔隙，在950℃以下具有热稳定性等优点。因此可以吸附燃煤释放的SO₂，使其不进入排放的烟气中。以沸石为添加剂的钙基固硫剂，在高温阶段生成复合硅酸盐，可包裹早期生成的CaSO₄，使其不再发生分解，达到固硫效果。沸石在温度适合的条件下，可与SO₂反应，生成硫硅铝酸盐。在一般条件下，沸石可凭其特殊结构将SO₂吸附在孔穴和孔隙中，达到脱硫目的。沸石具有独特的结构和晶体化学性质，同时具有吸附、离子交换、催化等特征，因此具有较强的助燃和固硫能力。申请人所在地胶县黑山，有丰富的质地优良的沸石，为助燃脱硫剂提供了丰富的廉价的原料。

煤在燃烧过程中，通过添加菱镁矿、白云岩、沸石等矿物，反应生成氢氧化物，可进一步与硫反应，在还原环境下，通过逐级反应，分别生成硫代硫酸盐和各种钙硫化合物的混合物及亚硫酸盐，从而降低硫的排放量。

使用时，将菱镁矿、白云石和沸石粉碎至100-300目的小碎块，再按照预定的比例称取一定的重量，将其混合后，即可使用。

本发明的优点是原料丰富，价格便宜，使用方便，降低烟尘排放浓度和烟气黑度效果好，尤其脱硫效果好，同时具有助燃、提高热效率的作用，可提高热效率15％以上。

实施例：