[发明专利]一种节能清洁优质煤气造气方法

说明书

技术领域  本发明是一种节能清洁优质煤气造气方法。

背景技术  煤气发生炉煤气作为工业窑炉的燃料，成本比较低且相对环保，是工业窑炉的理想燃料，目前冶金、陶瓷、轻工、建材、化工等行业均广泛采用。煤气生产过程中产生的二氧化硫，在燃烧后的尾气排放中意味着对环境的污染，对尾气治理需要增设一套复杂的洗涤设施，同时也增加了相应的成本。此外，空气作为煤气发生炉的气化剂，空气中含78％的惰性组份氮气，严重影响煤气本身的质量。

另外，为了控制炉温和增加煤气热值，往往要向炉中通入水蒸汽，这样做的结果又会造成相当大一部分热量被蒸汽带走，造成浪费，而煤气中的二氧化硫等有害气体仍然不能除去；在煤气发生炉中，二氧化碳在高温区被碳还原成一氧化碳，成为煤气组份中最重要的气相，而二氧化碳大部分是煤与空气燃烧后产生的，煤气组份中的氮气含量很高，如果能设法减少空气的进入量，加入某种原料参与反应生成更多的二氧化碳，在相应的气氛还原后既增加煤气中一氧化碳的含量又可以减少氮气含量，同时将二氧化硫合成为硫酸钙，使其以石膏的形式进入灰渣而被除去，从而减少二氧化硫的排放，降低对环境的污染。

目前，还没有相关文献资料提及这样的问题。

发明内容  本发明的目的就是提出一种节能清洁优质煤气造气方法，达到减少空气使用量，增加二氧化碳产生量，提高煤气组份中一氧化碳含量，又除去其中的二氧化硫，减少废环境污染，降低煤炭消耗，提高煤气质量，以此克服现有技术的不足。

本发明提出的这种节能清洁优质煤气造气方法，其特征在于它有如下步骤：

(1)在煤气发生炉中加入一部分石灰石与燃煤一起反应，让其生成二氧化碳和氧化钙；

(2)让氧化钙与二氧化硫反应生成硫酸钙(石膏)进入灰渣。

石灰石的粒度为2-5cm。

石灰石加入量为煤炭的二分之一至三分之一。

石灰石的添加方式：从顶部加入，每隔两车燃煤加一车石灰石，或者按比例掺匀在燃煤中加入。

煤气发生炉中，除主要的碳与氧气的反应外，还存在许多不为人知的复杂反应，夹带于燃煤中的硫，反应后都基本上生成了二氧化硫，在氧化气氛较浓的条件下也可能生成三氧化硫，一般的居民用煤气，要经过干净设备除去固体悬浮物和二氧化硫或三氧化硫，才能向用户供气。而工厂里如果煤气含硫过高，将导致排放的尾气中这种有害气体的偏高，污染加重。本发明通过向煤气发生炉增加石灰石参与一起造气，增加了煤气组份中一氧化碳的含量，又将二氧化硫等有害气体提前除去，减轻后续工序的排污压力，同时也减轻对生产设备的腐蚀。

由于二气化碳的相对含量增加了，进入炉子的空气量相对减少，意味着进入混合气体中的氮气量减少，氮气带走的热量随之减少，热值大，提高了煤气质量。

由于煤气反应的复杂性，有许多不明反应互相作用，本发明加入石灰石参与造气，宏观上导致了在相同产气量情况下，煤炭消耗降低了16-20％。生产实践上取得明显的经济效益。

具体实施方式  以云南省个旧市某公司的Φ3.2米单段式煤气发生炉的实践为例，该煤气发生炉所生产的煤气采用本发明人第ZL2008100584074号专利的燃烧装置专供一台Φ3×50米回转窑焙烧磁选渣(铁矿)使用，窑温要求1200℃。实施方法是：利用煤气发生炉产量控制窑温，确保窑温和煤粉给量不变的情况下，在煤气发生炉顶部添加石灰石，每隔两车褐煤(3000大卡左右、含硫0.83％)加一车石灰石，48小时后开始考核相应的参数。经过三周连续运行，结果是：实施前平均每日用煤量为25吨，鼓风频率29-31赫兹，煤气出口压力为1400泊，灰渣量每日4吨，含硫量0.04％，实施后平均每日用煤量为21吨，鼓风频率26-27赫兹，煤气出口压力为1400泊，石灰石用量10吨。灰渣量每日10吨，含硫量1.57％，呈强碱性，供回转窑尾气处理的脱硫塔使用。灰渣中含硫量的明显增加提示燃煤中的硫绝大部份已经转移到灰渣中，除去了，煤气中的二氧化硫等硫的化合物减少了，煤气质量提高了，从而减轻了后续炉窑尾气排放对环境的压力。

在此基础上又反复进行了生产实验，结果是石灰石添加量占煤炭重量的二分之一至三分之一范围内都是适宜的，对后续使用这种煤气的回转窑没有任何影响，而燃煤消耗却明显下降。煤炭消耗最高可节约20％。