[发明专利]脱硫脱硝降炭剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及脱硫脱硝降炭剂及其制备方法和应用。

背景技术

煤是我国主要能源物质，但随着采煤机械化程度的不断发展，粉煤、高硫煤产率逐年提高，优质块煤却供不应求，这些低质量的品种煤影响了气化、焦化、燃烧、炼铁用原料。

为解决这一问题，人们开始研究洁净煤技术。专利CN 200510110558.6在混合煤粉中添加硅酸钠水溶液、膨润土和氯酸钾制备一种气化型煤，但是该气化型煤与粉煤组成相比，增加了许多灰分；专利CN 94112288.3提供一种活性污泥煤球，其中加入活性污泥、白泥和石灰等作为粘结剂，尽管该活性污泥煤球能有效地处置部分生活污泥，但也存在无机组分(灰分)相对较多，固定炭含量偏低的缺陷；专利CN 95117428.2通过添加膨润土-玉米粉等制备一种可供气化、燃烧用，且具有较好防水性能，灰分相对较低的型煤，但是该方法存在成本较高的问题；还有专利CN 200610123967.4提供一种固硫剂，其按Ca/S比为2～2.5的量制得，使用时与煤粉混合均匀后燃烧，在循环流化床中的固硫效率可达85％以上；专利CN 200810246590.0利用铝厂赤泥制成赤泥固硫剂，进行燃煤固硫的方法，有效利用赤泥并减少堆积问题，还能够降低燃煤烟气中的SO₂含量。但是现有技术中，有效实现脱硫脱硝降炭效果的制剂尚待研究制备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的洁净煤制剂尚不能同时实现脱硫脱硝降炭的效果，而提供一种脱硫脱硝降炭剂及其制备方法和应用。该脱硫脱硝降炭剂主要原料为其他领域废料，成本低，在用于气化型煤制备几乎不增加灰分，还能够有效脱硫、脱硝并降炭，用于电厂烟气、制备型焦或型铁的脱硫、脱硝、以及降炭的效果同样显著。

本发明的脱硫脱硝降炭剂的制备方法包括如下步骤：在水中，在微生物菌的作用下，将原料生物工业废渣反应2～4天后得混合产物，之后将所述的混合产物过滤，取滤液即可；其中，所述的微生物菌为产碱杆菌，或者产碱杆菌以及下述微生物菌的混合物：青霉菌、赤霉菌、硫酸粘杆菌和酵母菌中的一种或多种；所述的微生物菌的菌体浓度为1.3×10²个/mL～8.9×10³个/mL，较佳的为1.1×10³个/mL～3.9×10³个/mL。

本发明中，所述的微生物菌菌体浓度的测定方法按照下述方法测定《介绍测量菌液浓度的一种方法》(熊海燕等，四川食品与发酵，2003(4)：45-46)。本发明中，所述的生物工业废渣为生物农药、生物医药、生化肥料等领域涉及的微生物发酵后产生的废渣，主要成分干基有机质80wt％～95wt％，无机物成分5wt％～20wt％，包括大量的纤维素或半纤维素类多聚糖以及含氮化合物等，其中需要说明的是生物工业废渣中一般均含有一定残余量的微生物菌的活性组分，其含量为1000～3000ppm，通常可忽略不计。所述的生物工业废渣为微生物工业领域通过常规方法进行微生物发酵后剩余的工业废渣，较佳的为与所述的微生物菌发酵没有抵触作用的生物工业废渣，更佳的为青霉素工业废渣、赤霉素工业废渣和硫酸粘杆菌素工业废渣中的一种或多种。

其中，所述的微生物菌为产碱杆菌(Alcaligenesfaecalis)，以及下述微生物：青霉菌(Penicillium.sp)、赤霉菌(Gibberella)、硫酸粘杆菌(colistin sulphate)和酵母菌(saccharOyices)中一种或多种，其中，较佳的为青霉菌、赤霉菌和产碱杆菌的组合。上述菌的含量比无特殊要求，可任意比例。所述的微生物菌为产碱杆菌及微生物菌的混合物时，产碱杆菌与其他微生物的质量比较佳的为5∶1～10∶1

本发明中，所述的生物工业废渣与微生物菌的水溶液用量较佳的为质量比1∶1～1∶5，更佳的为质量比1∶1.5。

其中，所述的反应无需其他特殊条件，在常温常压下进行即可，如常压下5℃～40℃都可适用于本发明。

本发明还涉及上述方法制得的脱硫脱硝降炭剂。该脱硫脱硝降炭剂为液体状态。本发明还涉及上述脱硫脱硝降炭剂在火力发电烟气的脱硫、脱硝和降炭中的应用，一般喷洒使用。