[发明专利]一种多功能燃煤分段脱硫剂及民用煤炉脱硫器和混合煤

说明书

技术领域

本专利涉及一种使煤在燃烧过程中脱出硫元素的脱硫剂及其配套使用方法。具体涉及一种由多种脱硫基组成、可在多种状态下使用、具有多种功能、能在多种煤质中应用的工民两用燃煤分段使用脱硫剂，以及与之配套使用的民用煤炉脱硫器和特制混合煤。 

技术背景：

我国的煤炭资源较丰富，在现在和将来相当长时期内，能源供应仍以煤炭为主。 

我国煤炭资源含硫量较高(平均含硫量1.08％)，特别是号称我国“西南煤都”的西南地区的煤，基本上属高硫煤(平均含硫量2.13％，高硫和特高硫煤占38.7％)。煤炭中的硫在燃烧时与氧发生反应生成二氧化硫(SO₂)气体，SO₂气体混在燃煤烟气中排入大气，与大气中的水分相遇生成稀硫酸，这就是酸雨的由来。硫酸是强腐蚀性化学物质，除严重腐蚀金属外，对动植物生长与生存构成严重威胁。因此，对于我国既要保证能源供应，又要减少SO₂排放，是摆在我国面前必须解决的矛盾。所以，减少SO₂排放在我国具有重大的社会意义和经济意义。 

煤炭在开采过程中，会伴生10～15％的含有一定热值的煤矸石废弃物，我国至今这些煤矸石废弃物己积累多年达数十亿吨，并正在逐年增加，成为我国第一大固体废弃物。为了某些特定需求和炼焦需要，要将原煤用水洗去其中杂质，结果在洗煤过程中又产生含少量热量的劣质煤泥。将煤矸石和煤泥中残存的热量充分利用起来，对增加我国的能源供应具有战略意义。 

铝工业排放的赤泥已成为我国第二大固体废弃物，其污染地下水源和土壤，也是一项急待解决的大污染源。 

钢铁业需要的主要辅料，由矿石煅烧而来。在煅烧过程中会产生大量废料。在回收的废钢铁中也含有一定的废氧化铁等。所以，冶金行业成为我国第三大固体废弃物的行业。 

我国农产品深加工业迅猛发展，伴随产生大量的下脚料，如薯类淀粉生产中会产生大量的废水和薯渣，既污染水质又污染空气，成为我国第四大固体废弃物源。 

因此，能否找到一条适合我国特定环境的途径，既保证煤的能源供应，又能克服SO2污染，特别是将我国排放量占前四位的固体污染物充分利用起来，既作为减少SO2脱硫剂，又充分利用其中的残留能量，制成方便易用的型煤，减少环境污染和增加能源供应，这是本专利的主要出发点和最终目的。此外，广大的农村、中小城镇、大城市的近郊区等现仍大量使用燃煤炉。这些燃煤炉均没有脱硫设备和措施，燃煤产生的大量SO2气体直排大气，己成为比工业严重的SO2污染源。研制一种低成本、简单、有效的民用脱硫装置配合分段脱硫机使用，也是本专利的另一个目的。 

专利内容

根据煤燃烧的内在机理和分析上述四类废弃物的有效成分，本专利申请人找到一种途径，即一种多功能燃煤分段脱硫剂及与之配套使用的民用煤炉脱硫器和特制的型煤。燃煤分段脱硫剂至少包括一种生物质(含量1％～20％)和一种铝工业副产物赤泥(含量10％～ 80％)，和/或加上一种含氧化钙的工业副产物(含量20％～50％)，和/或加上一种含氧化镁的工业原料(含量20％～50％)，和/或加上一种氧化铁废料(含量5％～20％)等。将上述各原料干燥混合粉碎后即为本发明的多功能燃煤分段脱硫剂。脱硫剂可分段使用，首段是将粉状脱硫剂掺合到原煤中燃烧以除掉煤中大部分的硫元素(约60～70％)，使之生成硫酸盐随煤灰脱出。第二段是将同类脱硫剂制成乳剂，与第一段烟气中残留的SO2气体逆向流动，使SO2气体与脱硫剂乳液化学反应生成硫酸盐沉淀脱硫。两段脱硫可分别单独使用，也可联合串连使用。