[发明专利]用二氧化硫或二氧化碳为原料合成新能源

说明书

技术领域

本发明涉及一种以二氧化硫或二氧化碳为原料合成的燃料闭合循环燃烧发电的技术路线及其方法。该燃料的燃烧热值相当于0.5‐1.5倍的标准煤。一切燃煤锅炉所排放的SO₂和CO₂烟气，都可以作为原料制备该燃料，尤其是用NaOH吸收合成的该燃料，充分燃烧后的产物是SO₂或CO₂烟气以及过氧化钠灰渣，此灰渣在常温下就可与水剧烈反应转化为NaOH，同时释放出大量热能，也能作为余热发电。由此构成了全闭合循环燃烧发电的技术路线，理论上除消耗水外不消耗SO₂、CO₂和NaOH等资源，原料成本十分低廉，而且整个闭合循环燃烧系统不排放二氧化硫和二氧化碳废气，降低灰渣排放量95%以上，符合可再生清洁能源的标准。 

背景技术

关于以二氧化硫为原料人工合成燃料的技术，迄今为止，还未见有任何信息和文献的报道。可能SO₂一直被认为是造成酸雨的罪魁祸首，人们几乎将全部的注意力都集中在研究如何降低燃料中的硫含量以及烟气的脱硫技术，而完全忽略了硫元素比碳元素具有更佳的燃烧性能而开发SO₂成为一种新燃料的设想。例如，我们早已熟知的保险粉商品，其具有非常优良的燃烧性能，但是，保险粉价格相对很高，若作为一种普通燃料去燃烧发电，显然存在原料成本很高，企业亏损的致命缺陷。所以，只有设计和采用如下所述的循环燃烧路线才能为企业创造经济效益： 

由图1的技术路线可知，整个循环燃烧过程都属于放热反应，由此将化学能转化为热能的选择性接近100%，在理论上，不消耗碱与SO₂原料，仅仅消耗水，不副产燃烧粉灰渣。完全符合清洁能源标准。其特征是将合成技术与燃烧技术有机地结合起来，组合为外循环燃烧路线。在此，所谓的外循环燃烧路线的用语是本发明人的首创，目的是为了与传统的循环燃烧路线区别开来。传统的循环燃烧路线的研究几乎都集中在设计新的燃烧锅炉使燃料在锅炉内部实施循环燃烧，还未发现有在燃烧锅炉外部实施循环燃烧的文献报道。 

关于用二氧化碳为原料人工合成燃料的研究，已有文献和信息报道，但是由于这些研究与开发所选择的都是用CO₂为原料制备C₁有机物的技术路线，转化率和收率很低，制备成本很高，距离其产业化开发的历程还很遥远。本申请发明人采用SO₂+NaOH合成保险粉的化学原理，在工艺条件上进行改进，在常温下仅仅用CO₂和NaOH二种原理一步合成C₂有机物，CO₂转化率为99%，C₂有机物收率为95%，非常适用于产业化的开发，是一个燃煤电厂在烟气治理SO₂达到零排放的标准的同时，可增加大量的新电能或节约燃煤40%以上。 

发明内容

本发明的目的是提供一种以二氧化硫或二氧化碳与碱金属氢氧化物为原料人工合成的燃料，通式提供将该燃料经过充分燃烧反应后再化学转化为二氧化硫或二氧化碳以及转化为燃烧前的碱金属氢氧化物的循环燃烧技术路线，作为一种新的化学循环燃烧技术，用于各个燃煤企业的清洁燃烧的过程，实现发电量和治理燃煤烟气达标的同时，节约燃煤用量为40%以上的目标。 

采用常规的碱吸收二氧化硫或二氧化碳的装备，在低压或常压、常温的工艺条件下，以二氧化硫或二氧化碳与MOH为原料人工合成燃料是如下所述的化学方程式： 

2SO₂或2CO₂+2MOH→H₂M₂S₂O₄或H₂M₂C₂O₄+O₂         <1> 

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