一种防止褐煤自燃、减缓热值流失的高效清洁生物添加剂及其制备方法技术

本发明专利技术“一种防止褐煤自燃、减缓热值流失的高效清洁生物添加剂及其制备方法”，其特征在于：包括生物酶液A和辅液B：所述生物酶组合物A包括以下重量组份：生物酶0.001-0.003份，辅酶：0.002-0.004份、氨基酸0.03～0.06份、硫杆菌菌粉0.001-0.005份，水40-45份；所述辅液B包括以下重量组份：碳水化合物8～10份，无机盐0.15～0.3份，高级脂肪酸0.05～1份，水40-45份。该添加剂处理后的煤炭的煤质硫份减少，含氧量提高，防止褐煤自燃，烟气中的二氧化硫明显降低，着火点下降，燃尽性提高，灰渣中的未燃碳降低，排烟温度下降，且不易结焦渣。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料添加剂领域，具体地说涉及一种防止褐煤自燃、减缓热值流失的高效清洁生物添加剂及其制备方法。
技术介绍
煤炭的可供开采量远比石油、天然气多，煤炭是地球上蕴藏量最丰富，分布地域最广的化石燃料。据世界能源委员会的评估，世界煤炭可采资源量达4.84×104亿t标准煤，占世界化石燃料可采资源量的66.8％。据《1997世界能源统计评论》统计，至1996年底，世界煤炭探明的可采储量为1.03161×104亿t，储采比为224年。其将比石油和天然汽更长久地作为人类生活的主要供能物质。构成煤炭有机质的元素主要有碳、氢、氧、氮和硫等，碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的元素，氧是助燃元素。煤炭燃烧时，氮不产生热量，在高温下转变成氮氧化合物和氨，以游离状态析出。硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分，其中以硫最为重要。煤炭燃烧时绝大部分的硫被氧化成二氧化硫(SO2)，随烟气排放，污染大气，危害动、植物生长及人类健康，并且腐蚀金属设备；当含硫多的煤用于冶金炼焦时，还影响焦炭和钢铁的质量。褐煤水分大、挥发分高、密度小,含有较多的腐殖酸,氧含量常达15～30％，在空气中易风化碎裂,发热量低，易氧化自燃，，煤在燃烧过程中产生烟气、尘粒是形成环境污染的主要物质。褐煤在燃烧过程中经过三个阶段，首先是干燥挥发阶段，其次为燃烧阶段，最后为燃尽阶段，不同阶段需要不同的空气量，过大或过小的空气量都会使燃烧不完全，而使炭粒排入空中形成黑烟。煤中不可燃成分如灰分，燃烧中部分留于灰渣，部分随烟气排入大气形成烟尘，不同灰分的煤其烟尘量也有很大差别。按烟尘粒径不同可分为降尘和飘尘，后者可以长期不降落且可输送距离更远。烟尘可致人体呼吸道疾病，或作为其他污染物及细菌载体。还可影响植物生长及降低大气的能见度。目前常规防治方法是改进燃烧设备和燃烧方式，减少烟尘排放量，还要安装除尘装备，降低烟尘排放浓度。现有燃煤锅炉的烟气脱硝/脱硫技术都是对已生成的烟气进行吸附、中和或再燃烧等二次处理方式，存在能耗大、处理成本高，且容易对环境形成二次污染等不足之处。生物脱硫技术是80年代发展起来的常规脱硫替代新工艺,具有许多优点：不需催化剂和氧化剂(空气除外)，不需处理化学污泥，无污染，低能耗。
技术实现思路
基于上述领域的需求，本专利技术提供一种用于褐煤的防止煤炭自燃、减缓热值流失并高效清洁利用的生物添加剂，在褐煤燃烧前，对褐煤进行改质处理，利用生物脱硫将褐煤中的硫的存在形式转化，降低褐煤储存时的硫酸化现象，防止褐煤堆存期间的自燃情形，提高褐煤的热稳定，加大褐煤的可运输距离；降低褐煤燃烧时的助燃空气需求，并提高褐煤燃烧时的同步燃烧效率，达到节能及降低烟尘、氮氧化物、二氧化硫排放的。本专利技术请求保护的技术方案如下：一种防止褐煤自燃、减缓热值流失的高效清洁生物添加剂及其制备方法，其特征在于：包括生物酶液A和辅液B：所述生物酶液A包括以下重量组份：生物酶0.001～0.003份，辅酶：0.002～0.004份、氨基酸0.03～0.06份、水40-45份，活菌数含量为2-3×109cfu/g的硫杆菌冻干菌粉0.001-0.005份；所述硫杆菌选自氧化亚铁酸硫杆菌(Acidithiobacillusferrooxidans)或喜温酸硫杆菌(Acidithiobacilluscaldus)所述生物酶选自乙醇脱氢酶、纤维素酶或半纤维素酶；所述辅酶选自烟酰胺辅酶、辅酶Q或辅酶A；所述辅液B包括以下重量组份：碳水化合物6～8份，无机盐0.15～0.3份，高级脂肪酸0.05～1份，水40-45份；所述无机盐选自钙盐、钾盐、钠盐或镁盐；所述饱和高级脂肪酸选自棕榈酸、亚油酸、亚麻酸或硬脂酸。所述氨基酸包括蛋氨酸0.015～0.03份、天冬氨酸0005～0.01份和谷氨酸0.01-0.02份。所述碳水化合物选自单醣、二糖或多糖。所述单醣指葡萄糖或果糖，所述二糖指麦芽糖或乳糖，所述多糖指纤维素。所述无机盐包碳酸钙0.027～0.054份，氯化钾0.036～0.072份，氯化钠0.033～0.066份，碳酸镁0.054～0.108份。任一所述的环保节能添加剂，是生物酶液A和辅液B以1:1混合而得的产物。任一所述的环保节能添加剂的制备方法，包括如下步骤：(1)配制生物酶液A：向容器中加入水40～45份，然后依序加入生物酶0.001-0.003份、辅酶0.002-0.004份、氨基酸0.03～0.06份，活菌数含量为2-3×109cfu/g的硫杆菌冻干菌粉0.001-0.005份，在20℃～30℃环境温度下开始匀速搅动3小时至充分溶解后包装；(2)配制辅液B：向容器中加入水40～45份，碳水化合物6～8份，加温搅拌至75℃后，依次加入高级脂肪酸0.05～1份、无机盐0.15～0.3份加入搅拌罐持续搅拌15分钟，静置8小时。一种对褐煤进行改质的方法，其步骤如下：将任一所述的生物添加剂中的生物酶菌液A及辅液B按1:1比例进行混合后，在20℃～30℃的温度下封盖搅拌30分钟后，加入120倍体积的水搅拌均匀之后，喷洒在待处理的煤炭上，静置5～7天即可。本专利技术提供一种用于褐煤的生物添加剂，经过无数测试，专利技术人从碳分子团降解、分解褐煤中的水分以提供氧气，以及改变褐煤中硫的存在形式，抑制硫酸盐还原菌和甲烷产生菌等多个角度考虑，调配出本专利技术的具有多功能生物添加剂。该添加剂使用时以水稀释后喷洒至褐煤上即可。在褐煤中添加本专利技术的添加剂，本专利技术的添加剂中采用的生物酶在常温常压下会作用于对煤炭的分子结构，使一些大分子发生降解，使褐煤的碳分子团结构在燃烧时迅速崩解成微细粒子，使得褐煤能均质同步燃烧和完全燃烧。并将褐煤中水分裂解为氢氧原子重组到煤炭分子团中，增加每个煤炭分子团的氧原子数(加氧)，使其成为富氧燃料，能降低供风量实现低氧燃烧，减少氮氧化物生成量、减少排烟热损失，同时达到节能和减排的效果。另外一方面，本专利技术的添加剂中的生物酶可以断裂碳硫键(c-s)，转化褐煤中可燃硫的存在形式，使褐煤入炉燃烧时，气态硫氧化物在炉内大幅被转化成稳定的硫酸盐而落入炉渣和飞灰中，达到降低二氧化硫排放的目的。并且可以抑制煤堆中甲烷产生菌和硫酸盐还原菌的滋生，有效防止褐煤酸败和煤堆发生自燃，减缓褐煤热值损失，同时也减少了煤炭在堆存期间由于自然氧化所造成的硫氧化物、二氧化碳等温室气体排放。本专利技术请求保护的节能环保添加剂中，所述生物酶选自乙醇脱氢酶、纤维素酶、硫杆菌属微生物，用于崩解碳分子团以及碳硫键；而辅酶、碳水化合物，氨基酸、无机盐，高级脂肪酸等成分相搭配，有利于抑制甲烷产生菌和硫酸盐还原菌，并促进褐煤中其它具有分解作用的细菌的生长。本专利技术还请求保护上述添加剂的制备方法，任何以销售为目的对本专利技术的添加剂的制备/生产过程都属于本专利技术的权利范围。本专利技术还请求保护采用本专利技术的添加剂对褐煤进行改质的方法。测试数据表明，采用本专利技术的生物添加剂之后，褐煤硫份减少，含氧量提高，着火温度降低，烟气中的二氧化硫可明显降低，褐煤的燃尽性提高，灰渣中的未燃碳降低，排烟温度下降，且不易结焦渣。具体实施方式以下通过具体实施例说明本专利技术。本专利技术的测试材料为已知的可购买到的试剂。硫杆菌：氧化亚铁酸硫杆菌(Acidithiobac本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防止褐煤自燃、减缓热值流失的高效清洁生物添加剂及其制备方法，其特征在于：包括生物酶液A和辅液B：所述生物酶液A包括以下重量组份：生物酶0.001～0.003份，辅酶：0.002～0.004份、氨基酸0.03～0.06份、水40‑45份，活菌数含量为2×109‑3×109cfu/g的硫杆菌冻干菌粉0.001‑0.005份；所述硫杆菌选自氧化亚铁酸硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)或喜温酸硫杆菌(Acidithiobacillus caldus) 所述生物酶选自乙醇脱氢酶、纤维素酶或半纤维素酶；所述辅酶选自烟酰胺辅酶、辅酶Q或辅酶A；所述辅液B包括以下重量组份：碳水化合物6～8份，无机盐0.15～0.3份，高级脂肪酸0.05～1份，水40‑45份；所述无机盐选自钙盐、钾盐、钠盐或镁盐；所述饱和高级脂肪酸选自棕榈酸、亚油酸、亚麻酸或硬脂酸。

【技术特征摘要】
1.一种防止褐煤自燃、减缓热值流失的高效清洁生物添加剂及其制备方法，其特征在于：包括生物酶液A和辅液B：所述生物酶液A包括以下重量组份：生物酶0.001～0.003份，辅酶：0.002～0.004份、氨基酸0.03～0.06份、水40-45份，活菌数含量为2×109-3×109cfu/g的硫杆菌冻干菌粉0.001-0.005份；所述硫杆菌选自氧化亚铁酸硫杆菌(Acidithiobacillusferrooxidans)或喜温酸硫杆菌(Acidithiobacilluscaldus)所述生物酶选自乙醇脱氢酶、纤维素酶或半纤维素酶；所述辅酶选自烟酰胺辅酶、辅酶Q或辅酶A；所述辅液B包括以下重量组份：碳水化合物6～8份，无机盐0.15～0.3份，高级脂肪酸0.05～1份，水40-45份；所述无机盐选自钙盐、钾盐、钠盐或镁盐；所述饱和高级脂肪酸选自棕榈酸、亚油酸、亚麻酸或硬脂酸。2.根据权利要求1所述的生物添加剂，所述氨基酸包括蛋氨酸0.015～0.03份、天冬氨酸0005～0.01份和谷氨酸0.01-0.02份。3.根据权利要求1所述的生物添加剂，所述碳水化合物选自单醣、二糖或多糖。4.根据权利要求3所述的生物添加剂，所述单醣指葡萄糖或果糖，所述二糖指麦芽糖或...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾宪林，李锋，曾珞军，
申请(专利权)人：国科蓝天清洁能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11