本发明专利技术公开了一种基于有机物插层改性高岭土的燃煤超细颗粒物减排方法，在燃煤中添加由改性高岭土构成的燃煤添加剂，混合均匀后，将混有复合添加剂的燃煤送入燃炉燃烧，所述的燃煤添加剂在燃煤燃烧时阻止超细颗粒物产生或吸附超细颗粒物形成能够被除尘器捕获的大粒径颗粒，所述的燃煤添加剂所述的燃煤添加剂为甲酰胺插层改性高岭土和乙酰胺插层改性高岭土中的一种或两种的混合物。本发明专利技术能够阻止超细模态颗粒的形成或使得超细颗粒物朝着细颗粒物转变，从而达到减少超细颗粒物的生成和排放。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，在燃煤中添加由改性高岭土构成的燃煤添加剂，混合均匀后，将混有复合添加剂的燃煤送入燃炉燃烧，所述的燃煤添加剂在燃煤燃烧时阻止超细颗粒物产生或吸附超细颗粒物形成能够被除尘器捕获的大粒径颗粒，所述的燃煤添加剂所述的燃煤添加剂为甲酰胺插层改性高岭土和乙酰胺插层改性高岭土中的一种或两种的混合物。本专利技术能够阻止超细模态颗粒的形成或使得超细颗粒物朝着细颗粒物转变，从而达到减少超细颗粒物的生成和排放。【专利说明】
本专利技术涉及燃煤超细颗粒物的脱减排方法，特别涉及。
技术介绍
近年来，中国大气雾霾现象越显严重，多个城市的雾霾现象，长期的严重的烟雾发生在中国中部和东部，吸引了社会各界的关注，雾霾渐渐成为人们茶余饭后的热点话题，“雾霾”一词也被当选为2013年中国十大健康传播热门话题，位居第二，仅次于“转基因”。由中国社会科学院、中国气象局联合发布的《气候变化绿皮书:应对气候变化报告(2013)》指出，近50年来中国雾霾天气总体呈增加趋势，其中雾日数呈明显减少，霾日数明显增加，且持续性霾过程增加显著，中东部地区连续3天以上霾过程站次数在20世纪虽然略有增力口，但总体变化不大，但进入21世纪后，连续霾过程站次数增加显著。持续3天以上的霾过程站次，2001年至2012年的监测平均值，均为1961年至2000年监测平均值的两倍以上，其中，持续6天霾的过程，监测数据是对比数据的3.1倍。可见大气污染越显严重，同时也越来越受到人们的重视。 大气颗粒物尤其是超细颗粒物，由于其小粒径和大比表面积的特点，极易富集多环芳烃类有机污染物和多种痕量重金属元素(钒、镍、锰、铅、镉、溴、锌等)，会对人体的神经系统、呼吸系统、血液循环系统、生殖系统等造成极大的危害。目前对燃煤所产生颗粒物的控制，有通过炉前控制、炉内控制和炉后控制等途径，炉前控制主要采用浮选等方式去除煤中的矿物，炉后控制主要是通过电除尘或布袋除尘等方式，而炉内控制主要是通过添加吸附剂。炉内添加吸附剂有多种，而高岭土则被认为是一种非常好的燃煤颗粒物吸附剂，通过表面反应以及熔融的机理，能够阻止超细模态颗粒形成或使得超细颗粒物朝着细颗粒物转变，从而有效的控制超细颗粒物的排放。 已有专利《燃煤超细颗粒物的脱除方法》(Z1201010109820.6)中将Mg基脱除剂与煤粉混烧，燃煤产生的超细颗粒物被吸附剂吸附脱除，从而有效的减少了燃煤超细颗粒物的排放；《燃煤超细颗粒物的排放控制方法》(Z1201110420438.1)中将Ba基脱除剂(BaO, Ba(OH)2、BaCO3* Ba(HC0 3)2)与煤粉按照一定比例混烧，送入锅炉炉膛燃烧，尾部烟气有除尘器过滤排放，该方法能有效脱除燃煤超细颗粒物和有害重金属元素；《燃煤超细颗粒物的排放控制方法》(zl201010201835.5)中将Fe基脱除剂(FeO、Fe2O3' Fe (OH)2或Fe(OH) 3)以及其混合物与煤粉进行混合，送入炉膛燃烧，燃煤所产生的细颗粒物被脱除剂捕获，变成较大粒径颗粒，随后被尾部除尘器脱除；《一种燃煤超细颗粒物的排放控制方法》(zl201210405695.2)中将 Mn 基脱除剂(Mn02、Mn3O4, Mn (OH)2或 MnCO 3)及其混合物随二次风从二次风入口进入炉膛，与炉膛内煤粉进行混烧，该方法可有效地减少碱金属钠和钾排放，减少碱金属对锅炉的高温腐蚀，在脱除PM2.5的同时还可以脱除烟气中的有害重金属元素；《一种富氧燃烧下脱除污染物的方法》(Z1200910273086.4)中提出利用高岭土作为吸附剂，在02/C02燃烧下通过化学反应和物理吸附，将亚微米颗粒(PM1)、重金属和碱金属等多种污染物进行联合脱除，该方法能够将细颗粒物、碱金属、重金属转化为较大颗粒，进而减少细颗粒物的排放，效果明显。高岭土能够更有效的减排燃煤细颗粒物，其对燃煤细颗粒物的减排率为31%左右，另外闻岭土价格便宜、储量闻，因此闻岭土被认为是一种最有效和最有应用价值的燃煤颗粒物吸附剂。 然而随着对环境要求的越来越高，对燃煤所产生的颗粒物排放的标准越来越高，因此筛选和制备更好的吸附剂迫在眉睫，有必要对高岭土的的减排效果做进一步的提高。基于高岭土的晶体结构为1:1型的二八面体层状结构，其晶体结构中存在不饱和填充扭曲，因此这些残缺的表面和缺陷，限制了高岭土在燃烧过程中，对高温气化的碱金属和重金属蒸汽的捕获，从而限制其对超细颗粒物的捕集效果。
技术实现思路
针对目前采用的除尘设备对于燃煤细颗粒物脱除效率低以及现有吸附剂对超细颗粒物脱除的效率不高的现状，本专利技术的目的之一在于提供一种，该方法以机物插层改性高岭土为有效地减少煤燃烧过程中超细颗粒物的生成量。 本专利技术的目的通过以下技术方案来实现:一种，在燃煤中添加由改性高岭土构成的燃煤添加剂，混合均匀后，将混有燃煤添加剂的燃煤送入燃炉燃烧，所述的燃煤添加剂在燃煤燃烧时阻止超细颗粒物产生或吸附超细颗粒物形成能够被除尘器捕获的大粒径颗粒，所述的燃煤添加剂为甲酰胺插层改性高岭土和乙酰胺插层改性高岭土中的一种或两种的混合物。 本专利技术所述的燃煤添加剂和燃煤之间按质量比3-5%进行混合。 本专利技术所述燃煤添加剂为甲酰胺插层改性高岭土和乙酰胺插层改性高岭土两种混合时，它们的质量百分比分别为: 甲酰胺插层改性高岭土40~60%乙酰胺插层改性高岭土40~60%。 本专利技术的另一个目的在于提供用于燃煤超细颗粒物减排的燃煤添加剂，该燃煤添加剂对超细颗粒物具有较强吸附力。 本专利技术的这一目的是通过以下技术方案来实现的:一种用于燃煤超细颗粒物减排的燃煤添加剂，其为甲酰胺插层改性高岭土和乙酰胺插层改性高岭土中的一种或两种的混合物。 本专利技术所述燃煤添加剂为甲酰胺插层改性高岭土和乙酰胺插层改性高岭土两种混合时，它们的质量百分比分别为: 甲酰胺插层改性高岭土40~60%乙酰胺插层改性高岭土40~60%。 基于高岭土晶体结构的特点，通过插层的方式，将有机物插层进入高岭土的层状结构中，以此来改变高岭土结构中的缺陷。将聚合物单体分散、插层进入层状高岭土片层中，然后原位聚合，利用聚合时放出的大量的热量以及分子体积大小的增加克服高岭土片层间的库仑力使其剥离，从而使高岭土片层与聚合物基体相复合；或者将聚合物熔体或溶液与层状硅酸盐混合，利用机械或热作用使层状硅酸盐剥离成片层并均匀分散在聚合物基体中。通过这种插层的方式，将聚合物插入高岭土的层状结构中，增加颗粒的分散度和层间距，吸附能力得到提闻，进而能够更加有效的提闻对超细颗粒物的捕集效率。 高岭土的晶体层内由共价键作用连接且作用强烈，而层与层之间则是通过氢键作用连接，其层间不存在可以用来置换的离子，且层间氢键的作用强，因此只有少数有机分子能够直接插入到高岭土层间，而甲酰胺和乙酰胺是少有的能够打断高岭土层间强烈的氢键，而进入层内的有机分子插层，因此选择甲酰胺和乙酰胺按照一定的方法制备改性后的高岭土样品。如图1所示，经过一定的制备工艺后，甲酰胺分子中-NH2与高岭土晶体结构中内表面羟基形成氢键，I个-CH基则嵌入硅氧四面体内部空穴中，从而形成稳定的甲酰胺插层高岭土复合物。如图2所示，经过改性制备工艺后，乙酰胺分本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于有机物插层改性高岭土的燃煤超细颗粒物减排方法，其特征在于，在燃煤中添加由改性高岭土构成的燃煤添加剂，混合均匀后，将混有燃煤添加剂的燃煤送入燃炉燃烧，所述的燃煤添加剂在燃煤燃烧时阻止超细颗粒物产生或吸附超细颗粒物形成能够被除尘器捕获的大粒径颗粒，所述的燃煤添加剂为甲酰胺插层改性高岭土和乙酰胺插层改性高岭土中的一种或两种的混合物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：盘思伟，李丽，张凯，刘小伟，孙伟，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，华中科技大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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