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一种硅燃料及其制备方法技术

技术编号:13249765 阅读:114 留言:0更新日期:2016-05-15 13:04
本发明专利技术提供了一种硅燃料,包括煤料与硅料,所述硅料的含量不超过所述硅燃料的50wt%;所述煤料选自烟煤、无烟煤和煨炭中的一种或多种;所述硅料选自石英砂、石英石、硅石和硅灰中的一种或多种。本申请的硅燃料在燃烧时,煤料与硅料发生剧烈的化学反应,硅料中的硅在燃烧时释放出大量能量;煤料与二氧化硅中的硅反应生成碳化硅,煤料中的硫与硅反应生成硫化硅,硅料中的二氧化硅还会与空气中的氮气反应生成氮化硅,它们以炉渣的形式留在地面,最后还原成无害的沙子,因此硅燃料能够释放能量、释放热量,且减少二氧化碳、二氧化硫的排放,是一种节能环保的新型燃料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤炭
,尤其涉及。
技术介绍
近200年来,煤炭作为人类最主要的能源,被广泛应用到生产、生活中,成为了人类 最重要的能源,也被称为"工业的粮食"。但是煤炭在促进人类工业的发展时,也给人类带来 了空前的灾难,例如煤尘爆炸和环境污染。 直接燃烧1吨煤炭,就会产生4.12吨的二氧化碳和大量的二氧化硫。据有关资料显 示,全世界每年由燃煤向大气中排放300多亿吨的二氧化碳和大量的烟尘。因此,直接烧煤 会产生大量的二氧化碳,形成温室效应,造成全球气温以惊人的速度上升,导致全球气候变 暖,进而引发生态灾难。直接燃煤的危害远不止于此,其危害还包括以下几个方面: 1)单纯的烧煤,每年消耗掉大量的煤炭资源,使地球上的煤炭资源迅速走向枯竭; 2)直接燃煤时,煤的燃烧反应速率小,煤的利用率非常低,造成了煤炭的巨大浪 费,加剧了煤炭资源的枯竭; 3)直接燃煤会产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等多种有害气体,污染空气,损 害人体健康;同时是造成酸雨的主要原因; 4)直接烧煤时,煤燃烧不充分,还会产生大量的灰渣,不仅造成了对煤炭的浪费, 而且还污染了环境; 5)外国专家计算出气候变暖会给人类造成5.9万亿美元的损失,会有数十亿人缺 水,数以亿计的人会被滋生的病菌夺去生命。 为了节约煤炭,减少二氧化碳的排放,人类进行着不懈的努力。自上世纪专利技术煤粉 工业锅炉至今,煤粉工业锅炉技术已经在世界范围内进行着广泛的推广和使用。煤粉工业 锅炉是以"煤粉燃烧技术"为核心的新型燃煤工业锅炉,在发达国家使用极为普及。现在我 们国家也正在大力普及这种锅炉。煤粉工业锅炉品种多,类型丰富,被我国的大中小型企业 所青睐。因此,被广泛运用于工业生产的各个领域,尤其是火力发电,工业生产用蒸汽以及 建筑物供暖方面。今天的煤粉工业锅炉使用的煤粉的细度普遍已经达到了 0.074毫米,即200目。 虽然煤粉工业锅炉烧的是煤粉,比普通的工业锅炉具有明显的节能效果,但是,煤 粉工业锅炉还是烧掉了大量的纯煤,每天都排放着巨量的二氧化碳、二氧化硫等有害气体, 污染着人类的家园。 为了遏制全球变暖和环境的不断恶化,科学家都把目光投向取之不尽用之不竭的 二氧化硅。 除了氧气之外,硅是地球表层最常见的元素。地壳的四分之三是二氧化硅,硅是一 种可再生的能源,硅作为产生能量的物质,就其数量上来看,不知比石油和煤多多少亿倍。 《沙子_未来的能源》一文中介绍了人类对硅类化学物质的最新发现。 科学家们经过研究发现,燃烧1镑的硅所释放的热量与燃烧1镑的碳所释放的热量 相当。德国科学家的最新研究表明,硅能在500°C进行充分的燃烧,而不是传统意义上所 认为的相当程度的高温才能燃烧。因此,为了解决直接燃煤产生的上述问题,急需开发出一种新型的燃料以替代纯 煤的燃烧,尤其可以在煤粉工业锅炉里燃烧,且不产生环境污染。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种能够燃烧,并且也能够供煤粉工业锅炉燃 烧、释放热量且环保性较好的硅煤混合燃料。 有鉴于此,本申请提供了一种硅燃料,包括煤料与硅料,所述硅料的含量不超过所 述娃燃料的50wt% ; 所述煤料选自烟煤、无烟煤和煨炭中的一种或多种;所述硅料选自石英砂、石英石、硅石和硅灰中的一种或多种;所述硅料中的二氧化 硅的含量为90wt%以上。 优选的,所述娃料中二氧化娃的含量为96wt%~99.9wt%。 优选的,所述煤料的细度为0~6mm,供煤粉工业锅炉燃烧时,所述煤料的细度为0 ~0.074毫米;所述硅料的细度为0~0.2mm,供煤粉工业锅炉燃烧时,所述硅料的细度为0~ 0 · 074晕米。 优选的,所述煤料的细度为0.037mm~0.15mm,所述硅料的细度为0.037mm~ 0·125mm〇 优选的,所述煤料为烟煤,所述硅料为石英砂,所述烟煤与石英砂的质量比为1:1 ~20:1,优选为2:1~10:1;所述煤料为烟煤,所述硅料为石英石,所述烟煤与石英石的质量 比为1:1~20 :1,优选为1:1~10:1;所述煤料为烟煤,所述硅料为硅石,所述烟煤与硅石的 质量比为1:1~20:1,优选为2:1~10:1所述煤料为烟煤,所述硅料为硅灰,所述烟煤与硅灰 的质量比为2:1~20:1,优选为2:1~10:1。 优选的,所述煤料为无烟煤,所述无烟煤与石英砂和石英石中的一种或两种的质 量比为1:1~20:1,优选为1:1~12:1;所述煤料为无烟煤,所述硅料为硅石,所述无烟煤与 硅石粉的质量比为1:1~20:1,优选为1:1~10:1;所述煤料为无烟煤,所述硅料为硅灰,所 述无烟煤与硅灰的质量比为1:1~20:1,优选为2:1~10:1。 优选的,所述煤料为煨炭,所述硅料选自石英砂和石英石中的一种或两种,所述煨 炭与石英砂和石英石中的一种或两种的质量比为2:1~20:1,优选为2:1~10:1;所述煤料 为锻炭,所述娃料为娃石,所述锻炭与娃石的质量比为2:1~20:1,优选为2:1~10:1;所述 煤料为锻炭,所述娃料为娃灰,所述锻炭与娃灰的质量比为2:1~20:1,优选为2:1~10:1。 本申请还提供了一种上述方案所述的硅燃料的制备方法,包括: 将所述煤料、所述硅料粉碎后掺水拌湿,或与水混合晾干后得到硅燃料。 优选的,所述硅燃料的形状为蜂窝煤、煤球、煤坯或煤块。本申请提供了一种娃煤混合燃料,包括煤料与娃料,所述娃料的含量不超过所述 娃燃料的50wt % ;所述煤料选自烟煤、无烟煤、:!:畏炭中的一种或多种;所述娃料选自石英砂、 石英石、硅石和硅灰中的一种或多种,所述硅料中的二氧化硅含量为90wt %以上。本申请所 述硅燃料在空气中燃烧时发生大量的氧化还原反应;硅料中被还原出来的硅在燃烧时,释 放出大量的热量,但不会产生任何温室气体,并且硅在燃烧的同时还会与煤料中的碳、氢、 硫、氮、氟等物质反应后生成氢化硅、硫化硅、氮化硅、氟化硅等物质,还会与空气反应生成 氮化硅等物质,上述众多的化学反应生成的物质成为"炉灰"而留在了大地上,最终还会还 原成无害的沙子从而最大限度减少排向大气中的二氧化碳、一氧化碳以及氮化物、硫化物 的排放。【具体实施方式】 为了进一步理解本专利技术,下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述,但是 应当理解,这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点,而不是对本专利技术权利要求的 限制。 本专利技术实施例公开了一种硅燃料,包括煤料与硅料,所述硅料的含量不超过所述 硅燃料的50wt% ;所述煤料选自烟煤、无烟煤和煨炭中的一种或多种; 所述硅料选自石英砂、石英石、硅石和硅灰中的一种或多种;所述硅料中的二氧化 硅的含量为90wt%以上。 本申请所述硅煤混合燃料能够燃烧,主要是基于硅料中的二氧化硅在一定条件下 能够燃烧,且能够释放热量实现的。 本申请提供了一种硅煤混合燃料,其包括煤料(A)与硅料(B),其中煤料(A)的选择 以及煤料(A)的细度具体为: (A)(I)烟煤:采用大型粉碎机械或者是磨制设备,将烟煤加工成0~6毫米的煤粉。 如果采用洗煤设备,先将烟煤加工成各种型号的精煤,再把精煤加工成上述细度的煤粉,则 效果更好。供煤粉工业锅炉使用时,煤粉的细度优选为0.074毫米(200目)左右。如果煤粉工 业锅炉对煤粉的细度本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种硅燃料,其特征在于,包括煤料与硅料,所述硅料的含量不超过所述硅燃料的50wt%;所述煤料选自烟煤、无烟煤和煨炭中的一种或多种;所述硅料选自石英砂、石英石、硅石和硅灰中的一种或多种;所述硅料中的二氧化硅的含量为90wt%以上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:高秀山
申请(专利权)人:高秀山
类型:发明
国别省市:内蒙古;15

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