生物洁净型煤固体燃料制造技术

一种生物洁净型煤固体燃料，其特征为：在煤粉中混合加入Ｃａ、Ｍｇ质脱硫剂，Ｃａ／Ｓ或Ｍｇ／Ｓ的摩尔比在１－２之间，加压成型；并在成型后的型煤固体燃料的表面附着Ｃａ（ＯＨ）↓［２］、ＣａＯ、ＣａＣＯ↓［３］，制成表面呈白色的型煤复合固体燃料。本发明专利技术达到了廉价高效脱硫的目的。同时，使用造纸废弃的黑液作为型煤的粘结剂，又可以获得脱硝效果。本发明专利技术为高硫含量的劣质煤得以廉价高效清洁利用提供了切实可行的方法。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
生物洁净型煤固体燃料本专利技术属于煤固体燃料，特别涉及一种生物洁净型煤固体燃料。以往的在煤粉中混合加入Ca或Mg质脱硫剂及各种粘结剂，制成煤球或蜂窝煤等的技术早已为世人所熟知。并在此基础上，开发了将劣质煤(约70-80重量％程度)与植物质(农业，林业废弃物，约20-30重量％程度)混合成型的煤和植物质混合固体燃料。该燃料的着火和燃烧性均得到了有效的改善。其燃烧过程中的粉尘排放也得到了一定的抑制。再将Ca质脱硫剂，如石灰石(CaCO3)，生石灰(CaO)或消石灰Ca(OH)2等混合到此固体燃料中可得到较好的脱硫效果。对此，我们在美国和日本的专业技术杂誌上也有相当详细的相关报导。目前，由于化石燃料的燃烧而引起的地球温暖化，酸雨等大气污染现象以及人类的健康因污染而受损害已成为全球性的重大课题。尤其是在发展中国家，劣质煤(高硫，高氮，高灰份和低发热量)作为1次能源成为中小锅炉，采暖和炊事等家庭燃料，正在得到广泛地应用。这些劣质煤未经任何加工处理的直接燃烧所排出的SO2，NOx和粉尘污染环境，也加剧了人类呼吸器官的疾病。由于技术和经济上的困难，除尘和脱硫、脱硝(除NOx)装置还没有在这些国家得到广泛地普及。如上所述，在劣质煤中混合Ca质脱硫剂，可将燃烧中生成的一部分SO2固定在灰中，减少SO2排放。但其脱硫效率一般低于75％。在中国的某些地方(如西南的某些地区)家庭用炉中使用的燃煤含硫量可达4％重量％d.a.f.)以上。这些煤的挥发分中含硫量也较多。用这些高硫煤所制造的型煤，既使混合添加了Ca质脱硫剂，其脱硫效率也在75％以下。从而家庭用炉的排烟中SO2浓度仍然在1000ppm以上，也仍然威胁着使用者的健康和污染着环境。因此为使高硫煤得以廉价，高效，清洁燃烧利用，所用脱硫剂必须要廉价，添加量要少且脱硫效率要高。本专利技术的目的是提供一种生物洁净型煤固体燃料，克服现有技术的缺点和不足。开发具有高燃烧效率，高自脱硫、脱硝効能力，合成压力低但破坏抵抗强度高的型煤复合固体燃料。本专利技术的目的是这样实现的： 一种生物洁净型煤固体燃料，其特征为：在煤粉中混合加入Ca、Mg质脱硫剂，Ca/S或Mg/S的摩尔比在1-2之间，加压成型；并在成型后的型煤固体燃料的表面附着Ca(OH)2、CaO、CaCO3，制成表面呈白色的型煤复合固体燃料。型煤表面附着Ca(OH)2、CaO、CaCO3的量为Ca/S摩尔比在0.1-2之间，并制成表面呈白色的型煤复合固体燃料。所述的煤是含硫量重量比大于0.5％的煤，用其制成表面呈白色的型煤复合固体-->燃料。所述的含有Ca质脱硫剂如Ca(OH)2、CaO、CaCO3的工业废弃物，用其作为型煤固体燃料的表面附着物，制成表面呈白色的型煤复合固体燃料。采用植物质成份与煤粉混合，制成表面呈白色的型煤复合固体燃料。用粘结剂与煤粉混合，制成表面呈白色的型煤复合固体燃料。采用造纸黑液用作粘结剂，制成表面呈白色的型煤复合固体燃料。本专利技术是在煤粉(70-80重量％)和植物质(20-30重量％)的混合中混合加入Ca或Mg质脱硫剂，并成型。再将其表面附着脱硫剂，可除去在燃烧中生成的SO2和NOx。制成表面呈白色清洁外观的型煤复合固体燃料。本专利技术的优点是：本专利技术将Ca或Mg质脱硫剂混合到型煤内部，并把微量的Ca(OH)2附着于固体燃料的表面制成的表面呈白色的型煤复合固体燃料。使总的Ca/S摩尔比在1-2之间，而脱硫效率大幅度增至90％。达到了廉价高效脱硫的目的。同时，使用造纸废弃的黑液作为型煤的粘结剂既可以提高型煤的强度，又可以获得一定的脱硝效果。本专利技术为发展中国家高硫含量的劣质煤(尤其硫含量高于4重量％d.a.f.)得以廉价高效清洁利用提供了切实可行的方法。下面结合附图说明实施例：图1是燃烧室温度对脱硫效率的影响图图2是Ca/S比对脱硫效率的影响图图3是排烟中SO的经时变化曲线图图4是脱硫效率与固定炭中硫含量的联系图图5是个种脱硫剂脱硫效果的比较图图6是燃烧过程排烟中的SO经时变化的比较图图7是不同种脱硫剂以及添加方式不同的脱硫试验结果比较图图8是脱硫效果的比较图图9是脱硫效率与固定炭中硫含量的关系图图10是是脱硫效果的比较图图11是破坏抵抗强度随成型条件的变化图图12是排烟中NO浓度的经时变化图图13是黑液含量对脱硝效果的影响图本专利技术是在煤粉(70-80重量％)和植物质(20-30重量％)的混合中混合加入Ca或Mg质脱硫剂，并成型。再将其表面附着脱硫剂，可除去在燃烧中生成的SO2和NOx。制成表面呈白色清洁外观的型煤复合固体燃料。本专利技术的专利技术者改进了以往的脱硫剂混合添加方式，在煤粉和植物质混合物的内部混合加入Ca或Mg质脱硫剂的同时，再在合成后的型煤固体燃料表面再形成微量的Ca质脱硫剂薄层，开发了全新的白色型煤复合固体燃料。该燃料的成本低，脱硫效率高于以往的干式脱硫效率(约75％)，可与湿脱硫方式达到同等的脱硫效果(约90％)。即，-->本专利技术是在煤粉或煤粉和植物质的混合物中添加Ca或Mg质脱硫剂，Ca/S或Mg/S摩尔比在1-2之间，混合成型。再在成型后的固体燃料的表面附着Ca(OH)2，(CaO)或CaCO3，制成表面呈白色的型煤复合固体燃料。其附着量为Ca/S或Mg/S的摩尔比在0.1-2之间。本专利技术可将含硫量高于0.5％(重量％)的煤制成表面呈白色的型煤复合固体燃料。本专利技术也可将含有Ca质如Ca(OH)2，(CaO)或CaCO3的工业废弃物用作脱硫剂制成表面呈白色的型煤复合固体燃料。本专利技术也可将造纸黑液用作粘结剂，制成表面呈白色的型煤复合固体燃料。用上述方法制成表面呈白色的型煤复合固体燃料在燃烧过程中，可将绝大部分SO2固定在灰中。尤其是表面附着的Ca质脱硫剂可有效地脱除由挥发分燃烧生成的SO2。使内部混合脱硫剂的Ca/S或Mg/S摩尔比在1-2之间而脱硫效率大幅度上升高达90％。另外，尤其是表面附着的Ca质脱硫剂的脱硫效果很大，因此，也可适当降低内部混合脱硫剂的量。而且，白色的型煤复合固体燃料也给使用者以清洁感，使它的商品价值上升。作为本专利技术的原料，各煤种都适用。其产品适用于煤种适合的各种型煤燃烧器。可将煤粉与粉碎在一定粒度的农业废弃物(稻草，玉米桔，高粱桔，草等)或林业废弃物(废木材，废木削，树皮等)混合，添加一定的粘结剂，低压成型(20-100MPa)，以降低型煤的制造成本。在型煤中混合的Ca质脱硫剂可以是石灰石(CaCO3)，消石灰(Ca(OH)2)，或作为工业废料的贝壳和电石渣等。型煤表面附着的Ca(OH)2或CaO的量，其Ca/S摩尔比在0.1-2之间。Ca/S比低于0.1，脱硫效率也低。Ca/S比高于2，脱硫效率并不增加，反而使生产成本增加。在型煤表面附着脱硫剂Ca(OH)2的方法是：将Ca(OH)2按100-900g/L(水)的比例与水混合，再将混合液附着到型煤表面(如涂摸，喷雾等)，干燥即可。将具有脱硫、脱硝功能粘结剂添加到型煤中，可扑集燃烧时产生的硫氧化合物和氮化合物，在灰中形成硫酸及亚硫酸Ca和硝酸Na等。反应机理为：挥发成分燃烧过程的脱硝：          (1)          (2)焦炭燃烧过程的脱硝：     (3)可用造纸黑液等工业废弃物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物洁净型煤固体燃料，其特征为：在煤粉中混合加入Ｃａ、Ｍｇ质脱硫剂，Ｃａ／Ｓ或Ｍｇ／Ｓ的摩尔比在１－２之间，加压成型；并在成型后的型煤固体燃料的表面附着Ｃａ（ＯＨ）↓［２］、ＣａＯ、ＣａＣＯ↓［３］，制成表面呈白色的型煤复合固体燃料。

【技术特征摘要】
1、一种生物洁净型煤固体燃料，其特征为：在煤粉中混合加入Ca、Mg质脱硫剂，Ca/S或Mg/S的摩尔比在1-2之间，加压成型；并在成型后的型煤固体燃料的表面附着Ca(OH)2、CaO、CaCO3，制成表面呈白色的型煤复合固体燃料。2、根据权利要求1所述的生物洁净型煤固体燃料，其特征为：型煤表面附着Ca(OH)2、CaO、CaCO3的量为Ca/S摩尔比在0.1-2之间，并制成表面呈白色的型煤复合固体燃料。3、根据权利要求1或2所述的生物洁净型煤固体燃料，其特征为：所述的煤是含硫量重量比大于0.5％的煤，用其制成表面呈白色的型煤复合固体燃料。4、根据权利要求1或2所述的生物洁净型煤固体燃料，其特征为：所述的含有以Ca质脱硫剂如Ca(OH)2、CaO、CaCO3的工业废弃物，用其作为型煤固体燃料的表面附着物，...

【专利技术属性】
技术研发人员：金熙濬，吕国庆，定方正毅，
申请(专利权)人：金熙濬，吕国庆，任陶生，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]