锅炉燃煤助燃脱硫脱硝剂组合物及其制备方法技术

技术编号:8903339 阅读:179 留言:0更新日期:2013-07-11 00:08
一种锅炉燃煤助燃脱硫脱硝剂组合物,由下述重量份数的原料组成:碳酸钠2~7份、氧化铝1~3份、氢氧化铝2~8份、三氯化铁2~5份、三氧化二铁2~6份、高锰酸钾3~10份、氯酸钾3~10份、活性凹凸棒白土10~35份、尿素15~30份、甲酸铵2~4份、氯化铵2~4份、醋酸铵6~23份、氧化锰3~9份、氯化铜9~12份、氧化铜1~3份、硫酸锌2~4份、硝酸锌1~3份、重铬酸钾7~18份、二氧化钛1.0~1.5份、钼酸钡0.5~1.0份、硫酸钴0.5~1.5份、五氧化二钒0.5~1.5份、氧化铈0.3~0.7份、十二烷基苯磺酸钠0.1~0.2份与烷基甘油醚磺酸盐0.1~0.2份。它使用方便,性能稳定,起到助燃、脱硫和脱硝的作用,节煤率为8%~25%,能脱除固硫50%~70%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适用于石油、化工、电力、热电和冶金等行业燃煤锅炉使用的添加剂产品,具体地说是一种锅炉燃煤助燃脱硫脱硝剂组合物,本专利技术还涉及锅炉燃煤助燃脱硫脱硝剂组合物的制备方法。
技术介绍
我国大气污染严重,据资料估算,燃煤排放的主要大气污染物,如烟尘、SO2, NOx,CO2等,总量约占整个燃料燃烧排放量的96%。其中,燃煤排放的SO2占各类污染源总排放量的87%,其次NOx占各类污染源总排放量的6%。SO2和NOx是产主酸雨的主要原因,由于酸雨会以不同的方式危害水生生态系统、陆生生态系统、腐蚀材料和影响人体健康,其危害性极大,所以目前酸雨已成为全球面临的主要环境问题之一。为解决酸雨问题,世界各国都在采取切实有效的措施控制SO2和NOx的排放,其中最重要的是洁净煤技术。洁净煤技术是当前世界各国解决环境问题的主要技术之一,也是高技术国际竞争的一个重要领域。洁净煤技术涉及到煤炭加工、燃烧、转化、污染控制等,其核心技术是煤的高效洁净燃烧。世界各国开发、研制、使用的SO2和NOx控制技术主要有:燃烧前脱硫脱硝,如选煤;燃烧中脱硫脱硝,如燃煤固硫脱硝、炉内喷钙、循环流化床燃烧等;燃烧后脱硫和脱硝,即烟气脱硫脱硝。目前国外控制SO2和NOx排放的最有效手段是煤炭洗选和烟气脱硫脱硝技术,但其基建投资和日常运行费用较高。根据我国国情,采用工艺简便易行、成本低廉的燃煤固硫脱硝技术是控制SO2和NOx排放的有效手段,也是控制我国煤烟型大气污染的有效措施之一。凡能与煤在燃烧过程中生成的S02、SO3和NOx起化学或物理吸附反应,形成固态残渣而留在煤灰中的物质均可作为固硫和脱硝剂。固硫和脱硝剂种类很多,如CaC03、CaO、Ca (OH) 2、MgC03、MgO、Na2CO3, NaOH和液氨等。但目前使用最多,价廉易得的是钙基固硫脱硝剂,即 CaC03、CaO、Ca(0H)2。这种采用钙基、镁基、钡基固硫脱硝剂,其固硫脱硝反应在S02、SO3和NOx与金属氧化物之间发生化学反应,生成硫酸盐和硝酸盐而实现固硫和脱硝作用,但这类固硫脱硝剂添加在锅炉燃煤中燃烧时,其固硫和脱硝反应过程中会产生二次污染;NaC03、NaOH等复合固硫脱硝剂产品,在锅炉燃烧过程中固硫和脱硝时生成的NaS04、NaNO3S溶于水,不宜采用;又如钡的硫酸盐和钡的硝酸盐在450 500°C就会分解出硫和氮氧化物,造成二次污染。这类固硫脱硝剂的优点是,生产原料易得,生产成本较低;缺点是添加量大,一般为1.5%左右,添加成本很闻,固硫和脱硝效果低,一般固硫为30%左右,脱硝10%左右。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种供燃煤锅炉使用的锅炉助燃脱硫脱硝剂;本专利技术的另一目的在于提供锅炉燃煤助燃脱硫脱硝剂组合物的制备方法。本脱硫脱硝剂对锅炉无腐蚀,能有效降低燃煤氧化反应的活化能,提高煤的氧化速度,使燃煤充分燃烧,并将排放的硫化物等有害物质通过化学反应变成无害灰渣和氮气。实现本专利技术目的的技术方案如下:一种锅炉燃煤助燃脱硫脱硝剂组合物,由下述重量份数的原料组成:2 7份碳酸钠Na2C03、I 3份氧化铝Al203、2 8份氢氧化铝Al (OH) 3、2 5份三氯化铁FeCl3、2 6份三氧化二铁Fe203、3 10份高锰酸钾ΚΜη04、3 10份氯酸钾KClO3UO 35份活性凹凸棒白土、15 30份尿素C0N2H4、2 4份甲酸铵HC00NH4、2 4份氯化铵NH4Cl、6 23份醋酸铵CH3C00NH4、3 9份氧化锰Μη02、9 12份氯化铜CuCl2.2H20、I 3份氧化铜Cu0、2 4份硫酸锌ZnSO4.7H20、I 3份硝酸锌 Zn (NO3) 2、7 18份重铬酸钾 K2Cr207、L O L 5份二氧化钛Ti02、0.5 1.0份钥酸钡BaMo04、0.5 1.5份硫酸钴CoSO4.7Η20、0.5 1.5份五氧化二钒V205、0.3 0.7份氧化铈CeO2、0.1 0.2份十二烷基苯磺酸钠C18H29NaO3S与0.1 0.2份烷基甘油醚磺酸盐。将上述重量份数的原料制备成锅炉燃煤助燃脱硫脱硝剂组合物的方法包括下述步骤: 1、将上述重量份数的碳酸钠、氧化铝、氢氧化铝与三氯化铁混合均匀;再用研磨机进行破碎过筛分级;其中100目细度的占50 60%,80目细度的占15 25%,50 40目细度的占25 35%,然后再将三种分级成份搅拌均匀合成制得第一粉末; 2、将上述重量份数的三氧化二铁、高锰酸钾、氯酸钾与活性凹凸棒白土混合均匀、粉碎过40目筛,制得第二粉末; 3、将上述重量份数的尿素、甲酸铵、氯化铵与醋酸铵混合均匀、粉碎过40目筛,制得第二粉末; 4、将上述重量份数的氧化锰、氯化铜、氧化铜、硫酸锌、硝酸锌与重铬酸钾混合均匀、粉碎过40目筛,制得第四粉末; 5、将上述重量份数的二氧化钛、钥酸钡、硫酸钴、五氧化二钒、氧化铈、十二烷基苯磺酸钠和烷基甘油醚磺酸盐混合均匀、粉碎过40目筛,制得第五粉末; 6、将制得的第一粉末、第二粉末、第三粉末、第四粉末与第五粉末混合,搅拌均匀即制成锅炉燃煤助燃脱硫脱硝剂组合物。本专利技术锅炉燃煤助燃脱硫脱硝剂组合物,其外观为浅红黄色粉末状,粒度直径70 100目占80%,水分彡6%,堆积比重为L 01 L 14g/cm3。使用时,添加量为原煤量的万分之三左右,添加方法是用加料机将本专利技术产品均匀添加在输煤皮带或给煤刮板机内。本专利技术所用原料的组分主要作用和机理如下所述: 1、碳酸钠和氧化铝为膨松剂,碳酸钠和氧化铝在加热后,会产生微爆,使本产品更好地与燃煤混合和渗入,它可以加大火焰密度与高度,从而达到震荡式燃烧,加速热能交换;它使炭颗粒与一氧化碳在高温区瞬间转化为二氧化碳和水,达到安全充分燃烧;同时,使炭渣质地疏松、变轻,从而有效改善或消除了炉尾结焦这一大难题。2、三氧化二铁、碳酸钠、氧化锰和氧化铜为脱硫剂,具有脱硫、去烟和降尘作用。3、三氧化二铁、氢氧化铝、氯化铜、硝酸锌、硫酸锌和重铬酸钾为除渣脱硫脱硝剂,碱性氧化物与受热面上的烟垢和烟气发生化学反应,使烟垢和烟气中的硫化物生成硫酸盐,随炉渣一起排出炉外,减少二氧化硫、二氧化氮的有害气体排放,有利于保护环境。4、高锰酸钾和氯酸钾为氧化剂,可以在高温条件下分解出氧气,促使燃煤充分燃烧;由于煤颗粒在燃烧过程中容易造成局部缺氧使燃煤燃烧不完全而被风吹走形成煤烟,或在粉煤灰中含有碳粒,其对层状燃烧更容易因局部缺氧造成煤烟或煤颗粒包夹于炉渣中,从而造成能源的浪费和空气的污染;为克服煤燃烧的不完全,就要增加其反应速度,力口入氧化剂则达到这一目的;在助燃脱硫脱硝剂加入了固体氧化剂,可以起到增氧作用,改变煤燃烧时局部缺氧的状况,且热量集中,有助于煤的进一步燃烧,进而起到提高煤的燃烧率,减少煤粒外排,降低空气污染和能源浪费。氧化剂还有助于提供燃烧在预热段、燃烧段和燃烧尽段所必须的活性氧,促使煤在燃烧过程中释放可燃的挥发份并促进碳粒的燃烧;本专利技术产品选用的氧化剂有高锰酸钾、氯酸钾等。高锰酸钾可以在200 240°C温区分解出氧气;氯酸钾可以在300 350°C温区分解放出氧气,这些分解出的氧气为燃煤燃烧提供了必要的氧源。5、活性凹凸棒白土是吸附剂,它可有效地将燃煤中表水吸附本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种锅炉燃煤助燃脱硫脱硝剂组合物,其特征在于它由下述重量份数的原料组成:碳酸钠2~7份、氧化铝1~3份、氢氧化铝2~8份、三氯化铁2~5份、三氧化二铁2~6份、高锰酸钾3~10份、氯酸钾3~10份、活性凹凸棒白土10~35份、尿素15~30份、甲酸铵2~4份、氯化铵2~4份、醋酸铵6~23份、氧化锰3~9份、氯化铜9~12份、氧化铜1~3份、硫酸锌2~4份、硝酸锌1~3份、重铬酸钾7~18份、二氧化钛1.0~1.5份、钼酸钡0.5~1.0份、硫酸钴0.5~1.5份、五氧化二钒0.5~1.5份、氧化铈0.3~0.7份、十二烷基苯磺酸钠0.1~0.2份与烷基甘油醚磺酸盐0.1~0.2份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘瑞
申请(专利权)人:兰州熙瑞化工科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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