[发明专利]一种燃煤助燃脱硫脱硝添加剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锅炉燃料添加剂，特别是指有助于煤燃烧且具有较强脱硫脱硝作用的添 加剂，属燃煤添加剂技术领域。

背景技术

随着工业快速发展，环境污染的问题越来越突出，各国对氮氧化物、二氧化硫等有害 气体污染的控制、治理力度越来越大。目前，在流化床燃烧技术中，煤与粉碎的石灰石一起进 入锅炉，在炉膛内处于悬浮运动状态，其燃烧温度比常规锅炉低得多，在这一温度范围内，石 灰石具有较好的反应活性，燃烧过程中释放出来的硫分将被周围石灰石的锻烧产物(主要是CaO、 MgO)所吸收。当钙硫摩尔比为1.5-2.5时，流化床燃烧的脱硫率可达85～90％。此外，较低 的燃烧温度可以降低氮氧化物的产生，但只能减少热力型NOx的生成，难于减少燃料型NOx的生 成和排放，并且，由于在炉内增加了石灰石的外来份额，进而改变了炉内灰渣特性和燃烧行为， 致使冷渣器结渣和飞灰含碳量增高。锅炉炉膛结渣是危及电站锅炉安全运行和机组可用率的一 个重要问题，且难以解决，随着机组容量增大，问题将更为突出，因此，提高煤燃烧效率、改 善其燃烧特性和减少有害气体排放成为煤燃烧技术领域的关键研究课题。

研究人员注意到，添加剂对煤的燃烧和钙基固硫剂固硫有双重催化作用，虽然添加剂在单 独降低氮氧化物排放方面，效果明显，但由于添加剂还涉及脱硫、结渣、燃烧效率等诸多方面 的问题，目前还没有将煤的燃烧与SO₂和NOx污染物同时控制有机关联起来，大多采用分级控制 方式，分级控制不仅占地面积大，系统复杂，而且设备投资与运行维护费用相当高。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种不仅可以使煤充分燃烧，而且可使硫转化成固体硫酸 盐、使NOx转化成N₂、同时又可减少SO₂和NOx气体排放的燃煤助燃脱硫脱硝添加剂。

另外，本发明还要提供这种添加剂的制备方法。

本发明所称问题是由以下技术方案解决的：

一种燃煤助燃脱硫脱硝添加剂，它由粒径为0.6～0.06毫米的二氧化钛和碳酸钙组成，按 质量百分比计二氧化钛为30～60％，余量为碳酸钙，所述二氧化钛为混合晶型或金红石型。

一种制备上述燃煤助燃脱硫脱硝添加剂的方法，它按照下述步骤进行：取TiO₂原料，破碎 至粒径3毫米以下，在500～950℃温度下煅烧，至生成白色粉体，冷却后即得到混合晶型二 氧化钛或金红石型二氧化钛；然后按配比加入粒径1毫米以下的CaCO₃混合均匀，粉碎至粒径 0.06～0.6亳米。

上述燃煤助燃脱硫脱硝添加剂的方法，所述TiO₂原料采用溶胶-凝胶法制备，其步骤如下：

a.将钛酸丁酯缓慢滴入强烈搅拌的无水乙醇中，滴加完之后将体积浓度为24％的硝酸 溶液以110滴/分钟速度滴加入上述溶液中，其中钛酸丁酯、无水乙醇、硝酸和去离子水的 体积比为1∶2.5∶0.05∶0.21。反应温度控制在30℃，在恒温搅拌下溶液由浅黄色转变为 亮黄色，最后形成溶胶；

b.将形成的溶胶放置室温下陈化48小时；

c.将陈化后的胶状物置于蒸发皿中，放入烘箱，在60℃恒温下烘10小时，去除其中的 醇，形成黄色的颗粒即得到TiO₂原料。将得到的TiO₂原料研磨成粒径3毫米以下的粉末，置 于坩埚中放在马弗炉中煅烧，炉内保证有空气进入，以10℃/min的升温速率升至250℃，恒 温碳化30min；然后升温至500～950℃，煅烧1.5h～10h，至生成白色粉体，冷却后即得混 合晶型或金红石型TiO₂。