[发明专利]一种锅炉燃煤燃烧清洁助剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明提供一种稳定的Zr_1.8～2.2La_1.9～3.2Ce_0.56～2Mg_3～5Ca_2～2.5Mn_1.98～3SiO₄碱土-稀土多元掺杂金属纳米活性颗粒-水分散体系的制备方法，用于锅炉燃煤燃烧烟气的脱硫脱氮技术，属于环境保护技术领域。

背景技术

煤炭是重要的燃料和化工原料。煤炭的燃烧产生含大量SO₂和NO_x的气体，对人类健康和自然界的生态平衡造成极大的危害。如何脱除燃煤排放烟气中的SO₂、NO_x已成为当前迫切需要解决的问题。我国现有工业锅炉燃烧过程中释放大量的SO₂和NO_x，全国每年因SO₂和NO_x形成酸雨造成的损失达1100亿元。有效地脱除烟气中的SO₂和NO_x，已成为保护环境的紧迫任务。

我国已使用的脱硫处理方法可分为三种：1)煤燃烧前进行脱硫，即在煤矿区或某一供煤站设洗煤厂，将煤中含硫的矿物质洗掉，供给用户的是低硫煤、洁净煤。该洗煤方案在洗去煤中的灰分和硫的同时也洗去了煤中的部分挥发分，降低了煤的发热量，所以洗选的精煤在工业锅炉行业几乎没有市场；2)煤燃烧过程中进行脱硫，即在煤中掺入或向炉内喷射各种CaCO₃、CaO、电石渣及富含金属化合物、氧化物的矿渣、炉渣等作为固硫剂，使煤燃烧产生的SO₂还没有逸出就与煤中含钙的固硫剂发生化学反应生成固相硫酸盐，随炉渣排出而减少SO₂随烟气排入大气。但对于目前运行的小容量工业层燃锅炉，1300℃的炉温会分解固硫产物CaSO₄从而大大降低脱硫效率；3)对锅炉尾部烟气进行脱硫处理，净化烟气，降低烟气中的SO₂排放量。该方案装置投资大，化学药剂利用效率低，制约了其推广应用。国内对烟气排放中NO_x控制的主要方法有：低氮燃烧技术和烟气脱氮技术。烟气脱氮工艺主要有选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)、催化分解法和吸附法等。

当前，锅炉烟气的联合脱硫脱氮技术的研究受到了足够重视，相关的开发工作迅猛发展。已报道的燃煤燃烧脱氮专利技术，例如中国专利CN1456645A、CN1388229A、CN101302456A等的共同特征为采用具有脱硫或脱氮效力的各种金属盐和金属氧化物颗粒以及其它一些载体一起混合，与燃煤人工调配提高燃煤燃烧烟气的脱硫脱氮效率，对固体混料的工艺要求较高，需要增加一定混料设备。

本发明将具有脱硫脱氮活性的碱土-稀土多元掺杂金属纳米颗粒分散在水溶液中，燃烧清洁助剂稳定性强，组成成分均一，制备方便，浓度可调。稀释后喷射雾化的使用方法不破坏原先锅炉的燃烧体系条件，增加设备投资少。

发明内容

本发明目的提供一种稳定的Zr_1.8～2.2La_1.9～32Ce_0.56～2Mg_3～5Ca_2～2.5Mn_1.98～3SiO₄碱土-稀土多元掺杂金属纳米活性颗粒水分散液的制备方法，用作锅炉燃煤燃烧清洁助剂，其在不破坏原先锅炉的燃烧体系条件下，通过稀释喷射雾化方法进入锅炉燃烧区域，降低锅炉燃煤燃烧烟气的硫氮含量。