[发明专利]改性煤及其制造方法

说明书

本发明实施例提供了一种改性煤及其制造方法。所述改性煤包括多个改性煤颗粒，所述改性煤颗粒包括复合添加剂和煤粉，所述复合添加剂包括钙基添加剂和钠基添加剂，所述钙基添加剂包括无机钙化合物、有机钙化合物或者其组合，所述钠基添加剂包括小苏打粉(NaHCO₃)、苏打灰(Na₂CO₃)和烧碱(NaOH)中的至少一种。通过综合利用钙基添加剂和钠基添加剂，有效地减少了污染物的排放。

技术领域

本发明涉及化工、能源和环境保护领域，尤其涉及一种改性煤及其制造方法。

背景技术

中国是世界上以煤为主要能源的国家，自1980年以来，煤炭在中国一次能源构成中所占比例一直在70％以上。2013年全国煤炭产量完成37亿吨左右，其中大部分(约80％)用于锅炉直接燃烧。随着经济的持续发展，全国煤炭需求将继续保持增长趋势。根据中国的资源构成和经济基础，可以预见，在未来50年里，中国一次能源消耗以煤为主的格局难以改变。

根据统计，在中国大气中90％以上的SO₂排放量，67％以上的NOx排放量，71％以上的CO排放量，70％以上的烟尘排放量，人为因素造成的70％以上的汞排放量都来自煤炭的直接燃烧。作为煤炭消耗的最大用户，各种燃煤锅炉(尤其是各种规模的电站锅炉和工业锅炉)在燃煤的过程中排放了大量有害气体和烟尘，严重污染环境，造成的经济损失每年达数百亿元。因此，发展煤清洁燃烧，削减和控制燃煤大气污染物的排放，是中国经济持续稳定发展，能源安全和环境保护的重大课题。

发明内容

本发明实施例提供了一种改性煤及其制造方法。利用所述改性煤，能有效的去除在燃烧时所产生的有害气体。

本发明实施例提供一种改性煤，包括多个改性煤颗粒，所述改性煤颗粒包括复合添加剂和煤粉，所述复合添加剂包括钙基添加剂和钠基添加剂，所述钙基添加剂包括无机钙化合物、有机钙化合物或者其组合，所述钠基添加剂包括小苏打粉(NaHCO₃)、苏打灰(Na₂CO₃)和烧碱(NaOH)中的至少一种；所述无机钙化合物包括石灰石粉(CaCO3)、消石灰粉(Ca(OH)2)、石灰(CaO)和白云石(CaCO3MgCO3)中的至少一种；所述有机钙化合物包括丙酸钙和醋酸钙镁中的至少一种；复合添加剂中所述钙基添加剂和所述钠基添加剂的比例根据所述改性煤在燃烧过后产生的灰渣的熔点和粘度调整；所述复合添加剂中Na与Ca的化学计量比的取值范围是大于0且小于等于3；所述复合添加剂中包括Ca、Na、S和Cl成分，总化学计量比的取值范围是1至5，所述总化学计量比的定义为(Ca+Na/2)/(S+Cl/2)。

可选地，所述复合添加剂在所述改性煤中的质量百分比不超过50％。

可选地，在温度为1000～1600℃的环境中，所述钠基添加剂被融化或汽化后在所述钙基添加剂的表面形成液膜，或者在温度为100～1600℃的环境中，所述钙基添加剂的表面结构在所述钠基添加剂的作用下被改变。

可选地，所述复合添加剂还包括氨基添加剂、卤素添加剂、硅铝基添加剂、金属氧化物添加剂、生物质燃料、强氧化剂或其任意组合。

可选地，所述氨基添加剂的摩尔量与所述煤粉单独燃烧后生成的NOx的摩尔量的比值范围是1至3。

可选地，所述氨基添加剂包括尿素、氨水和硫化氨中的至少一种。

可选地，所述卤素添加剂的质量与所述煤粉单独燃烧后生成的汞和微量重金属的质量的比值小于10000。

可选地，所述卤素添加剂包括溴化钙、溴化钠、氯化钙和氯化钠中的至少一种。

可选地，所述硅铝基添加剂在所述复合添加剂中的质量百分比的取值范围是0至10％。

可选地，所述硅铝基添加剂包括高岭土、粘土和膨润土中的至少一种。