[发明专利]一种具备脱硫效果的固硫、高效燃烧的洁净煤及制备方法

说明书

本发明是燃煤在工业和居民使用中的“一种具备脱硫效果的固硫、高效燃烧的洁净煤及制备方法”，制取纳米活性氢氧化钙、纳米活性氢氧化镁，加入原煤中，在现有技术的基础上进一步提高燃煤的脱硫效率和提高煤的燃烧效率，减少了SO₂在空气中的排放。其主要用途：①使工业燃煤减少SO₂在空气中的排放；②降低脱硫的运营成本；③洁净煤在小锅炉、居民的直接使用可以有效降低SO₂在空气中排放量，降低空气的污染，减少降低形成雾霾的几率；④降低钙脱硫剂的使用量，提高钙脱硫剂利用效率；⑤提高原煤的有效利用率。

技术领域 节能环保

本发明涉及一种减少煤燃烧过程中硫氧化物排放的技术，是一种可高效燃烧的清洁煤技术；特别涉及一种具备脱硫效果的煤混合物及其制备方法。

背景技术

煤燃烧所产生的污染物造成了生态环境破坏，已经成为了全国空气污染治理的当务之急。针对煤燃烧过程中所产生的硫氧化物的脱除问题，目前主要采用煤利用后进行烟气处理的方式进行，例如湿法、半干法或者干法脱硫技术，其优点是脱硫效率高，但存在投资和运行费用高、占地面积大、固硫产物使过滤布袋效率低下等一系列问题。一般而言，煤中含有的碱金属元素在煤利用过程中具有一定的脱硫效果，即煤的自脱硫效果。但是，由于碱金属元素在煤中的含量比较低，造成煤的自脱硫效率比较低。提高煤的自脱硫效率是减少煤利用后烟气处理方法带来的投资运行费用与占地问题的重要途径。

为提高煤的自脱硫效率，不仅需要增加煤中所包含的脱硫剂含量，同时还需要考虑脱硫剂的反应特性，尤其是脱硫反应为气固反应，其关键控制步骤为气体的扩散过程，因此有必要从减小颗粒粒径方面采取措施。其主要原因是脱硫剂颗粒的粒径较大，导致脱硫剂的反应活性较低。因为SO₂与脱硫剂的反应主要发生在脱硫剂颗粒表面，脱硫剂颗粒粒径越大，其比表面积越小，脱硫剂与SO₂的接触几率越小，从而导致脱硫剂的钙利用率和系统脱硫效率低。目前国际上在型煤制备过程中，多会考虑添加Ca、Mg元素，以提高其利用过程中的自脱硫效率。现有技术在提高煤自脱硫效率的效果上仍存在一定的局限，尤其是所加入的脱硫剂粒度较大，造成脱硫剂的利用率较低。

CN104208998A提出了一种具备脱硫效果的煤混合物及其制备方法和应用，其煤混合物的自脱硫效果有了很大的进步，最佳脱硫效率达到88.5％。但在企业应用的实际检测时，却很难超过80％脱硫效率，无法达到其最佳脱硫效率88.5％；首先，原因是具备脱硫效果的煤混合物与原煤混合时，无法做到均匀混合，且与原煤混合体量大，均匀混合能耗太高；其次，按CN104208998A提供的将平均粒径为5mm～50mm的块状石灰倒入水中，石灰与水的质量比例为1∶2～1∶20，制备得到石灰浆液，保持浆液静置状态3～30分钟，使块状石灰和水充分反应；检测转化氢氧化钙颗粒平均粒径为0.1μm～30μm的量不足40％，有50％以上的石灰不能高效利用，钙的有效利用率不足60％；即使按最佳脱硫效率达到88.5％，平均粒径为0.1μm～30μm的氢氧化钙的利用率也只有73.7％[脱硫效率达到88.5％×理论钙硫摩尔比(40∶32)÷实际钙硫摩尔比1.5＝73.7％]。

由上可见，开发降低脱硫剂使用量、具有较高脱硫效果的一种具备脱硫效果的固硫、高效燃烧的洁净煤及制备方法，对清洁煤技术发展具有重要意义；开发居民的块煤脱硫具有实际意义。

发明内容

一种具备脱硫效果的固硫、高效燃烧的洁净煤及制备方法。本发明的目的是针对现有煤利用过程中脱硫环节脱硫剂利用率低、设备与运行投入大的问题；现有小型锅炉及居民用煤没有能力脱硫，从而造成环境空气的污染；研发一种具备脱硫效果的、可以直接使用的固硫、高效燃烧的洁净煤及制备方法，从源头控制因燃煤造成的部分空气污染。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种具备脱硫效果的固硫、高效燃烧的洁净煤，其特征是，该混合物的组分及质量百分比含量为：

纳米活性氢氧化钙0.3～3％，