[发明专利]一种洁净焦炭生产和使用过程中脱硝的方法

说明书

技术领域

本发明属于焦炭生产应用领域，具体涉及一种洁净焦炭生产和使用过程中脱硝的方法。

背景技术

我国一次能源消费构成中煤炭约占70％，且由于我国“富煤、贫油、少气”特殊的一次能源禀赋结构，使煤炭目前乃至未来很长的一段时间内仍是我国生产生活必不可缺的能量来源之一。而煤炭作为一次能源，其直接或间接燃烧是必不可少的过程，而大量燃煤，特别是劣质煤的直接燃烧所排放的粉尘、二氧化硫、氮氧化物等对生态环境，尤其是大气环境造成了严重的危害。

在人类排放的氮氧化物(NO_x)中，90％以上来源于煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧过程，而在我国，燃煤带来的NO_x排放问题则更为突出。根据历年的资料估算，燃烧过程产生的污染物约占大气污染物总量的70％，燃煤排放量占燃烧排放量的96％，燃煤NO_x排放量占氮氧化物总排放量的67％，燃煤已成为我国NO_x排放的主要来源。

目前，NO_x减排实际应用的主要有燃烧过程中的排放控制技术和燃烧后烟气脱硝技术。专利文件201610396646.5公开了一种用于燃气锅炉烟气中氮氧化物脱除的系统及其方法，该方法主要通过在燃烧器给入口前、燃烧器出口区域喷射一定量的蒸汽来降低峰值火焰温度，从而控制热力NO_x的生成。专利文件 201510071158.2提供了一种脱除烟气中氮氧化物的方法，该方法将吸附剂引入烟气吸附器中，在150-800℃下与烟气接触，吸附或分解脱除烟气中的氮氧化物得到净化后的烟气。专利文件201310660535.7提供了一种煤粉炉烟气氮氧化物脱除的方法和装置，其氮氧化物脱除方法是：烟气通过烟气引出导管从烟道引出，经烟气稀释风机送入混合器，在混合器中将来自氨气制备装置中的氨气稀释，预热后经混合、导流、整流装置与催化剂作用，完成氮氧化物的脱除。这些技术方法通过降低温度抑制燃烧过程中NO_x的生成，通过后置设备引入脱硝装置降低污染物排放，但在使用中还存在许多问题：1、不能够全面有效地降低NO_x排放，2、外加燃烧后烟气脱硝装置增加了成本，3、难以从氮氧化物污染物产生根源上对NO_x产生和排放产生影响。

因此，开发原料煤减氮—脱硝技术，从燃料源头抑制NO_x的产生是煤洁净生产和应用的关键。

发明内容

针对传统氮氧化物减排方法成本高，工艺复杂的问题，本发明提供一种成本低，NO_x减排效果好，适用于散烧锅炉的洁净焦炭生产和使用过程中脱硝的方法，从燃料源头抑制NO_x的产生，以实现NO_x减排，达到保护大气环境的目的。

本发明的具体技术方案如下：

(1)将干燥后的碳酸钙、赤铁矿、红土镍矿分别经粗破、细破至粒度≤3 mm，之后分别称取碳酸钙、赤铁矿、红土镍矿并将其混合，经干式研磨后，取粒度≤0.1mm的混合样煅烧，冷却至常温后即得所需复合添加剂；

(2)将复合添加剂添加到配合煤中，在干馏炉中隔绝空气加热至 900-1100℃，持续加热16-24h，然后将红热炉料出炉后经熄焦工序降至常温，再经筛分得到粒度25-80mm，即得到含有复合金属添加剂的散烧洁净焦炭。

(3)洁净焦炭燃烧过程中，在锅炉烟道上打孔引入回风，将部分烟道气抽入炉膛进行再燃，进一步将烟道气中NO_x还原为N₂。

如上所述步骤(1)中，所述混合样中碳酸钙、赤铁矿、红土镍矿的质量比为3-6:1-2:3-5。

如上所述步骤(1)中，所述混合样煅烧条件为：在260-300℃条件下煅烧 2-4h。

如上所述步骤(2)中，所述复合添加剂在配合煤中的比例为4-8wt％。

如上所述步骤(2)中，所述配合煤的质量指标为：FC_d≥60％，V_daf≥25％， A_d≤15％。

如上所述步骤(3)中，所述烟道气抽回比例为烟气总体积的20-40％，所述锅炉为常规供热锅炉，如反射式采暖炉、仙泉路康环保锅炉、立式热水采暖锅炉等。

本发明公开了一种洁净焦炭生产和使用过程中脱硝的方法，与传统脱硝方法相比，本发明具有实质性特点和进步在于：