型煤中钙基固硫剂的高温固硫特征

生物质固硫型煤

生物质固硫型煤简介 一、概述 生物质是指木屑、稻草、麦秆、玉米杆、棉花杆等农林废弃物。这种废弃物我国每年约产生7亿吨，有效利用约50%，另外50%被焚烧或腐败。 生物质型煤就是将上述生物质与矿物煤混合加工制成的型煤。这些生物质在制成的型煤中一定程度上起到了均匀结合剂的作用。因此可以将固硫剂、助燃剂等比较均匀的分散在型煤中，固硫、固氯和助燃的效果明显提高。 据估计，我国SO2的年排放量在1825万吨以上，其中80%来自燃煤。我国国土面积的40%已遭酸雨侵蚀，严重影响环境和生态平衡，已引起了国际社会的关注。因此，国家要求工业锅炉和炉窑燃用低污染的型煤。 二、产品的技术特点 1、型煤中的生物质起着膨化助燃的作用，易着火、燃烧速度快、发烟少、碳化后形成的孔隙有利于通风。故燃烧后灰渣少、残留碳量低，固硫剂容易起作用。 2、生物质的燃烧特性，有利于改善煤矸石、碳质页岩、泥煤等低挥发的劣质煤的燃烧性能，使“坏煤变好煤”。当然使优质煤变得更好烧，相应地扩大煤种适应范围。 3、生物质型煤具有热效率高、灰分少、固硫率高等特点。而且生物质来源广泛，生产成本低，既能节省矿物能源，又能明显减少对大气的污染，具有综合的经济、环境、社会效益。 三、复合改性剂 这里指的复合改性剂是生产生物质固硫型煤的关键。它能显著改良煤矸石、泥煤和碳质页岩等劣质煤的燃烧性能，固硫的性能以及促使氮氧化合物脱氧变成无毒

无害的氮气。同时在固硫和脱氧过程中释放出大量的热能，因而显著提高型煤的燃烧热值。 这里指的改良具有两重意义，一是显著提高型煤的发热量。二是显著降低烟气中的SO2、NA X和CO的含量。生产改性剂的原料也必须是来源广泛，价格低廉，只有这样才能充分显现其优越性。 本复合改性剂生产原料是含有一定量的2—5价金属氧化物的矿石或尾矿石。这些金属氧化物按一定比例混合后，在一定的条件下会发生元素间的脱氧、重组、再氧化反应，因而释放出大量热能，进一步改善煤矸石和劣质煤的燃烧性能。 四、产品品种和组成 1、品种 （1）生物质矸石固硫型煤 （2）生物质劣质煤固硫型煤 （3）生物质优质煤固硫型煤 注：这里指的生物质如：稻、麦、玉米、棉花等主要植物秸秆，还有如木屑、稻壳、花生壳、葵花籽壳、酒精糟、糖渣、烟叶骨以及树皮、数枝条等各种农林废弃物。 2、组成 产品组成表

钙基固硫剂的制备及其固硫效果

文章编号:0253-2409(2003)04-0381-04 收稿日期:2002-07-08;修回日期:2003-02-18 联系作者:任有中,E-mail:ene _ren@zju edu c n 作者简介:贾 瑜(1975-),男,山西太原人,硕士研究生,工程热物理专业。E -mail:j wnes t@163 net 钙基固硫剂的制备及其固硫效果 贾 瑜,张同翔,钱剑青,任有中 (浙江大学热能工程研究所,浙江杭州 310027) 关键词:制备;固硫剂;大气污染中图分类号:X511 文献标识码:A 传统的钙基固硫剂虽然价格低廉,但普遍存在着钙利用率低,固硫率不高的缺点,尤其是在高温条件下,固硫效果更差。固硫剂是固硫技术中的关键,随着燃烧技术及表面科学的发展,发现传统钙基固硫剂固硫效果差的主要原因是在燃烧过程中固硫剂的活性很低,造成这种情况的主要原因是[1] 由于在高温下,有机硫的析出速度大大快于CaC O 3的分解速率,使得含硫气体未能及时与固硫剂反应就已逸出;同时高温下CaSO 4和CaSO 3要发生分解;此外,还会出现固硫剂高温烧结和多孔结构堵塞,致使颗粒的比表面积急剧下降;而且在实际反应中,由于含硫气体首先与固硫剂表面反应形成CaSO 4/CaSO 3致密层,使固硫剂表面被覆盖,造成空洞堵塞,从而影响了固硫剂中心与含硫气体的反应。而通过在钙基固硫剂中添加金属化合物以及用化学溶液调质制备成复合固硫剂,则可以有效的提高传统钙基固硫剂的活性和固硫率。 金属化合物对固硫效果的影响,已经有不少的研究成果[2~4],在纯CaC O 3中添加Fe 2O 3可以在固硫反应中起促进作用,降低反应活化能,使反应更加容易进行,而且Fe 2O 3的加入,可以使CaSO 4的分解温度有一定的提高,加快CaSO 3的氧化反应。此外添加Al 2O 3[3]也可以抑制固硫产物的高温分解,同时可以形成具有高热稳定性的CaSO 4、CaO 和Al 2O 3的复盐,且此产物可以覆盖或包裹CaSO 4晶体的表面,抑制CaSO 4的分解。而Na 2CO 3的加入可以使CaO/CaSO 4晶格重排,形成有利于固硫的孔分布和孔径尺寸。而对于不同金属化合物进行混合添加[5],也会对固硫反应起一定的催化作用。同样,化学溶液的添加也会对固硫率有影响。研究表明[6,7],较好的孔隙结构对固硫反应有好影响,而 使用化学溶液调质CaCO 3后,可使固硫剂在调质过程中发生膨胀,孔径分布发生变化,从而提高固硫效果。 1 实 验 1 1 煤样及添加剂的性能 煤样选用含硫量1 34%的工业混煤,其工业分析的结果列于表1。 表1 煤样的工业分析Table 1 Prox i mate analysis of coal Proximate analysis w /% M ar A ar V ar FC ar Q net,ar /kJ kg -1 12 9 23 2 24 9 38 9 22289 1 试验的固体添加剂均为化学纯的粉末,粒度在0 1mm 以下。化学溶液除脂肪族酸浓度70%,乙醇浓度50%以外,NaCl 、KOH 、(NH 4)2SO 4均为2%。 1 2 实验装置及方法 燃烧固硫实验装置由ZCS -I 智能定硫仪、分析天平及相关设备组成。ZCS -1智能定硫仪是由主机,空气处理输送箱,管式电炉,电解池,搅拌器五部分组成,在0 ~1350 温度范围内炉温控制在 5 。智能定硫仪利用库仑滴定法测定试样中的全硫含量。 试验首先选取了单一金属化合物作为添加剂试验;然后把多种化合物按不同的配比同时添加;最后把金属化合物和化学溶液混合添加进行复合调质,来测定不同添加剂对固硫率的影响。为方便对比,实验中统一选择钙硫比为1 5,并以CaCO 3为钙基物质。为了研究改善固硫剂固硫效果的原因,我们选取三种经复合调质后的固硫剂,将它们在1100 下煅烧,对煅烧产物进行压汞试验。使用PoreMaster -60压汞仪。可以测量200 m~0 0035 m 的孔直径范围。 固硫率定义如下: 固硫率 = S -S t S 100%第31卷2003年 第4期 8 月 燃 料 化 学 学 报 JOURNAL OF FUEL CHEMISTRY AND TECHNOLOGY Vol 31 No 4Aug 2003

燃煤固硫中钙基固硫添加剂的研究进展

第2期 陈列绒等燃煤固硫中钙基固硫添加剂的研究进展 9 万方数据 纖验癖_ 燃煤固硫中钙基固硫添加剂的研究进展 陈列绒\殷屈娟S 王济洲2 (1.西安科技学院，陕西西安710054;2.黄陵矿业有限责任公司，陕西黄陵727307) 摘要：综述了燃煤固硫中各种钙基固硫添加剂的研究现状，提出了固硫添加剂的固硫机理。并认为复合固硫添加剂特别是高温复合固硫添加剂的研制是固硫技术的发展趋势。 关键词:煤炭；固硫剂；囷硫添加剂 中图分类号:TQ 520.1 文献标识码:A 文章编号:1671-749X (2003)02-0009-03 0前言 在我国，煤炭燃烧占其总产量的80%，大气污染中 90%的 S 〇z 是由燃煤产生的。大气中的S 〇2 可形巧酸雨， 破坏人类赖以生存环境，所以煤炭固硫技术k 到人们的重视。固硫技术的关键是固硫剂及其添加剂的选择及优化。目前使用最多、价廉易得的仍是CaC 〇3、CaO 和Ca (〇H )2,俗称钙基固硫剂，但其缺点是固硫剂利用率低，固硫反应速率与硫析出速率不一致，以及高温下已形成的固硫产物易于分解。添加剂的加入可改善这些缺点。因此研究固硫添加剂对固硫效果的影响显得尤为重要。本文综述了煤炭燃烧固硫中钙基固硫添加剂的研究现状。 1各种钙基固硫添加剂对固硫效果的影响 煤中硫的存在形态通常分为有机硫和无机硫两大类，无机硫又可分为硫酸盐硫和硫化物硫两种。煤中硫主要以黄铁矿硫为主，其他硫化物硫含量都比较低。凡能与煤在燃烧过程中生成的S 〇2或S 〇3 起化学或物理吸附反应，形成固态残渣而留在煤灰中的物质均可作为固硫剂。固硫剂的种类很多，如：石灰石、白云石、方解石、氧化钙、氧化镁等,但目前大多采用钙基固硫剂。为了提髙固硫率，人们往往在钙基固硫剂中加入固硫添加剂。钙基固硫添加剂主要有氧化物添加剂、碳酸盐类添加剂、氯化物添加剂、以及其它添加剂。收稿日期：2002 - 10 _ 15 作者简介:_陈列绒(9168-),女，陕西乾县人，1992年毕业于西安矿业 学院,工程师，在读研究生，研究方向为洁净煤技术。 1.1氧化物添加剂对固硫效果的影响 氧化物添加剂主要有FezCVSiQ^AlzCVMgO 和BaO 等。以Ca (OH )2为固硫剂，添加主要含F ^Qj 的化合物作为固硫添加剂进行煤燃烧固硫实验⑴，实验表明:加人添加剂后固硫率在1 150C 从25.32%提高到 45.99%。经研究FezOs 对型煤固硫作用的机理[2] ，表明FezQj 的加人对固硫有较大的促进作用，主要促进CaO + S 〇2—CaSCb 反应过程。当FezCb 的质量含量为4%〇时，硫酸钙的分解率最低，这说明FezQj 对硫酸钙的分解起着抑制作用[3] 。 在煤中适当加人Fe -Si 化合物添加剂后，在1 200亡以上高温燃烧时，型煤固硫率仍可达93%[3] 。这是因为固硫产物不仅有CaS 04和CaS ，而且有一种热稳定化合物CaFe 3(Si 04)20H 覆盖或包裹Ca - SQ 晶体，从而延缓并阻止CaS 〇4分解，提髙了固硫率。研究表明 [4] :适当比例的SidFeA 和CaO 混合，所制得的添加剂 （Si 〇2: Fe2〇3: CaO = 2:1:1)，对硫酸钙高温分解率有明显的抑制作用，使1 2501C CaS 04晶体20 min 的分解率从80%降至30%左右。 研究表明[5] :Fe 、Si 、Al 等元素组成的化合物作为添加剂，使固硫率在1 150t ：达73. 80%,在 1 2001C 达65. 5%，这种化合物体积远大于硫酸钙体积，氧化钙同其复合后形成多孔脱硫剂，特点是孔容积小而数量多，可大大提高氧化钙有效表面积，增大氧化钙同二氧化硫接触面，提髙氧化钙有效利用率。 研究表明[4]:三氧化二铝添加剂能使硫酸钙在 1 250X ：,20 min 的分解率从80%以上降至40%。Si -A 1复合氧化物添加剂也能使硫酸钙在1 250X ：的分解率从80%以上降至40%。这是因为Si -A 1 化合物作添加剂的固硫灰渣中有3Ca 03Al 2CVCa - S 04新物相生成，这种新物相比硫酸钙更稳定。 研究表明[4]MgO 、Ba 〇添加剂可减少CaS 04晶体分解，能将1 250t ：,20 minCaS 04分解率从80% 以上降至30%左右，这其中有MgCKBaO 本身的固硫作用，

固硫剂

MGZY-锅炉固硫剂 一、原理和作用 在燃煤燃烧前掺入燃煤固硫剂，搅拌均匀后，进入燃烧。由于在固硫剂的作用，燃煤燃烧所产生的SO2还没溢出燃煤层时就与燃煤固硫剂中CaO,MgO,Fe2O3,AI2O3等金属氧化物发生反应生成固相硫酸盐，而存留在炉渣中随炉渣排除，燃煤固硫剂采用多种活性物质活化加工而成，具有较强的固硫效果。烟气中烟尘SO2.CO浓度及烟气黑度明显下降，并节约大量燃煤，经济效益和环境效益相当可观。 二、燃煤固硫剂的物理性质 1、具有较强的固硫剂效果，其物质成分在燃烧过程中能与煤中的可燃硫产生的SO2或SO3发生化学反应，生成硫酸盐渣残留在煤灰中。 2、固硫剂应具有较高的活性，较大反应比表面积，较大的毛细空隙率，使气相的SO2或SO3易于在固体界面上渗透和扩散。 3、固硫剂能耐较高的温度而不降低固硫剂的活性，所生成的硫酸盐能耐较高的温度而不再分解。 三、使用方法 该产品使用简便易行，可以如下方法使用 1、原煤含水量超过12%时,将产品直接掺合在原煤中即可。 2、原煤含水量小于12%时,把产品用水溶解后喷洒在煤上即可。 在具备传动带上煤的电站锅炉上应用时，可以在传动带上配套加剂装置来完成整个加剂过程。 如果配制成水溶液来使用，固硫剂的容水量,应按入炉煤的总水量不超过10--12%来决定,一般以10%～20%的浓度来配制，配制溶液时，应先加入水，再边搅动边加入固硫剂，喷洒或泼洒时，稍翻动煤层力求均匀。 用量：按煤重量1%～3%进行。 四、经济效益和环保作用 1、排烟温度下降5～20℃，炉温相应提高100～250℃。 2、节煤率为3～20％。 3、烟的林格曼黑度可降到1级以内，达到国家环保监测要求。 4、降低二氧化硫浓度的排放(煤渣脱硫率增加60%左右)。 五、适用范围 该产品适用于大、中、小型火力发电厂、热电厂，以及各种燃煤工业锅炉、民用煤球、砖厂、立窑、石灰窑等。 六、包装及运输 外包装为两层编织袋：25公斤/袋，在运输中，应当防止脱硫剂爱潮和剧烈震动；存放时，应当注意防潮和防污染。 六、保质期 常温避光干燥处可保存二年

固硫剂

固硫剂 我国能源以煤为主，耗量巨大的煤燃烧后将产生大量二氧化硫气体，这是我国大气污染的主要污染源之一，由此而引起的酸雨已造成公害。现有技术已知石灰石粉可作固硫剂，在煤粉中加入石灰石粉和黏结剂做成的型煤，可以减少环境污染。另外，铬渣是含水溶性6价铬的有害废渣，年排放量达10万吨以上，历年陈放的铬渣达100万吨以上，也已经造成环境污染。 我们发现：煤中的硫具有还原性，而铬渣具有氧化性，所以利用工业废铬渣可以将煤中的硫以硫酸盐的形式固定在煤渣中，从而降低硫对大气的污染。我们在铬渣排放厂就地处理并利用铬渣作为固硫剂，降低煤燃烧时有害物质排放量。固硫剂由下述组分组成，均以重量计，石灰石粉：0-100%和铬渣粉：0-100%。优选的是，石灰石粉的用量是5-60%，铬渣粉的用量是40-95%；更优选的是，石灰石粉：8-40%和铬渣粉：60-92%；甚至更优选的是石灰石粉：8-20%和铬渣粉：80-92%；最优选的是，石灰石粉：10%和铬渣粉：90%。生产方法是将规定的量的石灰石和铬渣粉粉碎到适当粒度后混合即可。再将煤粉、黏结剂和上述固硫剂，按常规的含量进行混合，较优选的是三种组分的重量比分别为90-98%，1-3%，1-7%，再用成型机挤压成型煤，测试型煤燃烧后的二氧化硫含量（测试方法及效果数据省略）。其中的黏结剂为常用，优选是多糖，更优选是淀粉。根据需要型煤中还可加入本领域常用的助燃剂等成分。 问： 一、代理人撰写说明书还需向申请人了解什么情况？ 二、申请希望得到最大范围的保护，即权利要求1为：“一种固硫剂，其由 下述重量配比的组分组成，石灰石粉0-100%和铬渣粉：0-100%。”是否允许？ 三、权利要求2、3分别对权利要求1的固硫剂中组分进行进一步限定后， 权利要求4写成“权利要求2或3所述固硫剂的制备方法，将规定量的石灰石粉和铬渣粉粉碎到适当粒度后混合。”是否允许？“规定量”、“适当”是否清楚？权利要求4与2或3是否有单一性？ 四、“一种固硫剂的制备方法，将规定量的石灰石和铬渣粉粉碎到适当粒度 后混合。”是否允许？

高考化学考点45石油煤

考点45石油 煤 1．复习重点 1．石油的分馏、裂化和裂解； 2．煤的干馏、气化和液化。 2．难点聚焦 一 石油的成分： 1、石油组成：碳、氢、硫、氧、氮等。 2、石油成分：各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混和物，一般石油不含烯烃。 二 石油的炼制： 开采出来的石油叫做原油。要经过一系列的加工处理后才能得到适合不同需要的各种成品，如汽油、柴油等。 原油含水盐类、含水多，在炼制时要浪费燃料，含水量盐多会腐蚀设备。所以，原油必须先经脱水、脱盐等处理过程才能进行炼制。 石油的炼制分为：石油的分馏、裂化、裂解三种方法。 石油的分馏与石油的蒸馏原理相同，实验5－23中： ①蒸馏烧瓶、冷凝管 ②温度计水银球的位置：蒸馏烧瓶支管口齐平 ③冷凝管的进、出口方向能否倒置？ 1、石油的分馏 先复习随着烃分子里碳原子数增加，烃的沸点也相应升高的知识，然后启发学生如何能把石油组成里的低沸点烃和高沸点烃分离开。（答：给石油加热时，低沸点的烃先气化，经过冷却先分离出来。随着温度升高，较高沸点的烃再气化，经过冷凝也分离出 来。） 向学生说明原油开始沸腾后温度仍逐渐升高。同时问学生为什么？这说明原油是混合物。 工业上如何实现分馏过程呢？主要设备是加热炉和分馏塔。 按P137图5-24前半部分介绍，要突出介绍分馏塔的作用。最后总结石油常压分馏产物：液化石油气、汽油、煤油、柴油、重油。 接着，提出重油所含的成分如何分离？升温？在高温下，高沸点的烃受热会分解，更严重的是还会出现炭化结焦、损坏设备，从而引出减压分馏的方法。 按课本P137图5-24的后半部分介绍减压分馏过程和产物：重柴油、润滑油、凡士林、石蜡、沥青。 2、石油的裂化： （1）提出石油分馏只能得到25%左右的汽油、煤油和柴油等轻质液体燃