[發(fā)明專(zhuān)利]用于燃煤氟污染治理的固氟劑及其制備方法和應(yīng)用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410192992.2
• 申請(qǐng)日: 2014-05-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103923721A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李東偉;許國(guó)靜;黃濤;郭勝利;周雯
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C10L9/10
• 分類(lèi)號(hào): C10L9/10
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 張琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境污染防治技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于燃煤氟污染治理的固氟劑，其制備方法，以及應(yīng)用該固氟劑在煤燃燒過(guò)程中固化氟的方法。

背景技術(shù)

氟是煤中含量較高的微量元素，大多在20～500mg/kg，平均值約150mg/kg。煤燃燒過(guò)程中，隨著燃燒溫度的升高，氟的析出率逐漸增加，280℃時(shí)開(kāi)始析出，300℃時(shí)析出率為0.8％，900℃時(shí)析出率為75.8％，1200℃時(shí)析出率為97.3％。氟化物在高溫下生成HF、SiF₄、CF₄等氣體污染物。這些污染物一部分被除塵器俘獲后賦存在飛灰中，極小部分殘留在灰渣中，剩余的大部分被排入大氣中，不僅嚴(yán)重腐蝕鍋爐和煙氣凈化設(shè)備，而且造成大氣氟污染和生態(tài)環(huán)境的破壞。

燃煤污染型氟中毒在我國(guó)已成為地方病，長(zhǎng)期攝入過(guò)量的氟元素會(huì)導(dǎo)致慢性氟中毒，主要表現(xiàn)為氟斑牙和氟骨癥。研究表明，引起世界關(guān)注的溫室效應(yīng)與全球氣候變暖問(wèn)題、南極上空臭氧空洞問(wèn)題、酸雨問(wèn)題等，都與人為排放氟化物有關(guān)。針對(duì)日益突出的燃煤氟排放問(wèn)題，電站及工業(yè)鍋爐、窯爐燃煤氟污染的治理已開(kāi)始起步。

目前，高溫?zé)煔庵邢疵摲廴疚锛夹g(shù)和煤燃燒過(guò)程中固化氟元素技術(shù)是解決燃煤氟污染問(wèn)題的兩個(gè)主要研究方向。高溫?zé)煔庵邢疵摲廴疚锛夹g(shù)是指在除塵器前的煙道中利用堿液淋洗或噴射堿性固氟劑等方法脫除氟污染物；煤燃燒過(guò)程中固化氟元素技術(shù)則是指預(yù)先在煤中摻入固氟劑或向燃燒室中噴射固氟劑，從而在煤燃燒過(guò)程中將氟固化在煤渣中。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種用于燃煤氟污染治理的固氟劑，在煤燃燒過(guò)程中能夠高效固化氟元素；目的之二在于提供該固氟劑的制備方法，原料價(jià)格低廉，制備簡(jiǎn)便，成本低；目的之三在于提供一種應(yīng)用該固氟劑在煤燃燒過(guò)程中固化氟的方法，操作簡(jiǎn)便。

經(jīng)研究，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

1.用于燃煤氟污染治理的固氟劑的制備方法，包括以下步驟：按Ca²⁺、Al³⁺、Na⁺、K⁺離子的摩爾比為30:1.5:3:2-4.5分別稱(chēng)取一定量的醋酸鈣鎂鹽CaMg₂(CH₃COO₆)、硫酸鋁Al₂(SO₄)₃、碳酸鈉Na₂CO₃和碳酸鉀K₂CO₃，均勻混合，研磨過(guò)180-300目篩，再加入相當(dāng)于混合物重量6-12倍量的水，70-90℃加熱攪拌2-6小時(shí)，最后100-120℃干燥，研磨過(guò)180-300目篩，即得固氟劑。

優(yōu)選的，所述制備方法包括以下步驟：按Ca²⁺、Al³⁺、Na⁺、K⁺離子的摩爾比為30:1.5:3:2分別稱(chēng)取一定量的醋酸鈣鎂鹽、硫酸鋁、碳酸鈉和碳酸鉀，均勻混合，研磨過(guò)300目篩，再加入相當(dāng)于混合物重量6-12倍量的水，70-90℃加熱攪拌2-6小時(shí)，最后100-120℃干燥，研磨過(guò)300目篩，即得固氟劑。

更優(yōu)選的，所述制備方法包括以下步驟：按Ca²⁺、Al³⁺、Na⁺、K⁺離子的摩爾比為30:1.5:3:2分別稱(chēng)取一定量的醋酸鈣鎂鹽、硫酸鋁、碳酸鈉和碳酸鉀，均勻混合，研磨過(guò)300目篩，再加入相當(dāng)于混合物重量10倍量的水，80℃加熱攪拌2小時(shí)，最后120℃干燥，研磨過(guò)300目篩，即得固氟劑。

2.采用所述制備方法制得的固氟劑。

3.應(yīng)用所述固氟劑在煤燃燒過(guò)程中固化氟的方法，包括以下步驟：將原煤干燥，研磨過(guò)180-300目篩，所得煤粉與固氟劑按質(zhì)量比為100:1-10均勻混合后，在900-1200℃進(jìn)行高溫燃燒。

優(yōu)選的，所述應(yīng)用固氟劑在煤燃燒過(guò)程中固化氟的的方法，包括以下步驟：將原煤干燥，研磨過(guò)300目篩，所得煤粉與固氟劑按質(zhì)量比為100:1均勻混合后，在1100℃進(jìn)行高溫燃燒。