[發明專利]一種煤泥助燃脫硫復合添加劑及制備方法

有效

• 申請號: 201510326392.5
• 申請日: 2015-06-15
• 公開（公告）號: CN104962338B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 程芳琴;武俊智;楊鳳玲;婁慧茹;王寶鳳
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: C10L9/10
• 分類號: C10L9/10
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙)11435
• 代理人: 申紹中

技術領域

本發明涉及一種用于鍋爐內的助燃脫硫復合添加劑技術領域，更具體而言，涉及一種煤泥助燃脫硫復合添加劑及制備方法。該復合添加劑利用煤炭洗選過程中的副產品煤泥、干法乙炔生產過程中產生的廢渣干排電石渣、火電廠循環流化床產生的粉煤灰以及助劑制成，對鍋爐進行爐內脫硫，達到以廢治廢。

背景技術

我國是一個以煤炭為主要能源的國家，燃煤所產生的二氧化硫（SO₂）是主要的大氣污染物之一，而其中，燃煤發電廠排放SO₂的比例居首位。隨著國家對環保工作的越來越重視，燃煤發電廠超低排放對鍋爐脫硫技術的研究和應用也有了很大的發展。目前，燃煤發電廠鍋爐機組一般采用爐內脫硫和尾部煙氣脫硫相結合的脫硫方式，以減少煙氣中產生的SO₂排放濃度。

煤泥是煤炭洗選過程中的副產品，具有持水性高的特點；干排電石渣是干法乙炔生產過程中產生的廢渣，主要成分為氫氧化鈣，其粉末較細，顆粒本身具有較大的比表面積大，可以作為脫硫劑；粉煤灰是火力發電廠排出的廢棄物。但是聯合運用煤泥、干排電石渣和粉煤灰作為復合脫硫劑，能在消除廢物的同時，大大提高火電廠的鍋爐爐內脫硫效果。加入助劑風化煤、碳酸鉀和碳酸鍶提高了鍋爐內燃料的燃燒效率。

電石渣用于脫硫是因為電石渣的主要成分為Ca(OH)₂，Ca(OH)₂脫硫的原理為：

Ca(OH)₂+SO₂→CaSO₃+H₂O

2CaSO₃+O2→2CaSO₄

SO₂與Ca(OH)₂的反應主要是在表面上反應的。Ca(OH)₂顆粒的最外表面轉化為CaSO₄，而阻塞了Ca(OH)₂內微孔反應，從而抑制了脫硫反應的進一步進行。

粉煤灰的主要成分為SiO₂ 和Al₂O₃，其在有Ca(OH)₂和水存在的條件下，粉煤灰中的SiO₂和Al₂O₃ 可以與Ca(OH)₂ 發生反應，生成以水化硅酸鈣、水化硅鋁酸鈣為主的一系列水化產物：

Ca(OH)₂+SiO₂+H₂O → (CaO)x(SiO₂)y(H₂O)z

Ca(OH)₂+Al₂O₃+H₂O → (CaO)x(Al₂O₃)y(H₂O)z

Ca(OH)₂+SiO₂+Al₂O₃+H₂O → (CaO)x(Al₂O₃)y (SiO₂)z(H₂O)w

Ca(OH)₂+Al₂O₃+SO₃ +H₂O → (CaO)x(Al₂O₃)y(CaSO₄)z(H₂O)w

生成的水合硅酸鈣除了促進氣、固擴散和增大比表面積外，還具有高持水性能，保持鈣基吸收劑表面濕潤。而且，這些水化產物為多孔晶體，呈粗大纖維狀，相互交叉構成空間結構，兩者的比表面積為100-300m²/g,具有很高的活性。