[發明專利]一種半焦燃燒脫硫脫硝添加劑以及制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010480209.8
• 申請日: 2020-05-30
• 公開（公告）號: CN111732989A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 郭瑞堂;施旭;潘衛國;官貞珍;秦浩;王忠一;柳星宇
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: C10L9/10
• 分類號: C10L9/10;C10L10/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

本發明涉及一種半焦燃燒脫硫脫硝添加劑，其原料包括以下重量份含量的組分：氯化銨10?50份；氫氧化鎂10?30份；四硼酸鈉1?10份。與現有技術相比，本發明能夠提交半焦的燃燒效率，減少燃燒產物中的硫氧化物和氮氧化物，有利于降低半焦燃燒對環境的污染，具有節省燃料、減少排放、生產成本低、經濟效益好以及便于儲存和運輸等優點。

技術領域

本發明涉及煤炭能源領域，尤其是涉及一種半焦燃燒脫硫脫硝添加劑。

背景技術

我國能源結構以煤炭為主，雖然煤炭資源豐富，但是其中低階煤的占比較高。低階煤分級利用技術能夠高效清潔地利用低階煤炭，其中主要的固體產物半焦含水量較低，是很好的高熱值無煙燃料，可用于燃燒發電和供熱。和煤炭燃燒一樣，半焦燃燒也會產生SO₂和NO_x。燃燒煙氣中的SO₂和NO_x排放，不僅對裝置設備會進行腐蝕，而且排放入大氣中更會對空氣進行嚴重的污染。SO₂和NO_x的存在，還會令需要的排煙溫度提高，浪費熱能，增加設備損耗。因此，控制SO₂和NO_x的產生和排放是全世界都非常重視并且大力研究的課題。

在煤炭中添加鈣基添加劑進行固硫是燃煤電廠控制燃燒時SO₂排放的有效手段。該方法通常是在煤炭中混入此類添加劑，氧化鈣和SO₂發生反應來減少SO₂的排放。該方法通常對硫的控制效果較好，對NO_x的脫除效果有限。并且由于我國燃燒半焦的應用較少，能夠開發出高效的可以應用于半焦燃燒中減少SO₂和NO_x排放的添加劑，則可以很好的解決上述問題。

中國專利CN10865991A公布了一種煙煤環保添加劑，由脫硫劑、固氮劑和吸附劑組成，脫硫劑的重量比為5—15份，固氮劑的重量比為2—8份，吸附劑的重量比為2—10份；脫硫劑包括氧化鎂、氧化鋅、碳酸鎂、碳酸鈣、氫氧化鈣、氫氧化鈉，固氮劑包括氧氣、碳酰二胺、氨氣，吸附劑包括活性炭、明礬、氧化鋁、氧化鎂。該發明可以降低煙煤在燃燒時產生的煙氣量，對于煙煤燃燒產生的硫氧化物和氮氧化物進行處理，降低煙煤燃燒產生的環境污染；但是該專利技術不具有起到優化燃燒并且有效抑制、去除煤渣的效果，半焦燃燒效率有待改善。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種半焦燃燒脫硫脫硝添加劑以及制備方法和應用。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種半焦燃燒脫硫脫硝添加劑，包括以下重量份含量的組分：

氯化銨10-50份；

氫氧化鎂10-30份；

四硼酸鈉1-10份。

本發明在燃燒高溫情況下釋放出Na⁺和Mg²⁺離子，可以與煙氣中的SO₂和NO_x發生反應生成硫酸鹽和硝酸鹽，高溫分解產生的NH₃也可以與NO_x反應，從而起到脫硫脫硝的作用，降低二氧化硫和氮氧化物的排放量。四硼酸鈉在提供鈉離子的同時，可以起到幫助優化燃燒，改良半焦燃燒特性，避免結焦結渣的作用，并且由于四硼酸鈉在高溫中分解、釋放氧氣，使半焦燃燒更能完全燃燒。Na⁺和Mg²⁺離子在半焦燃燒時能夠作為催化劑促進C＝O鍵的形成和加強，削弱半焦中C—C鍵，更易于燃燒時C—C鍵的斷裂，增加分子熱運動，強化燃燒效率。鈉離子作為堿性金屬離子，燃燒過程中能夠參與NH₃的脫硫脫硝反應過程，在其中起到催化作用。

優選地，本發明的添加劑包括以下重量份含量的組分：

氯化銨30份；