一种链条炉燃煤催化剂循环利用方法
【技术领域】
[0001]本发明属于燃煤催化燃烧技术领域，具体涉及一种链条炉燃煤催化剂循环利用方法。
【背景技术】
[0002]链条炉是一种层燃炉，炉内煤的燃烧是在移动中完成的，但是链条炉层燃过程实际属于固定床燃烧，由于链条炉燃烧工况稳定、热效率较高、运行操作方便、劳动强度低、烟尘排放浓度较低，因此链条炉在工业上得到了广泛的应用，目前我国有近50万台链条炉，而且其数量以每年7 %?8 %的速度递增。
[0003]由于链条炉所用煤料粒度在8cm?12cm的块料，煤层厚度在5cm?8cm，燃烧过程所用的空气只从炉排底部吹入，因此会导致链条炉燃烧温度较低，一般在850°C?950°C，煤料燃烧效率一般为75%?85%，链条炉的空气过剩系数小、温度低，导致燃烧不充分、煤灰含碳量较高、尾气中CO含量较多。
[0004]目前，人们采用煤催化燃烧技术，以提高链条炉中煤料的燃烧速率和燃烧效率，煤催化燃烧技术能够降低燃点、提高燃煤速率，即使在低氧浓度的条件下，煤料也能保持良好的燃烧效率。
[0005]在工程应用上，催化燃烧效果取决于催化剂与煤颗粒的接触效果及是否能够高效回收，因此不同的负载方式，会直接影响负载均匀性和紧密度，进而导致燃烧速率和燃烧效率；另外，催化燃烧过程催化剂能否回收，能否提高回收效率，也取决于催化燃烧过程的控制，及辅助催化剂种类与添加方式，对于贵重金属催化剂，由于催化剂价格昂贵，因此回收工艺很多，而对于燃煤催化剂由于需要量较大，且催化剂多为各种碱金属化合物，其中钾盐就是典型的催化剂，然而钾盐价格较高，同时对各种炉膛具有腐蚀作用，因此钾盐的循环利用尤为重要，对催化剂进行回收，不仅降低煤催化燃烧成本，更能够提高催化效果，降低催化剂对炉膛的腐蚀作用。
[0006]近年来也有一些对于煤催化燃烧技术的公开文献，例如申请号为201410251387.8的发明专利，公开了一种催化剂回收及负载方法，所述的方法由于是流化床或气流床气化，因此需要催化剂与煤粉负载紧密，而且气化煤粉颗粒较小，还需要进行一定温度的预热将催化剂与煤粉固定接触；申请号为201210123360.1发明专利，公开了一种链条式燃煤锅炉固体助燃剂，用于链条炉的燃烧过程，其负载方式是直接与燃煤混合，且催化剂无法回收；申请号为201410393340.5的发明专利，公开了一种利用钙基冶金固废降低链条炉燃烧二氧化硫排放的方法，其利用冶金固体废弃物与燃煤催化剂的协同作用，实现了降低二氧化硫的排放量，但未涉及催化剂的循环方法。
【发明内容】
[0007]为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种链条炉燃煤催化剂循环利用方法。
[0008]本发明所采用的技术方案为:
[0009]一种链条炉燃煤催化剂循环利用方法，其操作步骤如下:
[0010]a、溶液配制:将包覆剂与水混合，配制成质量浓度为5%?50%的包覆剂溶液，将催化剂与水混合，配制成质量浓度为0.01 %?I %的催化剂溶液，待用；
[0011]b、煤料包覆:将包覆剂溶液包覆于煤料的外表面，制得包覆煤料，其中所用包覆剂溶液的质量与煤料的质量百分比为1%?15% ；
[0012]C、催化剂负载:将催化剂溶液雾化，然后与b步骤得到的包覆干煤料相接触，得到催化剂负载煤料，其中雾化所加水的质量与煤料的质量百分比为1%?20%，所用催化剂溶液的质量与煤料的质量百分比为0.01%?3% ；
[0013]d、煤料燃烧:将c步骤得到的催化剂负载煤料，在800?1200°C下燃烧，得到煤灰；
[0014]e、洗涤回收:将d步骤得到的煤灰与水混合，当混合溶液中催化剂质量浓度达到0.01%?1%后去除杂质，即制得催化剂溶液，最后将催化剂溶液储存，并继续循环使用。
[0015]作为本发明的进一步改进，其操作步骤如下:
[0016]a、溶液配制:将包覆剂与水混合，配制成质量浓度为10%?30%的包覆剂溶液，将催化剂与水混合，配制成质量浓度为0.05%?0.8%的催化剂溶液，待用；
[0017]b、煤料包覆:将包覆剂溶液通过喷洒或者浸渍的方式包覆于煤料的外表面，得到包覆煤料，其中所用包覆剂溶液的质量与煤料的质量百分比为10%?15% ；
[0018]C、催化剂负载:将催化剂溶液雾化，然后与b步骤得到的包覆干煤料相接触，得到催化剂负载煤料，其中雾化所加水的质量与煤料的质量百分比为10%?15%，所用催化剂溶液的质量与煤料的质量百分比为0.05%?1% ；
[0019]d、煤料燃烧:将c步骤得到的催化剂负载煤料，在800?1000°C下燃烧，得到煤灰；
[0020]e、洗涤回收:将d步骤得到的煤灰与水混合，当混合溶液中催化剂质量浓度达到0.05%?0.8%后去除杂质，即制得催化剂溶液，最后将催化剂溶液储存，并继续循环使用。
[0021]作为本发明的进一步改进，所述的包覆剂为碱土金属化合物。包括Ca(OH)2、CaO、CaCO3、Mg (OH) 2、MgO、MgCO3等。优选为 Ca (OH) 2、CaO、CaCO3。
[0022]作为本发明的进一步改进，所述的催化剂为碱金属可溶碱或碱金属可溶盐。包括KOH、NaOH, K2C03、Na2CO3^ KMnO4, KN03、NaN03、K2FeO4、甲醇钠、醋酸钠、醋酸钾等钾盐和钠盐，优选 KOH、NaOH, K2CO3、Na2CO3。
[0023]本发明的有益效果为:本发明的一种链条炉燃煤催化剂循环利用方法，利用包覆剂进行负载，使催化剂得到更好的回收，防止催化剂与煤中矿物质发生反应，再在将催化剂在煤料入炉过程进行雾化喷入，实现了催化剂的负载，当燃煤在固定床燃烧器进行燃烧时，由于燃烧温度和空气流速的控制，催化剂仍以游离态负载在煤灰中，然后将煤灰直接排入废水池中，催化剂随之溶于废水中，当废水池中催化剂浓度达到催化剂负载浓度时，经过过滤后，再将液体催化剂雾化负载到入炉煤料上，实现催化剂的循环利用。本发明的最大特点是充分利用了液体催化剂，大幅度提高了固定床燃煤锅炉催化燃烧效果，催化剂的回收和循环使用率也相应地得到了提高，而且提高了燃煤锅炉的效率、降低催化剂成本，同时大大降低燃烧过程的粉尘排放。
【附图说明】
[0024]图1是本发明的工艺流程示意图；
[0025]图2是本发明的工艺流程框图。
[0026]图中:1、煤斗；2、煤颗粒；3、液体雾化喷枪；4、链条炉炉排；5、催化剂回收池；6、泵体；7、过滤浓缩设备；8、催化剂溶液储罐；9、煤粉管板输送设备；10、补充催化剂溶液管路。
【具体实施方式】
[0027]实施例1
[0028]本发明提供了一种链条炉燃煤催化剂循环利用方法，其操作步骤如下:
[0029]a、溶液配制:将Ca(OH)2与水混合，配制成质量浓度为15%的Ca(OH) 2溶液即为包覆剂溶液，将KOH与水混合，配制成质量浓度为0.05%的KOH溶液即为催化剂溶液，待用；
[0030]b、煤料包覆:将包覆剂溶液包覆于煤料的外表面，制得包覆煤料，其中所用包覆剂溶液的质量与煤料的质量百分比为12% ;
[0031]C、催化剂负载:将催化剂溶液雾化，然后与b步骤得到的包覆干煤料相接触，得到催化剂负载煤料，其中雾化所加水的质量与煤料的质量百分比为14%，所用催化剂溶液的质量与煤料的质量百分比为0.1% ;
[0032]d、煤料燃烧:将c步骤得到的催化剂负载煤料，在800°C下燃烧，得到煤灰；
[0033]e、洗涤回收:将d步骤得到的煤灰与水混合，当混合溶液中催化剂质量浓度达到0.05%后去除杂质，即制