专利名称：燃煤锅炉综合治理无污染物排放技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及燃煤烟气治理和灰渣利用技术，具体涉及一种燃煤锅炉综合治理无污染物排放技术，属于国际专利分类F23B5/00“能燃烧初始燃烧时未燃尽物质的设备”技术领域。
背景技术：
燃煤对环境的污染煤是各历史时代植物遗体在沼泽或湖泊中积聚后，经过漫长的地质时期的生物化学、地球化学、物理化学等的复杂作用转化而成的可燃物质。煤与氧发生化合反应放出大量光和热即为煤的燃烧。燃煤锅炉是利用煤的燃烧所产生的能量的最主要的形式，它使水汽化成为蒸汽，用蒸汽去推动发电机发电或作热源使用。煤由碳、挥发分、水分和灰分组成。组成煤的元素有C、H、O、N、S、P、F、Cl、Fe、Al、Ca、Si、Mg、Mn等，煤燃烧时这些元素参加反应最终形成烟气和灰渣。
燃煤烟气中除粉尘和水分外还含有SO2、NOX、CO、CO2、CxHy以及氟化物、氯化物等有害气体，这些气体对大气环境造成严重污染和破环。排放到大气环境中70％的粉尘，90％的SO2，70％的NOX、71％CO，43％CxHy和85％的CO2来自于煤的燃烧。燃煤时产生大量影响环境的灰渣，这些灰渣还未充分利用。烟气中的SO2主要由煤中的硫铁矿及一些硫化物与氧反应而生成；NOX则主要由煤中的一些有机物氧化而成，少量为空气中的N氧化而成；CO、CO2是煤中的C与O反应而成，煤完全燃烧则主要生成CO2，不完全燃烧则CO含量增加。CO2是“温室效应”的根源，SO2和NOX是“酸雨”形成的罪魁祸首。SO2、NOX以及氟化物、氯化物等对大气的污染非常严重，就其排放量而言，远远不如CO2大，回收利用CO2是必然之路，否则CO2无出路，也就不能消除燃煤烟气的污染。如果在回收CO2过程中同时解决SO2、NOX以及氟化物、氯化物等的污染，将会彻底全面消除燃煤烟气的污染。
灰渣虽然有多种再利用的方法，在有条件的地方确实也在回收利用，但还有50％以上的灰渣没有利用，仍然占用土地、污染环境。只有在治理烟气污染的同时，解决灰渣的再利用，这样才能全面解决燃煤的污染问题。
目前燃煤烟气治理和灰渣的利用情况对燃烧煤所造成的污染，世界各国都非常重视，采用了许多的技术措施。脱除烟气中的的SO2、NOX已有很多办法，在脱除SO2和NOX的同时，一般也可脱除氟化物和氯化物。而“温室效应”的罪魁祸首CO2在烟气中所占份额很大，简单地从烟气中脱除方法，很难彻底根除CO2的污染，回收利用CO2是必然之路，否则无出路。
煤的燃烧是利用煤的主要形式，C与O反应不可避免要生成CO2，设法使“CO2变害为利”是解决其污染的最好办法。
纯净CO2用途非常广泛CO2是一种良好的萃取剂，应用于食品、饮料、油料、香料、药物的加工萃取；CO2是良好的致冷剂，不仅冷却速度快，操作性能良好，不浸湿产品，不会造成二次污染，而且投资少，节省人力；CO2是一种质优价廉的蔬菜、瓜果的保鲜贮藏剂；CO2是一种良好的粮食贮存熏蒸剂，不仅有优异的杀虫灭鼠性能，而且防潮防霉；CO2可作为油田注入剂可有效地驱油，可作为油田洗井剂，清洗油井的堵塞物；CO2还是有效气体肥料，用于大棚种植增产效果异常明显。CO2这些用途告诉我们不能只看到它有害的一面，CO2也有可利用的一面，应该充分利用。但是以上这些用途还不能根本解决CO2的污染问题，因使用后绝大部分仍然以气体形态排入大气。只有改变CO2的形态使其成为另一种物质，把CO2固定下来，才能真正改善CO2污染。
植物通过光合作用吸收CO2使之与水和少量的营养物结合成各种各样的有机物，把CO2转变为其它形态的物质，真正消耗CO2，减少进入大气的CO2量。高等植物能消耗CO2，低等植物也能消耗CO2。例如，作为单细胞植物的浮游生物，象一切植物一佯，能利用太阳能将二氧化碳、水和痕量的营养物结合生成有机物，CO2分子中的碳原子便扎根在俘游生物体内，成为安全的资源，即所谓碳沉积。单细胞藻类植物，能吸收大量二氧化碳生成石油，培养这种藻类植物不用提炼，可直接用于发动机中燃烧发电。
通过现代的有机合成技术，将其转化为有机产品。CO2可催化加氢，合成甲烷、甲醇、乙醇及其它醇类，还可合成甲酸及其衍生物，也可直接合成烃类或者先转化成CO，再通过费—托合成法合成烃类等产品，其催化加氢的产品如图1。
在CO2催化加氢的产物中，甲醇以及甲烷和其它烃类都可作为燃料，替代现行采用的石油作为能源的一部分。甲醇、甲烷及其它烃类(特别是C2～C5的低级烃类和含C6以上的汽油馏分)是有机化工的重要和原料。
以CO2为原料合成酯、高聚物CO2与环氧丙烷合成碳酸亚丙酯，由于其生产成本低、产品质量高的优点正在取代酯交换法、光气法和氯丙醇法；CO2与丙烯氧化合成、CO2与醇直接合成法生产碳酸酯，通过调节聚合制备液体的脂肪族聚碳酸酯树脂，用此材料生产可降解聚氨酯泡沫塑料。
以CO2为基础原料的有机合成也能把CO2转化为另外的物质，CO2固定下来，减少CO2向大气的排放量。
以上分析足以说明CO2是一种可利用的资源，利用好可能维持CO2在自然界的平衡。
2、CO2的分离、提纯空气燃烧煤产生的烟气CO2浓度，因空气过剩系数不一样有变化，一般在13～19％之间，经过分离、提纯后才能有效利用。CO2分离、浓缩、提纯的方法很多，成熟的方法有物理法、化学法和膜分离技术。
物理方法中的低温蒸馏法、变压吸附法最适合燃煤烟气中CO2的分离、提纯。低温蒸馏法由于设备庞大、能耗较高、分离效果较差，因而成本较高，不适应中小规模的生产；变压吸附法工艺过程简单、能耗低、适应能力强，自动化程度高、技术先进、经济合理、时，应用广泛。
化学方法主要有以有机胺(如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等)作溶剂吸收CO2，经吸收、解吸得到高纯的CO2。
膜分离技术具有装置简单、操作方便、能耗较低等优点，是当今世界上发展较迅速的一项节能型气体分离技术。但是，膜分离法的缺点是很难得到高纯度的CO2，要想得到高纯度的CO2，需要与化学法相结合。
在CO2分离、浓缩、提纯之前，必须净化烟气，清除烟气中的粉尘、CO、SO2、NOX、氟化物、氯化物等杂质。清除这些杂质的方法较成熟，可以借鉴。
3、灰渣的利用煤的组成之一灰分在燃烧过程中大部分变成固体物，与未燃尽的碳组成灰渣，成为废弃物排出，其中的一部份以粉尘的形式进入烟气，在烟气处理过程积中收集下来。目前燃煤的灰渣基本上是用去生产建筑材料、筑路、回填等。还可以充分发挥其特性，开辟附加值更高的利用途径。
为了消除煤燃烧所造成的对环境的污染和破坏，人们采取了许多技术措施，但这些技术技术措施彼此孤立存在，没有形成综合控制技术，只能解决个别的局部的问题，不能彻底的协同一致地消除燃煤污染。如何采用综合技术，彻底消除燃煤污染，这是我们所要解决的问题。
发明内容
本发明的目的，在于针对目前燃煤污染物治理技术的不足，提供一种综合治理方案——燃煤综合治理无污染物排放技术。这是基于燃煤的污染有多方面，既有气体污染物，也有固体污染物。治理污染时不能孤立考虑各个污染物，需根据各个污染物的特性，互相之间的联系，综合、系统、全面地拟定治理方案，才能以最少的投入换取最大的收获。
本发明的技术方案如下。
一种燃煤锅炉综合治理无污染物排放技术，该技术包括“空气分离制O2”、“电解水制H2、O2”、“燃煤锅炉”、“烟气除尘”、“分子筛制造”、“烟气净化”、“CO2提纯”、“缓释CO2气肥制备”、“CO2利用”多项工艺过程组合而成。将燃烧煤产生的灰渣制成燃煤灰渣分子筛，吸附CO2，成为兼有保水作用的缓释CO2气肥，全部以肥料的形状回归大自然，实现燃煤锅炉的无污染物排放。
所述的“燃煤锅炉”，除通常的空气燃煤锅外，还包括富氧燃煤锅炉；该富氧燃煤锅炉与通常的空气燃煤锅炉之区别在于送入锅炉的气体不是空气而是富氧气体，所述入炉富氧气体的氧含量＞21％；综合考虑以80％-90％为宜；富氧燃烧煤所需的富氧由空气分离或电解水而得。
亦可在空气燃煤锅炉中用富氧燃烧煤，只要将其烟气返回一部份与富氧气体混合入炉，使入炉混合气含氧量维持在21％即可，空气燃煤锅炉不需作任何改变。
所述的燃煤灰渣分子筛，是一种以燃烧煤产生的灰渣为主体原料制成的分子筛，这种分子筛相当于4A型，其制备方法如下(1)将煤渣磨细至150目，与粉煤灰混合成燃煤灰渣混合粉料，Al(OH)3和Na2CO3或NaOH三种物料在120℃下烘烤2-3小时，除去水分，然后混合均匀；(2)在800-850℃温度下焙烧1-1.5小时，成浅绿色物料后进行粉碎；(3)在搅拌条件下，把粉碎料投入水中，升温至50-55℃，恒温2小时，取液分析碱度，补加至总碱度为1N；(4)升温至98℃，在搅拌下晶化6小时；(5)按常规分子筛制法进行洗涤、交换、成型、活化即得产品，防潮密封包装备用；(6)需要时可用K2CO3(或KOH)代替Na2CO3(或NaOH)。
所述的缓释CO2气肥的制备，是在干燥的状态下，纯净CO2气体通过燃煤灰渣分子筛床层，燃煤灰渣分子筛充分吸附CO2气体，成为“缓释CO2气肥”，缓释CO2气肥在密闭条件下防潮贮存。
为减少Na离子的积累，在制备燃煤灰渣分子筛时，用K盐(或K碱)代替Na盐(或Na碱)。
本发明的燃煤锅炉综合治理无污染物排放技术，以“缓释CO2气肥”为核心，由“空气分离制O2”、“电解水制H2、O2”、“燃煤锅炉”、“烟气除尘”、“分子筛制造”、“烟气净化”、“CO2提纯”、“缓释CO2气肥制备”、“CO2利用”等多项工艺过程组合而成。以燃煤所产生的灰渣为主要原料生产燃煤灰渣分子筛，用这种分子筛吸附燃煤烟气中的CO2成为缓释CO2气肥，这种气肥施入土壤中逐步吸附水分，新吸附的水占据原来所吸附CO2的位置，CO2逐步被替代而释放出来，为植物的光合作用补足CO2。被缓释CO2气肥吸附的水不易流失和蒸发，因而对土壤起到保水作用，非常适用于干旱缺水、沙质盐渍土壤。由于燃煤所产生的CO2量很大，除用去制备“缓释CO2气肥”外，还可以供有机合成使用，也可以直接用于食品行业，用作萃取剂、致冷剂、熏蒸剂、油田洗井剂等。为CO2吸附创造条件，先对烟气进行处理，除去粉尘和有害的气体并加以利用，将CO2浓度提高。这样所有燃煤产生的污染物都得处理和利用，实现无污染物排放。
采用富氧燃烧煤大幅度减少所产生烟气量，大幅度降低能耗，提燃料利用率，也为CO2吸附创造有利条件。采用空气分离和电解水技术，为富氧燃烧煤提供氧的来源，采用电解水技术在提供氧气的同时，还可为CO2有机合成提供氢气。
图1为二氧化碳的催化加氢产品方向示意图；图2为燃煤锅炉无污染物排放技术方案一的工艺示意图；图3为燃煤锅炉无污染物排放技术方案二的工艺示意图；图4为燃煤锅炉无污染物排放技术方案三的工艺示意图；图5为燃煤锅炉无污染物排放技术方案四的工艺示意图。
具体实施例方式
1、方案一如图2所示，方案一的工艺过程包括“烟气除尘”、“分子筛制造”、“烟气净化”、“CO2提纯”、“缓释CO2气肥制备”、“CO2利用”等。
在锅炉内用空气燃烧煤，产生烟气和灰渣。烟气中含有大量的由空气带来的N2、O2、C氧化而成的CO2，还有粉尘及SO2、NOX、CO、CxHy、HCl、HF等有害气体。烟气先经过“烟气除尘”工序除去粉尘，再经“烟气净化”工序除去SO2、NOx、HCl、HF等化合物，得到仅含N2、O2、CO2的烟气；经“CO2提纯”工序使CO2从混合气中分离出来，一部分纯净CO2被由“分子筛制造”工序得到的燃煤灰渣分子筛吸附成为“缓释气体肥料”，一部分纯净CO2用去进行“有机合成”，一部分CO2直接用于食品行业，用作萃取剂、致冷剂、熏蒸剂、油田洗井剂等；最后剩下无任何危害的N2、O2排空。灰渣用去产制备燃煤灰渣分子筛。
1)、“烟气除尘”无论什么形式的燃煤锅炉其烟气中要带出大量的粉尘，特别是煤粉炉、循环流化床炉烟气中的粉尘更多。烟气中的粉尘既不允许排入大气，也不能带入后系统影响其它成分的再利用，必须采取措施除去烟气中的粉尘。烟气中的粉尘是煤中灰分在煤燃烧过程中所生成的固体物，其中还挟带有未燃尽的碳。通常电站燃煤锅炉采用静电除尘器、袋式除尘器来完成烟气除尘任务，能满足后部工艺过程的要求。
2)、“烟气净化”
目的是除去烟气中的SO2、NOX、HCl、HF等化合物，目前相关技术很多，效果也很好，其中的“活性炭氨法”最符合要求，不仅能有效去上述化合物，还可副产硫铵、硝铵混合肥料。
3)、“CO2提纯”因为燃煤所产生的CO2量很大，单一的用途很难全部消化，应同时兼顾多种用途，不同的用途对CO2质量要求不一样，应针对用途分开档次。本方案中“CO2提纯”分为二级提纯，第一级采用膜分离或变压吸附多方法，使CO2提高到90％左右用作直接气体肥料和用去生产缓解气体肥料；第二级采用化学法或低温蒸馏法，产出浓度达99％工业级或99.95％食品级CO2，用去合成有机物和用于食品行业。
4)、“分子筛制造”和“缓释CO2气肥制备”这是该方案的核心部分，是把燃煤灰渣与回收利用CO2结合在一起的烟气综合治理技术。
“分子筛制造”“分子筛”是一种硅铝酸盐，主要由硅铝通过氧桥连接组成空旷的网状晶体结构，在网状晶体结构中有很多孔径均匀的孔道和排列整齐、内表面积很大的空穴，它的网状多孔结构使得其具有较高的吸附容量，而且具有分子选择吸附的性能。分子筛对水和二氧化碳有非常好的吸附性能，如果分子筛吸附CO2后作为气体肥料使用，这种“气体肥料”能非常缓慢地释放CO2，释放CO2后的分子筛还是到非常好的保水剂。但是，通常的分子筛生产费用高，用它吸附CO2后作为肥料经济上不合理。利用富含硅、铝的燃煤灰渣制成分子筛，显然这种分子筛的制造费用低，吸附CO2后作为肥料经济合理。更重要的是为燃煤灰渣找到一条根本出路，燃煤产生的“温室效应”气体CO2和灰渣同时得到利用，实现“变废为宝”。
燃煤的灰渣是煤中的灰分在燃烧过程中形成，它的化学成分取决于煤的灰分成分，通常煤的灰分中含有大量的硅、铝等合成分子筛所需的化学元素，某热电厂的粉煤灰化学成分如表1所列表1 某热电厂燃煤粉煤灰化学成分
燃煤炉渣化学成分与粉煤灰基本相同。煤的产地、品种不一样，其灰分成分也不一样，总会有差别。而且燃煤灰渣各化学成分的比例还不是分子筛所要求的比例，需要配料调整。用于吸附二氧化碳的分子筛为4A型，分子式可表示为NaO.Al2O3.SiO2.4.5H2O，三种成分NaO、Al2O3、SiO2的分子比为1∶1∶1，按此比例配料，加入适量的Al(OH)3和Na2CO3。燃煤灰渣分子筛制备方法如下(1)、将煤渣磨细至150目，与粉煤灰、尘混合成燃煤灰渣混合粉料，Al(OH)3和Na2CO3三种物料在120℃下烘烤2-3小时，除去水分，然后混合均匀。
(2)、在800-850℃温度下焙烧1-1.5小时，成浅绿色物料后进行粉碎。
(3)、在搅拌条件下，把粉碎料投入水中，升温至50-55℃，恒温2小时，取液分析碱度，补加至总碱度为1N。
(4)、升温至98℃，在搅拌下晶化6小时。
(5)、按常规分子筛制法进行洗涤、交换、成型、活化即得产品，防潮密封包装备用。
“缓释CO2气肥制备”是在干燥的状态下，纯净CO2气体通过燃煤灰渣分子筛床层，燃煤灰渣分子筛充分吸附CO2气体，成为“缓释CO2气肥”。缓释CO2气肥在密闭条件下防渐贮存。
5)、“缓释CO2气肥”光合作用是植物在叶绿体中利用光能将二氧化碳和水合成有机物、释放氧气、将光能转变为化学能并储存在有机物中的过程。植物依靠光合作用生长，充足的二氧化碳是保证植物正常生长不可短缺的要素，缺少二氧化碳植物不能正常生长。在相对密闭的温室(包括塑料大栅)里，随着植物光合作用的进行，气体中的CO2浓度逐渐降低，影响植物光合作用的正常进行，影响植物的正常生长。及时补足CO2维持其正常浓度，对保证植物正常生长至关重要。不仅如此，实践证明提高植物生长环境大气中CO2浓度，能提高植物产量。这就是CO2气体肥料的来由。CO2气体肥料不仅适用于温室，如果施用方法得当，对大田作物也能起到增产作用。目前CO2气体肥料的施用方式有两种罐装现场施用或现场产气直接施用。这两种施用方法难以保证CO2浓度均衡，CO2气体利用率很低。如果选取一种物质作为CO2载体，这种载体吸附CO2，施用时CO2有序缓慢释放，这样不仅能保证CO2浓度均衡，而且有放提高CO2气体利用率。这种载体对植物和土壤不能造成损害，最好还能产生其产的效果。用燃煤灰渣制成的分子筛可以起到这样的作用，燃煤灰渣分子筛在干燥的状态下吸附CO2，施用后它与土壤中的水接触并吸附，被吸附的水逐渐替代CO2占据吸附表面，CO2逐渐释放出来，这种释放相对平稳、有序。我们把这种燃煤灰渣吸附CO2所得到的产物称之为“缓释CO2气肥”。被分子筛吸附的水在土壤中不易流失和蒸发，分子筛起到保水作用。中、日两国研究人员开展了利用这种燃煤灰渣分子筛(他们称之为人工合成沸石)改良沙质土壤的研究，研究结果确定了由于在沙质土壤中混入人工合成沸石(我们称之为燃煤灰渣分子筛)后增加了土壤的含水量，从而提高了作物的生长量和收获量；同时可以减少灌溉水量，有助于减轻土壤的盐害程度，施用燃煤灰渣分子筛是改良沙质盐渍土壤的有效措施。我们也注意到由于制备燃煤灰渣分子筛过程中，引入了大量Na离子，施用后造成土壤中Na离子增加。为了克服这一缺陷，在制备分子筛过程中以KOH或K2CO3代替NaOH或Na2CO3，不仅避免了Na离子增加，反而为土壤增加了肥料元素K。
6)、“CO2利用”CO2利用除制备“缓释CO2气肥”外，还有多余CO2的供直接利用和合成有机产品。
CO2的直接利用如前所述CO2可以直接用作萃取剂、致冷剂、保鲜贮藏剂、粮食贮存熏蒸剂、油田洗井剂等。由于不同用途对CO2质量的要求不一样，根据实际需要选用90％及99％工业级、99.95℃食品级等不同级别的产品。通常情况下，CO2包装采用罐装形式。
CO2有机合成如前所述CO2可以用去合成许多有机物产品，包括甲烷、甲醇、乙醇及其它醇类、甲酸及其衍生物、其它烃类(特别是C2～C5的低级烃类和含C6以上的汽油馏分)；还可以合成酯、高聚物。在合成醇、酸、烃等有机物时，涉及CO2的加氢反应，需要由系统外提供H2。
2、方案二方案一采用空气燃烧煤，空气引入系统21份O2，伴随着必须引入79份N2，在系统自始至终N2都没有参与反应，燃烧过程完成后N2存在于烟气中，仍然的占烟气体积的80％，输送占气体体积近80％的N2要耗费能量，离开燃煤锅炉时要带走热量，从系统中移走这些热量还需付出能量，CO2被N2稀释，给其后的CO2提纯带来许多麻烦。如果把引入系统的空气改换成富氧气体或纯氧，那情况将大大改观。例如，用含O2为80％的富氧气来燃煤，气体量只有空气燃煤的1/4，总的能耗只有空气燃煤的1/4。能耗的大幅降低，为该技术的实现奠定了基础。
方案二与方案一的不同，就在于增加空气分离过程，变用空气燃烧煤为用富氧燃烧煤，其它过程不变，如图3所示。
“富氧气的制备”“富氧”即为氧含量很高的气体，其氧含量要超过空气中21％的氧含量许多，当其氧含量接近100％则称为“纯氧”。“富氧”、“纯氧”由空气分离而得制，通常空气分离都是采用物理方法，包括低温蒸馏、变压吸附和膜分离技术。低温蒸馏法由于设备庞大、能耗较高、分离效果较差，因而成本较高，但根据要求可以得到“富氧”、“纯氧”、“纯氮”；变压吸附法工艺过程简单、能耗低、适应能力强，自动化程度高、成本低；膜分离法装置简单、操作方便、能耗较低，但很难得到高纯气体，适用于制取“富氧”，而不宜用来制“纯氧”。在此以选择变压吸附法生产含氧为80-90％的富氧气体为宜。
采用空气分离办法获取富氧，同时产出纯N2和稀有气体可供利用。
“富氧燃烧煤”富氧燃烧煤是燃料煤在富含氧的气体中燃烧，以光和热的形式释放出能量的过程。这种富含氧的气体通这空气分离而得，其氧含量远远高于空气中的21％。综合考虑富氧燃烧煤所用的富氧气体氧含量以80％-90％为宜。由于富氧与空气的氧含量相差很大，富氧燃烧煤与空气燃烧煤的燃烧情况大不一样。
煤的燃烧过程中，由于氧含量的提高，氧与煤的反应变得激烈，强化了煤的燃烧；氧含量提高减少了燃烧前后的烟气量。
富氧燃烧煤与空气燃烧煤一样需要在燃烧炉中进行，锅炉为了适应氧含量提高而引起的燃烧状态的变化要有很大变化。
富氧燃烧煤的突出特点就是强化煤的燃烧，为烟气净化和二氧化碳的回收利用创造条件。
3、方案三方案一和方案二都涉及到有机合成，有机合成中的主要内容之一是加H2，需要有H2的来源。把解决H2的来源归并到本方案的系统中，将会是另一番景象。值得注意的是解决H2的来源时，切忌以煤碳、石油、天然气等矿物燃料为起始原料，因为以这些燃料为起始原料制H2时，要产出等当量的CO2，再去解决这些CO2的问题，显然毫无实际意义。本方案采用电解水的方法，在为有机合成提供所需的H2同时得到富氧燃烧煤所需的O2，不需要系统外供H2，这样就形成了方案三。如图4所示。
方案三与方案二的区别在于以电解水代替空气分离，在提供富氧燃烧煤所需的O2的同时，为有机合成提供H2。
4、方案四方案二应用于原有空气燃煤锅炉，原有锅炉的燃烧室、锅炉管等都不适应新的变化，为使原有设施适应“富氧燃烧煤”这一新变化，从“CO2提纯”后抽取一部纯净CO2气体代替原空气中的N2，加入到“富氧”中，使入炉气体中的O2含量保持与空气一样达21％，其它工艺过程与方案一相同，形成方案四。如图5所示。虽然工艺指标会有所变化，但不影响锅炉的正常运行。
权利要求
1.一种燃煤锅炉综合治理无污染物排放技术，其特征在于该技术包括“空气分离制O2”、“电解水制H2、O2”、“燃煤锅炉”、“烟气除尘”、“分子筛制造”、“烟气净化”、“CO2提纯”、“缓释CO2气肥制备”、“CO2利用”多项工艺过程组合而成；将燃烧煤产生的灰渣制成燃煤灰渣分子筛，吸附CO2，成为兼有保水作用的缓释CO2气肥，全部以肥料的形状回归大自然，实现燃煤锅炉的无污染物排放。
2.根据权利要求1中所述的无污染物排放技术，其特征在于所述“燃煤锅炉”，除通常的空气燃煤锅外，还包括富氧燃煤锅炉；该富氧燃煤锅炉与通常的空气燃煤锅炉之区别在于送入锅炉的气体不是空气而是富氧气体，所述入炉富氧气体的氧含量＞21％；综合考虑以80％-90％为宜；富氧燃烧煤所需的富氧由空气分离或电解水而得。
3.根据权利要求1中所述的无污染物排放技术，其特征在于所述燃煤灰渣分子筛，是一种以燃烧煤产生的灰渣为主体原料制成的分子筛，这种分子筛相当于4A型，其制备方法如下(1)将煤渣磨细至150目，与粉煤灰混合成燃煤灰渣混合粉料，Al(OH)3和Na2CO3或NaOH三种物料在120℃下烘烤2-3小时，除去水分，然后混合均匀；(2)在800-850℃温度下焙烧1-1.5小时，成浅绿色物料后进行粉碎；(3)在搅拌条件下，把粉碎料投入水中，升温至50-55℃，恒温2小时，取液分析碱度，补加至总碱度为1N；(4)升温至98℃，在搅拌下晶化6小时；(5)按常规分子筛制法进行洗涤、交换、成型、活化即得产品，防潮密封包装备用；(6)需要时可用K2CO3(或KOH)代替Na2CO3(或NaOH)。
4.根据权利要求1中所述的技术，其特征在于所述的缓释CO2气肥的制备，是在干燥的状态下，纯净CO2气体通过燃煤灰渣分子筛床层，燃煤灰渣分子筛充分吸附CO2气体，成为“缓释CO2气肥”，缓释CO2气肥在密闭条件下防潮贮存；为减少Na离子的积累，在制备燃煤灰渣分子筛时，用K盐(或K碱)代替Na盐(或Na碱)。
5.根据权利要求1中所述的无污染物排放技术，其特征在于亦可在空气燃煤锅炉中用富氧燃烧煤，只要将其烟气返回一部份与富氧气体混合入炉，使入炉混合气含氧量维持在21％即可，空气燃煤锅炉不需作任何改变。
全文摘要
本发明涉及燃煤锅炉污染物综合治理和回收利用技术。以“缓释CO
文档编号B09B3/00GK1687637SQ20051007227
公开日2005年10月26日 申请日期2005年5月30日 优先权日2005年5月30日
发明者史汉祥 申请人:史汉祥