一种井盐生产副产纳米盐泥复合物用于燃煤燃烧脱硫的方法与流程

文档序号:15654293发布日期:2018-10-12 23:37阅读:889来源:国知局
本发明属于环境保护脱硫
技术领域
,也属于固体废弃物资源化应用
技术领域
,涉及燃煤脱硫的方法,尤其涉及一种井盐生产副产盐泥用于燃煤脱硫的方法。。
背景技术
:目前,我国煤炭年消耗约40亿吨,so2与nox年排放分别2000万吨以上。产生的酸雨对农业、工业、民用设施产生腐蚀侵害。根据脱硫工艺在电力生产中所处的位置,脱硫技术可分燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫三大类型。其中,燃烧中脱硫又称炉内脱硫,主要指常压循环流化床、增压循环流化床与炉内喷钙等脱硫技术。常用的脱硫剂有石灰石、白云石,也有熟石灰、生石灰等。煤中的有机硫和硫化物也能与石灰石中的钙反应,以硫酸钙形式固定在灰渣中,脱硫率可达20%-30%。尽管研究人员发现,纳米碳酸钙颗粒小反应速率快,可有效提高脱硫率。由于纳米碳酸钙的价格问题,该技术未能工业化应用。我国年产井盐产量约6000万吨,副产纳米级超细盐泥超过百万吨。盐泥的处理方法主要有(1)普遍采用填埋法,导致严重的土壤与地下水污染;(2)盐泥重新回灌井下,生产成本高,并导致难以修复的矿区地下污染;(3)少量用于生产石灰,未形成规模化回收技术。但是,目前还没有一种工艺简单、易规模化的固体废弃物资源化应用的技术。技术实现要素:本发明的目的在于利用井盐生产过程中副产的纳米盐泥复合物为脱硫剂,用于燃煤燃烧中脱硫。盐泥属于纳米级无机盐混合物,主要成分为纳米级碳酸钙(约85%)、纳米级碳酸镁(10%-15%),少量纳米级碳酸钠与纳米级氯化钠。粒径约100纳米左右。鉴于盐泥中含有纳米钙镁碳酸盐,本专利成果发现盐泥复合物具有良好的循环流化床燃烧中脱硫活性。本发明是通过如下技术方案实现的:一种井盐生产副产盐泥用于燃煤燃烧脱硫的方法,包括如下步骤:(1)将井盐生产副产纳米盐泥复合物在100-120℃下干燥处理20-24h;(2)将步骤(1)干燥处理后的纳米盐泥复合物与原煤研磨混合,然后置于马弗炉中于800-1200℃空气中灼烧20~30min;得燃烧残渣;(3)分析燃烧残渣中硫的含量,计算脱硫率。步骤(1)中,所述井盐生产副产纳米盐泥复合物中,各组分及质量百分含量为:纳米级碳酸钙80~85%、纳米级碳酸镁10~13%,余量为纳米级碳酸钠与纳米级氯化钠。步骤(1)中,所述井盐生产副产纳米盐泥复合物的粒径为50~100纳米。步骤(2)中,纳米盐泥复合物和原煤的质量比例为0.313g:6.4-16g,其中,原煤中含硫量为0.5wt%。步骤(2)中,纳米盐泥复合物与原煤的混合物中,ca原子和s原子比1:1-2.5:1。本发明的有益效果为:(1)本发明通过采用井盐生产副产的纳米盐泥复合物为脱硫剂,燃烧中脱出燃煤中的硫元素。(2)本发明首次采用井盐生产副产的纳米盐泥复合物脱出燃煤中的硫元素,比单一纳米碳酸钙具有更好的脱硫活性。(3)本发明采用井盐生产副产的纳米盐泥复合物脱出燃煤中的硫元素具有固体废弃物资源化的优点。具体实施方式:下面结合具体实施例对本发明作进一步说明:实施例1称取120℃下干燥24h的纳米盐泥复合物0.313g(钙的摩尔数为0.0025mol),与16g的含硫0.5wt%的原煤(硫的摩尔数为0.0025mol)研磨混合,在马弗炉中于800,850,900,1000,1150,1200℃范围内,空气中灼烧30min。控制ca/s原子比1:1。分析燃烧残渣中硫的含量,计算脱硫率(见表1)。由表1可以看出,煅烧温度800-1000℃,脱硫率高达85%以上。当反应温度达到1150℃,脱硫率降到47.8%.当反应温度达到1200℃,脱硫率降到35.7%表1不同ca/s比例对脱硫反应的影响ca/s原子比煅烧温度℃脱硫率(%)1:180088.91:185087.51:190085.11:1100085.01:1115047.81:1120035.72:1100086.32.5:1100088.6实施例2称取120℃下干燥24h的纳米盐泥复合物0.313g(钙的摩尔数为0.0025mol),与8g的含硫0.5wt%的原煤(硫的摩尔数为0.00125mol)研磨混合,在马弗炉中于1000℃,空气中灼烧30min。控制ca/s原子比2:1。分析燃烧残渣中硫的含量,计算脱硫率(见表1)。由表1可以看出,当ca/s原子比2:1,反应温度达到1000℃,脱硫率高达86.3%。实施例3称取100℃下干燥20h的纳米盐泥复合物0.313g(钙的摩尔数为0.0025mol),与6.4g的含硫0.5wt%的原煤(硫的摩尔数为0.001mol)研磨混合,在马弗炉中于1000℃,空气中灼烧30min。控制ca/s原子比2.5:1。分析燃烧残渣中硫的含量,计算脱硫率(见表1)。由表1可以看出,当ca/s原子比2.5:1,反应温度达1000℃,脱硫率高达88.6%。增加ca/s比提高了脱硫率。实施例4(对比实验)称取120℃下干燥24h的市售纳米碳酸钙0.25g(粒径约100nm,钙的摩尔数为0.0025mol),与6.4g的含硫0.5wt%的原煤(硫的摩尔数为0.001mol)研磨混合,在马弗炉中于1000℃范围内,空气中灼烧30min。控制ca/s原子比2.5:1。分析燃烧残渣中硫的含量,计算脱硫率。当反应温度达到1000℃,脱硫率达67.6%。与井盐生产副产的纳米超细盐泥相比,脱硫率降低了20%。当前第1页12
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