国内外固硫剂研究及应用概况

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固(脱)硫催化剂和添加剂项目可行性分析

固(脱)硫催化剂和添加剂项目可行性分析

固〔脱〕硫催化剂和添加剂工程可行性分析一、固〔脱〕硫催化剂和添加剂概述〔一〕固(脱)硫催化剂及添加剂的概念固(脱)硫催化剂及添加剂是一种新型的燃煤脱硫添加剂。

主要由助硫氧化催化剂和脱硫剂组成,外观为浅灰白色粉末,具有无毒、无腐蚀性等特点。

该产品主要用于脱除燃料煤中的硫分,同时具有明显的助燃作用。

使用该技术,煤在燃烧过程中,其所含硫与添加剂结合转化为硫酸盐进入炉渣中,当燃料煤中所含的硫量为3%时,可使尾气中的硫氧化物含量降低47%-57%,当含硫量<1.5%时,尾气中硫氧化物含量下降65%,从而到达保护环境的目的。

〔二〕固(脱)硫催化剂及添加剂的构成固〔脱〕硫催化剂是燃煤催化剂的一种。

其化学成分主要是碱金属、碱土金属和过渡元素的氧化物、氢氧化物及其盐类,〔C、FeCl3、FeCl2和Fe2O3、K2CO3、Na2CO3、Ca(OH)2、CaO、Fe2O3、NaC1、K2MnO3等〕。

物理构成主要由60%−98%的固硫剂和2%−40%固硫催化剂制成;其中固硫催化剂是包括下述重量百分比的原料制成:钒类氧化剂2%−12%、抑制剂2%−25%、至少一种镧系催化剂5%−30%、大白土〔甘肃产,含Sc、Ce、Fe、Ti、Sn、Ca离子〕50%−89%。

〔三〕固(脱)硫催化剂及添加剂的主要用途固(脱)硫催化剂及添加剂主要应用于燃煤电厂、企业锅炉、高硫煤矿、各种煤质、民用炉、手烧炉、链条炉、往复锅炉、抛煤机炉、反射炉、沸腾炉、粉煤灰炉等工业锅炉。

该产品是解决工业锅炉、窑炉工况差、热效率低、劣质煤利用率低、SO2污染严重等问题的环保产品。

用于工业消费无需改变燃煤设备及条件,劣质煤或优、劣混合煤应用可到达优质煤燃烧效果,添加固硫剂在灼热时将硫迅速固定住,固硫率可达60%−80%,减少SO2的排放量。

二、固〔脱〕硫催化剂和添加剂技术〔一〕国内外技术开展现状固硫添加剂是针对治理燃煤造成的大气污染问题应用而产生的一种新型环保产品。

燃煤烟气脱硫技术

燃煤烟气脱硫技术

近年来,我国越来越重视环境污染问题,相关环保政策和大气污染物排放标准的相继出台,对烟气排放的要求越发严格。

在超低排放的背景下,降低燃煤烟气中的硫含量排放势在必行。

目前,我国燃煤烟气脱硫工艺迅速发展,也引进了许多国外先进的脱硫技术并实现了本土化。

常见的脱硫技术以燃烧阶段为基础可以分为三大类,即燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫。

目前,燃烧后脱硫技术以其成熟的技术优势在世界范围内广泛应用,尤其是在发达国家内更是占有最高的市场比例,取得的效果显著。

1 燃烧前脱硫在煤炭燃烧前将硫分从煤炭中脱离出来,以减少最终排放烟气中二氧化硫含量的技术称为燃烧前脱硫。

这种技术不仅能够提高煤炭自身的燃烧效率,使煤炭充分燃烧,还可以将硫元素对后续存在的工艺设备造成的伤害和影响降至最低。

根据脱硫基本原理燃烧前脱硫可分为物理法脱硫、化学法脱硫和微生物法脱硫。

1.1 物理法脱硫物理法脱硫利用煤中硫分和煤基体的密度、导电性、悬浮性等物理性质之间的差异而在洗选煤过程中脱除存在于煤中的无机硫,是我国目前较为常用的燃烧前脱硫方法。

该法的优点是工艺简单,投资少;缺点是只能脱除煤中的无机硫,对于煤中的有机硫没有脱除效果,并且脱硫效率也不高。

目前常用的工艺有:重选法、浮选法、磁选法、电选法。

重选法常用的脱硫设备有水力旋流机、摇床等。

该方法的优点是成本低、处理量大、污染小,但局限性也比较大,几乎不能脱除有机硫,对颗粒较细的煤炭脱除效果也不好。

浮选法利用矿物的疏水性,通过较多气泡黏附在其表面而上浮在浮选液之上,形成一种矿化泡沫层,刮除该层泡沫层从而实现煤炭与矿物杂质的分离。

磁选法首先将煤与含硫矿物经过强磁场,然后进入磁选,利用它们磁性的差异来分离煤中的含硫矿物。

但该方法只能脱除部分无机硫,对有机硫无脱除作用。

1.2 化学法脱硫化学法脱硫是在高温、高压、氧化剂等作用下,将煤中的硫氧化或者置换,最终实现脱硫目的。

该法的优点是能够脱除无机硫和大部分有机硫,但所用设备复杂,能耗大,成本较高,并且脱硫试剂对设备具有一定的腐蚀性,会破坏煤炭结构,难以工业化利用。

水煤浆燃烧固硫技术概述

水煤浆燃烧固硫技术概述

水煤浆燃烧固硫技术概述作者:韩大伟马紫微来源:《经济师》2011年第01期摘要:文章主要对水煤浆固硫技术——固硫机理、固硫剂及其助剂等的研究现状做了概述,并对该领域未来的发展趋势作出展望。

关键词:水煤浆固硫固硫剂中图分类号:F407.21 文献标识码:A文章编号:1004-4914(2011)01-033-02一、水煤浆固硫的意义及概况在我国的能源结构中,煤炭占一次能源的75%以上,并且这种能源消费结构在相当长时期内不会发生根本性变化。

煤炭燃烧产生的SO2严重的污染着大气,据统计,中国当前的大气污染中,SO2的87%来自于煤的燃烧,酸雨的覆盖面积已占国土面积的1/3,如何清洁高效的利用煤已成为我国能源的首要问题。

水煤浆作为一种前景广阔的代油新燃料,无论从储存、运输,烟尘控制,硫的析出速度,固硫效率等各方面都要优于煤炭,固硫型水煤浆的开发与利用对大气污染的防治具有十分重要的意义。

目前,煤炭固硫技术在国内外已多有报道,水煤浆固硫技术也有越来越多的研究,但多局限于燃烧后的烟气脱硫和燃烧前对煤的净化,这些技术都需要庞大的设备支持,大大增加了煤炭利用成本,实际应用困难,很难得到大范围推广。

固硫型水煤浆是在水煤浆中加入一定量的固硫剂,它具有脱硫成本底,运行简单,脱硫效果好等特点。

针对石油资源紧张,燃煤污染严重而且运输不便等特点,固硫型水煤浆能否在工业上推广、应用成为亟待解决的问题。

二、水煤浆固硫技术研究现状水煤浆中由于水的存在及其流变特性的影响,制作脱硫型水煤浆要注意的影响因素也很多,目前,对固硫技术的研究主要集中在水对煤浆的硫析出动态、固硫机理,固硫剂等的研究,燃烧温度、煤粉及添加剂粒度等也有部分研究。

1.固硫机理研究现状。

固硫型水煤浆与煤燃烧固硫机理大致相同,因固硫型水煤浆中有水及少量添加剂存在,相对燃烧温度要比煤粉低。

冯云岗等对水煤浆硫析出动态性进行了分析,认为煤中有机硫与无机硫在低温与高温时分为俩个阶段析出,400℃左右有机硫开始析出,在温度达到1000℃无机硫开始析出,在1200℃的炉温下,低温硫能很快析出而高温硫却要加热一段时间后才能分解。

燃煤助燃剂的研究与应用

燃煤助燃剂的研究与应用

燃煤助燃剂的研究与应用综述王樾张伟林旭青唐慧慧王铁军南京永能新材料有限公司,南京,211100摘要:燃煤助燃剂在电力、石化、水泥等企业里起到了节能减排的重要作用。

本文总结了燃煤助燃剂的作用和助燃机理,介绍了国内外燃煤助燃剂的研究和应用成果,并提出了国内在燃煤助燃剂研究方面存在的问题和今后燃煤助燃剂的发展趋势。

关键词:煤炭助燃剂,机理,添加剂,Research and application on coal combustion-improver reagentWang Yue Zhang WeiNanjing Yongneng Materials Limited CompanyAbstract: Coal combustion-improver reagent played an important role in economizing energy and decreasing atmospheric contamination in corporations. The role and mechanism of coal combustion-improver reagent was summarized. The application and researches on coal combustion-improver reagent was given a presentation. The development and existent problemes for the future was introduced.Key Words: coal combustion-improver reagent; the mechanism;additives;世界上煤炭资源有限,而且储存量在不断的减少,可是社会发展对煤炭的需求日益增长,煤炭价格也不断上升。

这样一方面需要节煤,另一方面要求采取措施提高煤炭的利用效率。

浅谈水煤浆燃烧固硫技术分析

浅谈水煤浆燃烧固硫技术分析

浅谈水煤浆燃烧固硫技术分析作者:王臣来源:《中国高新技术企业》2013年第12期摘要:随着我国对电力能源的需求增多,采用火力发电的企业越来越多,其中存在着许多问题。

文章针对水煤浆固硫技术——固硫机理、固硫剂及其助剂等的研究现状做了概述,并对该领域未来的发展进行了详细的分析。

关键词:水煤浆;固硫;固硫剂中图分类号:F407 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)18-0072-021 水煤浆固硫技术分析在我国的能源构架里面,煤炭作为一次性能源比例在75%以上,这种结构在短期内是不会发生变化的,煤炭始终会作为主要能源去使用,因此由煤炭带来的污染也急剧加重。

根据统计分析,我国大气污染的主要成分是来自煤炭的SO2的污染,占到污染比重的87%,我国酸雨的覆盖面积,也占到了国土面积的三分之一左右。

如何有效地利用煤炭这个能源,解决污染带来的问题成了紧迫的问题。

水煤浆是新兴的代油燃料,它的应用前景非常好,其优势在于存储、物流运输,烟尘的降低以及硫析出的时间长短,固硫产生的效率等,这些都高出煤炭的使用程度以及污染的降低。

当前,固硫形态的水煤浆使用和发展,对大气污染程度的下降意义重大。

这种技术在学术界和媒体上报道很多,许多研究单位都进行过这方面的研究和开发。

但是对燃烧后产生的烟气脱硫,还有就是燃烧前煤炭的清洗始终是个难题,这需要高精端的大型设备进行处理。

无疑大幅度地提高了煤炭使用中的成本,在现实中无法做到广泛的推广和应用。

固硫型水煤浆就是在其中加入固硫剂,它的优势是成本低、简单、脱硫的效果明显等,对它的推广有着非常好的作用。

2 水煤浆固硫技术发展现状现今我国固硫技术已经进入了非常快的发展阶段,但是仍处于初级阶段。

其中它的运用和发展、固硫的理论研究,实际中固硫剂的研发也是如此。

水煤浆中水是对流变特性有影响的,生产脱硫型水煤浆要多关注其影响因素。

2.1 固硫机理的发展现状煤燃烧固硫机理和固硫型水煤浆基本上一致,在固硫型水煤浆里面有不多的添加剂,这就比煤粉的燃烧温度低,在分析水煤浆硫析出动态性中冯云岗等,给出了自己研究的成果。

固硫剂研究应用

固硫剂研究应用

固硫剂研究现状
(1)添加剂提高了固硫率,但在高温下效果并 不很理想。 (2)对煤种的适应性还有限制。硫含量提高, 固硫剂加入量随之增大,相应地灰分也 升高,也影响了煤的燃烧效率。 (3)成本都较高,工艺复杂,很多固硫率较高 的固硫剂仍处于实验研究阶段,已使用的 固硫剂固硫效果不很理想。
• 2 固硫添加剂 随着燃烧技术及表面科学的发展, 发现 传统钙基固硫剂脱硫效果差的主要原因: 在燃烧过程中固硫剂的活性很低(即 CaO 的高温烧结问题)以及固硫产物的 高温分解问题。 而通过在钙基固硫剂中 添加固硫添加剂, 可以有效地提高传统 钙基加剂研究现状 近年来,各国研究者为提高固硫剂的钙利用 率和固硫率作了许多研究8~10。提高燃煤固 硫率的关键是固硫剂的组成和制备,要求有 尽可能大的反应比表面积,反应活性尽可能 高,同时要求固硫剂能耐较高的温度,并使 所生成的硫酸盐在高温下不易分解。不少研 究发现,在钙基固硫剂中加入适当的添加剂 可以改善燃煤固硫效果。添加剂的加入可以 改善固硫剂的固硫反应速率,尤其是高温下
固硫剂研究现状
可形成其它形式的含硫复合物,阻止或 延缓硫酸盐的再分解。添加剂的加入可 使固硫率提高30~ 60%。因此,为了提 高固硫剂的利用率和固硫率,在制备固 硫剂的过程中往往添加一定的助剂来改 善其表面性质,或者将固硫剂进行活化、 改性。
固硫剂研究现状
• 4 存在问题及其结论 固硫剂的固硫效率受配料成分和燃烧温 度的影响很大,不同原料、不同工况达到 最佳固硫效果的条件不同,但目前还没有 , 一个通用的固硫方法。固硫剂实际固硫 效果与实验室研究结果相差也较大。研 究人员只是从物理特性方面对固硫机理 做了一定研究,化学特性方面的研究还不 够深入,因此,对固硫机理的认识仍不清楚。
固硫剂研究现状

水泥生料固硫效率的研究

水泥生料固硫效率的研究

实 验 中将 配好 的样 品在 高温 电阻炉 中,分 别于
8 0℃、9 0℃、10 0℃ 、110℃四个温度 下保温 5 5 5 5
定 时 间获 得脱 硫渣 样 ,用S -3 定硫 仪 测定含 硫 C 12
量 并计算 其固硫效率 。 2实验结果 及讨论 通 过对 各脱 硫 剂 的 固硫率 测 定 ,作 出温 度一 固 硫效 率 图 ,一方 面 分析 固硫 剂 和添 加剂 的 综合 作用 在 不 同温度 下对 固硫效 率 的影 响 。另一 方 面分析 添 加剂 的加入对 固硫的活性 影响 。 由图可 知 :对 合 山东 矿煤 , 固硫 剂对 合 山 东矿 煤 的最佳 固硫 温度 范 围在90 —1 0 0 0℃之 间 ;水泥 0 生料 的 固硫 效率均 大于C C , a O, a O 。C C 的固硫效 率 随 温度变化 在90℃左 右有 一个最 高值 ( 5 固硫 效率最高 在3 . %) 本 实验研 究 的温度范 围 内,水泥 生料 7 6 ;在 4 的固硫效率 随温度变化不大 ,均在6%左右 。 不同添 o
何 实 现 高硫煤 的燃烧 脱硫 。钙基 固硫剂 是 目前 国 内

合 山东矿
5. 37 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3. 1 6 4 2_ 93 7
42 . 2 3O . 5
44 7 _ 64 . 6
13 9. . 1 48 2 08 9 . . l 58 8
平 顶 山烟 煤 5. 5O 2
8 %,因此 高硫煤 是一 种 重要 的煤 炭 资源 ,具有 相 当
大潜在 的经济价 值n 1 国煤炭 资源 的分布存 在着北 。我
表2煤样的化学分析结果
项目 SO2 i AI  ̄ 2 0 R

燃煤固硫剂研究进展

燃煤固硫剂研究进展

目前 ,除了常 用的钙基 固硫剂外 ,还有一些新型 固硫剂 , 例如人工钙基 固硫 剂、 壳固硫剂 l和纳米 C C 3] 剂等 , 贝 4 a O l固硫 s 新型 固硫剂其 固硫效果 比传统的钙系 固硫剂好 。 但是 由于成本 过高 ,直接制约着新 型钙基 固硫剂的大规模工业应 用。 () 3钙基 固硫剂调质技术 。 化学溶液 的添加也会对 固硫 率有影响 。研究表 明 J ,较 好 的 孔隙结 构对 固硫 反应 有好 影 响 ,而使 用 化 学溶 液调 质 CC 3 , a O 后 可使 固硫剂在 调质 过程 中发生膨胀 , 孔径 分布发生 变化 ,从而提高 固硫效果 。

煤炭 是我国的主要能源 , 煤燃烧过程 中排放 的大量 的 S O 严重威胁着 人类健 康和 自然生态环境 。 随着我 国经济 的持 续快 速发展 ,中国 S z O 排放总量逐步攀升 , 空气污染 已严重制约 中 № 国经济 的持 续快速 发展。因此 , 制 S 2 控 O 的排放 已成为 当务之 急 。 中, 其 燃煤 固硫技术是一项适合 我国国情的减排 S O 的技
重要 。
纯 BS 4 a O 的分解温度为 1 8 ℃, 50 大大高于 C S 4 a O 的分解 温度 , 显示 较高的热 稳定性。根据元素 周期表递变规 律 , 位于 第 6周期的钡较位于第 4周期 的钙具有更高 的金属活泼性 , 对 应 的氧化物具有更强 的碱性 ,更利于 与酸性氧 化物 S 的反 Oz 应, 使得钡基 固硫 剂在 煤高温燃烧中的 固硫效果高于钙基 固硫 剂 ,具有较好的应用前景 。 J
Ab t a t 02e si n f m o lc mb si n sg i c n l h e t n e p e ’ e l n h lba e v r n n s t a mp r t e t n o te f ci e s r c :S miso r o c a o u t i n f a t t r ae sp o l s h a t a d te g o l n io me t o i w s i e a i o f d a c s. f t o i y h v i e v
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《 计量与溯试技4  ̄ ) 2 0 1 3年第 4 o卷 第 1 2期
国 内外 固硫 剂 研 究 及 应 用 概 况
T h e Do me s t i c a n d F o r e i g n R e s e a r c h a n d A p p l i c a i t o n o f S o l i d S u t i n , A g e n t
关键词 : 煤炭 ; 固硫剂 ; 研究 ; 应用
煤炭仍 然 是 当今 和今 后世界 能源 的一个重 要组成 部 分, 近 十多 年来 , 发达 国家投 人 了大量 的人力和 资金进 行 煤 的技术 尤其是 煤 的 清洁 燃烧 技 术 的研 究 与 开发 , 以适 应 日趋严 格 的环境 保 护标 准 。例 如 , 美 国能源 矿 物 资源 研究 所 、 匹兹 堡 能源 技 术 中心 、 加 州 理 工大 学 、 西 德 B e r g h o u —t b l s e h u n g C o .公 司等 开 展 了许 多有 效 工 作 , 并
也有较好 的节煤 和降低 S 0 ,的效 果 。沈 阳市 燃 料集 团研 制的 固硫剂 , 经 工业 实 用 检 测 , S O 排放量降低 4 0 %, 烟 尘量 降低 4 0 %, 节煤 1 0 %, 效果 比较 明显 。 东北大学 主导研 制 的高 效节 能环保 型煤 固硫 剂结 合 我 国实 际情 况 , 选用 现行化工 、 热 电和 冶金工 业废 渣或 废 弃物 为基本 原料 , 采 用 物 理化 学 方 法进 行 制 备 。将 此 固 硫剂 用于型 煤制备 中 , 型煤 燃烧 过程 中发 生 物理 化 学 反 应, 使 S 0 , 以硫 酸盐 形 式 留在灰 渣 中 , 达 到 固硫 的 目的 。
和 家 兴 冯 卫 华
( 沈 阳产品质量监督检验院 , 辽 宁 沈阳 1 1 0 0 2 1 )
摘 要: 国内外郧投入 了大量 的人力和资金进行煤的幽硫 技术 的研究与开发 , 以适 应 日趋严格的环境保护标准。高效节能环保 型煤 固硫 剂技术 的研
究 和 应 用 达 到 斟 内领 先 水 平 。
技术成 果 , 在 实践和 理论上 有所建树 。例如 , 北京轻 工 学 院应用钙 基 吸附 剂 喷 粉脱 硫 , 用 白云 石 脱硫 率 达 6 8 %, 用石灰 石达 4 5 % ~5 5 %, 用 生石 灰 达 5 5 %, 用 熟 石 灰 达
6 8 %。南京 理工 大学 用 石 灰 石/ 尿 素 及 石 灰 石/ 氨盐 , 当 C a / S :2时 , s O , 去 除率达 9 0 %。北京 乾坤高 科 技公 司将
白云石和菱镁 矿 和锰 矿石粉 碎混合 干燥 及化 学处 理制 成
发 表 了许 多研 究报告 。他们在 煤 的预 处理脱 硫 和燃 烧后 干法 和湿法 脱硫 等方 面做 了大量 的研 究工 作 。在 方法 和 工 艺设备 上 均有 了成 熟 的经验 。在燃 烧 前预 处 理方 面 ,
例如 , 常用 物 理 脱 硫 即洗 选 方 法 , 根 据 煤 的 洗 选 等 级 不
行 了控制燃 煤锅 炉 污染 的工ห้องสมุดไป่ตู้艺研 究 , 最 近研 究 了三种 先
进 的烟道 气 净 化 工 艺 : ( 1 ) 注 人 干 吸 附剂 脱 除 S O 2 工艺 ; ( 2 ) 喷雾 干燥 器 脱除 S 0 2 工艺; ( 3 ) 同时脱 除 S O 2 / N O 的流 化 床一 氧 化 铜 工 艺 , 都 能 够 实 现 脱 除 烟道 气 里 9 0 % 的 S O 2 。在 湿法 研 究 方 面 , 美 国 能 源矿 物 资 源研 究所 采用
同, 洗选 没备 可 分为粗 粒煤 洗选 的鲍姆跳 汰机 、 重介质槽
等 设备 , 中粒 煤 洗 选 的 F e l d s p a r 跳汰机、 摇床、 旋 流 器 等 设 备 以及细 粒煤 洗选 的泡 沫 浮选 法 工艺 设 备 , 这些 在 生
产 应用 中都 取 的很好 的效 果 。随 着科 技 的进 步 , 以及 人
们 环保 意识 的增 强 , 对煤 的要求 也不 断提高 。因此 , 他们
已开 始在 超声 波粉碎 、 真重 介 洗选 、 静 电分 选 、 磁 力分 选 等领 域进行 研 究 , 并 都有 所突破 ; 在燃烧 后处理 特别 是干
法研 究方 面也 有很 大成 就 。美 国匹兹堡 能源 技术 中心进
Me y e r 法浸 提 , 对 美 国不 同矿 区和产煤 区的 3 5种煤 , 进行 了实验 室研究 和扩大试 验 , 一般 说 来 9 0 %以上 的硫 可 被 脱除 。以及用 硝酸 、 苛性碱 、 钾 液 氨水 体 系 、 铁 盐等 多 种
溶 液浸 提也 都取 得 了很 好效 果 。而关 于应用 固硫 剂对 型 煤 脱硫 的研 究报 道甚 少 。
固硫剂, 添加量为 1 %~ 3 %, 散煤 中 s 0 , 将降低 3 0 %~ 6 0 %, 型煤 最高 降低 7 0 %, 节煤率为 1 1 % ~1 6 %, 用 高硫
煤( 2 %~ 4 %) , S 0 , 可 达 到 二级 排 放 标 准 。 哈尔 滨 工 业 大学 研 制 的节 能 剂 可 节 煤 2 0 % ~3 5 %, S O 2降 低 率 为 3 5 %~ 4 5 %。吉林工 业大 学和辽 阳化 工所 研 制 的节 能 剂
新 型 固硫剂 的特点是 利用 工业废 弃物 中 的碱金 属氧 化物
和碱 土金属 氧化物 的 强碱 性进 行 固硫 反应 , 利 用 碱金 属
氧化 物 的致 孔效应 强 化 固硫 反应 的动 力 学条 件 , 利 用某
些 氧化物 的催化作 用 加速 固硫反 应 过 程 , 利 用 生 成 的某 些 氧化物 的复合物 包 敷 固硫 产物 减 少 其 高 温 分解 , 提 高 固硫效 率 。
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