一种液体燃煤固硫剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及燃煤脱硫技术领域，尤其涉及一种液体燃煤固硫剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 中国是世界第一产煤大国，煤炭产量约占全世界的37 %，同时煤炭还是中国的主 要能源，在一次性能源消费总量中所占比例为70%以上，并且在未来相当长的时期内，中国 能源消费结构仍将以煤炭为主导地位。煤炭中的有害成分包括硫、磷、氟、氯和砷等，其中以 硫最为重要。煤炭燃烧时绝大部分的硫被氧化成二氧化硫（S02)，随烟气排放，污染大气，还 会在空气中形成酸雨，危害动、植物生长及人类健康，腐蚀金属设备。大量煤炭的燃烧导致 二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物、粉尘等环境污染物的排放量逐年增大。目前，我国二氧化碳 的排放总量仅次于美国居世界第二位，二氧化硫的排放量居世界第一，而我国二氧化碳排 放量的70%、二氧化硫排放量的90%、氮氧化物排放量的66. 7%均来自燃煤。中国政府已 对国际社会作出承诺，努力控制大气污染和减缓温室气体排放，不断提高适应气候变化的 能力，促进我国经济发展与人口、资源、环境相协调，为改善全球气候做出新的贡献。
[0003] 但是，我国已探明煤炭资源中，小于0.5%的特低硫煤很有限，主要分布在东北的 黑龙江、吉林，华北的内蒙古和西北的一些边远省区，储量和产量并不多，因此，大量开采和 普遍使用特低硫煤显然是不现实的。据统计，全国大约有730亿吨中、高硫煤储量，约占煤 炭总量的8%，而且主要集中在西南区域。对于缺煤、交通不便、盛产高硫煤为主的地区，特 别是云南、贵州、四川，使用低硫煤要靠铁路长距离运输，且运费昂贵，因此这些地方的高硫 煤就显得非用不可。正常高硫煤燃烧时产生二氧化硫气体，若不采用固硫措施，会在燃煤窑 (炉）中发生内、外循环富集，一方面降低燃煤窑（炉）工作效率，另一方面导致二氧化硫超 标排放，造成环境污染。然而，煤炭资源的环境问题的日益严峻使研究人员将越来越多的目 光投向如何高效的利用高硫煤资源并最大限度减少污染，燃煤固硫剂就应运而生。
[0004] 目前的燃煤固硫剂主要分为液体和固体两种。现有的固体燃煤固硫剂在大型锅炉 电厂、水泥厂的使用上存在一些弊端，固体添加剂在使用过程中需要使用铲车在煤料场掺 拌均匀，如果是大型煤场，这一工作相当繁重，需要增加较大成本并且很容易造成不均匀掺 拌，工作现场扬尘大，污染环境；最主要是使用不方便，添加不均匀，如此影响到固硫效果， 客户也不愿意使用。而现有的液体固硫剂，不但生产成本高价格贵，而且固硫效果不高，一 般固硫率都在35% -55%。若采用现有技术的固硫剂，虽说其金属离子可以捕捉二氧化硫 气体，并与之发生反应，固化生成硫酸盐或亚硫酸盐产物；但其固化产物遇窑（炉）高温环 境不稳定，易发生可逆分解反应，重新生成二氧化硫有害气体，导致固硫剂固硫效率下降， 固硫效果不好。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种新型高效的液体燃煤 固硫剂及其制备方法。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
[0007] -种液体燃煤固硫剂，包括以下质量百分比的原料：0. 5%~2%硝酸铈或硝酸 镧、1 %~3%氯化钠、10%~30%硝酸钠或硝酸钾、10%~20%铬酸钾或铬酸钠，余量的去 离子水。
[0008] 上述的液体燃煤固硫剂，优选的，所述铬酸钾或铬酸钠中含有2个结晶水。
[0009] 上述的液体燃煤固硫剂，优选的，由以下质量百分比的原料组成：2%硝酸铈或硝 酸镧、2 %氯化钠、18 %硝酸钠或硝酸钾、15 %铬酸钾或铬酸钠，余量的去离子水。
[0010] 上述的液体燃煤固硫剂，优选的，液体燃煤固硫剂与煤混合使用时质量比为1 : 800~900。使用过程中只需要一台液体计量栗，利用塑料软管在原煤输送皮带上注入液体 燃煤固硫剂。这种使用方法既方便简单，又准确、均匀、可靠；对使用现场没有扬尘污染。 [0011] 作为一个总的发明构思，本发明还提供一种上述的液体燃煤固硫剂的制备方法： 将硝酸铈或硝酸镧、氯化钠、硝酸钠或硝酸钾、铬酸钠或铬酸钾依次加入去离子水中，搅拌 45~60分钟即得到所述的液体燃煤固硫剂。
[0012] 本发明的液体燃煤固硫剂中，硝酸铈、硝酸镧能够降低煤的燃烧活化能，起催化作 用，提高固硫转化速率。硝酸钠、硝酸钾起到助燃降解作用。氯化钠起到助燃、膨松作用，可 以使金属氧化物晶格重排，形成有利于固硫剂的孔分布和孔径尺寸，而且氯化钠本身也起 固硫作用。铬酸钠、铬酸钾的铬离子处于络合稳定状态，能消解和抑制煤炭燃烧产生的二氧 化硫气体，并稳定固硫产物在高温下不发生复分解反应，起到催化、抑制、稳定固硫以及提 高固硫剂固硫效果作用。
[0013] 本发明的燃煤固硫剂采用铬酸钠、铬酸钾，与其他化合物复配活化、改质而成，用 于高硫煤中在高温下迅速反应，催化燃料充分燃烧，与燃煤中生成的二氧化硫气体反应，在 固硫剂中起抑制剂作用，其在高温下和固硫产物形成硅酸盐熔体，阻止了固硫产物的复分 解，提高固硫剂固硫效率，从而达到催化、抑制、稳定固硫的作用。固硫剂脱硫过程在燃煤窑 (炉）碱性氛围中进行，铬酸钠或铬酸钾中Cr+6具有强氧化性，吸收二氧化硫，将其氧化成 单质硫，同飞灰一同收集下来，再入窑（炉）中煅烧，在固硫剂中催化剂作用下，金属离子络 合二氧化硫及氧气，固化生成硫酸盐或亚硫酸盐产物，借助铬酸钠或铬酸钾抑制剂作用，在 窑（炉）高温下，和固硫产物形成硅酸盐熔体，阻止了固硫产物的复分解，实现提高固硫效 率目的。
[0014] 本发明中几种原料配合使用，同时发生固硫作用，且相互间促进提速固化，发挥固 硫叠加效果，不仅能固硫环保，而且可以帮助煤炭充分燃烧，提高固硫率。
[0015] 与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0016] (1)本发明的液体燃煤剂固硫率达到65 %~75%，大大减少了燃煤对环境的污 染。
[0017] (2)本发明的新型高效液体燃煤固硫剂适应于燃煤电厂、新型干法水泥厂，使用方 便，喷涂均匀，没有扬尘，不污染现场环境。
【具体实施方式】
[0018] 为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述， 但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
[0019] 除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义 相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明 的保护范围。
[0020] 除有特别说明，本发明中用到的各种试剂、原料均为可以从市场上购买的商品或 者可以通过公知的方法制得的产品。
[0021] 实施例1 :
[0022] -种本发明的液体燃煤固硫剂，由质量含量2%的硝酸铈、2%的氯化钠、18%的硝 酸钠、15%的铬酸钠（含2个结晶水）和63%的去离子水组成。