本發(fā)明涉及潔凈煤應(yīng)用領(lǐng)域，特別是一種清潔型煤燃料及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前在我國的能源結(jié)構(gòu)，煤炭的生產(chǎn)和消耗占一次能源的比重高達(dá)75%，因此我國也是世界上最大的煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)國。煤炭的大量消耗導(dǎo)致了一系列嚴(yán)重的環(huán)境問題，大量研究證實(shí)，煤炭燃燒是導(dǎo)致我國北方，特別是京津冀地區(qū)嚴(yán)重霧霾天氣的重要源頭。然而，我國的資源特點(diǎn)決定了，在未來相當(dāng)長一段時(shí)期內(nèi)，經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展仍要依賴煤炭的使用。另外，可以預(yù)見的是，隨著優(yōu)質(zhì)煤炭逐漸被開采殆盡，低變成程度的煙煤和褐煤將會(huì)被大量開采和使用，這將會(huì)給大氣環(huán)境帶來巨大的壓力。因此，提高煤炭利用效率病最大限度地減少煤炭使用過程排放的污染，成為一個(gè)迫切需要攻克的技術(shù)難題。清潔煤的生產(chǎn)開發(fā)和推廣應(yīng)用，對(duì)于支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展和保護(hù)環(huán)境具有至關(guān)重要的戰(zhàn)略意義。
煤炭的燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化硫、氮氧化物和煙塵排放。這些污染物與其他來源的產(chǎn)生的二氧化硫、氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物和顆粒物一起，形成復(fù)雜的交叉復(fù)合污染。2014年的新研究發(fā)現(xiàn)，硫酸鹽、硝酸鹽和銨鹽構(gòu)成無機(jī)氣溶膠也是構(gòu)成大氣細(xì)顆粒物的重要組成部分。2012年，我國頒布了新的空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并將于2016年推廣實(shí)施。為了應(yīng)對(duì)嚴(yán)峻的大氣污染態(tài)勢，我們已經(jīng)采取了一些脫硫除塵設(shè)備，在一定程度上遏制了大氣污染物排放增加的趨勢。然而，對(duì)于大量存在的小型鍋爐，由于缺乏成熟的技術(shù)和設(shè)備，二氧化硫和煙塵排放很難被有效地削減。此外，隨著含硫量低的優(yōu)質(zhì)煤炭被大量消耗，我們將不得不大量使用高硫煤。
控制煤炭燃燒所導(dǎo)致污染的思路主要有兩個(gè)，一是向煤炭中加入脫硫劑，在煤炭燃燒過程中固定二氧化硫；二是在煤炭燃燒后，將釋放到尾氣中的二氧化硫吸收去除。應(yīng)用最廣泛的脫硫劑是碳酸鈣、氧化鈣和氫氧化鈣。在高溫燃燒鍋爐中，碳酸鈣首先要在700-800℃條件下分解產(chǎn)生氧化鈣，氧化鈣再與二氧化硫反應(yīng)起到脫硫的作用，在該溫度下一部分二氧化硫可能已經(jīng)被釋放出去了。因此，雖然碳酸鈣價(jià)格低廉，但其脫硫效果不如氫氧化鈣和氧化鈣。許多研究發(fā)現(xiàn)，碳酸鈣的利用效率只有20—40%。氧化鈣吸收了二氧化硫之后進(jìn)一步反應(yīng)形成硫酸鈣，硫酸鈣容易堵塞氧化鈣表面的微空，因而不利于二氧化硫的吸收，而在更高的溫度1200℃條件下一部分氧化鈣可能會(huì)燒結(jié)，也是導(dǎo)致氧化鈣吸收二氧化硫效率較低的原因之一。因此，改進(jìn)脫硫劑的性能，提高脫硫效果，特別是使其能夠適應(yīng)不同的燃燒條件，仍有較大的發(fā)展空間。此外，盡管相同量的煤炭燃燒過程中氮氧化物的排放量低于汽油和柴油，但由于煤炭的使用巨大，氮氧化物的排放同樣不容忽視。因此在進(jìn)行脫硫除塵的同時(shí)進(jìn)行脫硝，也是迫切需要攻克的技術(shù)難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)脫硫劑去除二氧化硫的效率低，不能有效去除氮氧化物，以及脫硫劑使用量較大等不足，提供一種以碳酸鈣和木醋酸為原料制備脫硫劑，利用該脫硫劑生產(chǎn)清潔型煤的生產(chǎn)方法包括以下步驟：
（1）將碳酸鈣與木醋酸按照質(zhì)量比0.5-8:100混合，在20-100℃的溫度條件下反應(yīng)制成脫硫脫硝劑，反應(yīng)時(shí)間為0.5-10h。所述的碳酸鈣為經(jīng)過粉碎篩分粒度小于1mm的顆?；蚍勰畹奶妓徕}產(chǎn)品，所述的木醋酸為木材干餾加工的副產(chǎn)品，主要有乙酸等有機(jī)酸組成，酸度在0.1-1.5摩爾每升。優(yōu)選地，反應(yīng)溫度20-50℃，反應(yīng)時(shí)間為2-4h。
（2）將脫硫劑與煤炭按照鈣硫比1.0-3:1混合均勻，利用磨具將上述的原料混合物一定成型壓力下加壓成型，成型后的型煤脫磨，干燥后即得到生物質(zhì)型煤產(chǎn)品。所述的鈣硫比是指脫硫劑中溶解態(tài)的鈣與煤炭中硫元素的含量之比。優(yōu)選地，鈣硫比在1.7-2.2:1范圍內(nèi)，成型壓力所述的成型壓力8-35mpa，進(jìn)一步優(yōu)選為10-20mpa。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是：以木醋酸和碳酸鈣為原料制備脫硫劑，在不添加粘結(jié)劑的條件下生產(chǎn)清潔生物質(zhì)型煤，生產(chǎn)出生物質(zhì)型煤燃燒效率高、在高效脫硫的同時(shí)有效減少氮氧化物的釋放，該方法工藝可行、操作簡單、廢棄物產(chǎn)生量很少，便于推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明通過以下實(shí)施例進(jìn)一步詳述，但本實(shí)施例所敘述的技術(shù)內(nèi)容是說明性的，而不是限定性的，不應(yīng)依此來局限本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1：
將經(jīng)過粉碎篩分粒度小于1mm的顆?；蚍勰畹奶妓徕}與酸度為1.2摩爾每升的木醋酸按照質(zhì)量比5:100混合，在25℃的溫度條件下反應(yīng)3h制成脫硫脫硝劑。將上述脫硫劑與煤炭按照鈣硫比1.2:1混合均勻，在18mpa的成型壓力下壓制成型，制成生物質(zhì)型煤產(chǎn)品。制備出的型煤產(chǎn)品經(jīng)過分析測試，發(fā)熱量為22.1mj/kg，抗壓強(qiáng)度40n/cm2，固硫率83%，氮氧化物去除率為36%，煙塵去除率75%。
實(shí)施例2：
將經(jīng)過粉碎篩分粒度小于0.5mm的顆?；蚍勰畹奶妓徕}與酸度為0.5摩爾每升的木醋酸按照質(zhì)量比2:100混合，在50℃的溫度條件下反應(yīng)1h制成脫硫脫硝劑。將上述脫硫劑與煤炭按照鈣硫比1.2:1混合均勻，在20mpa的成型壓力下壓制成型，制成生物質(zhì)型煤產(chǎn)品。制備出的型煤產(chǎn)品經(jīng)過分析測試，發(fā)熱量為24mj/kg，抗壓強(qiáng)度37n/cm2，固硫率79%，氮氧化物去除率為31%，煙塵去除率72%。
實(shí)施例3：
將經(jīng)過粉碎篩分粒度小于1.8mm的顆?；蚍勰畹奶妓徕}與酸度為1.0摩爾每升的木醋酸按照質(zhì)量比3:100混合，在25℃的溫度條件下反應(yīng)3h制成脫硫脫硝劑。將上述脫硫劑與煤炭按照鈣硫比1.3:1混合均勻，在20mpa的成型壓力下壓制成型，制成生物質(zhì)型煤產(chǎn)品。制備出的型煤產(chǎn)品經(jīng)過分析測試，發(fā)熱量為24mj/kg，抗壓強(qiáng)度37n/cm2，固硫率82%，氮氧化物去除率為42%，煙塵去除率72%。