首页 / 专利库 / 炉窑 / 回转窑 / 抑制民用焦炭燃烧烟尘逸散的钾基复合助剂制备及应用

抑制民用焦炭燃烧烟尘逸散的基复合助剂制备及应用

阅读:2发布:2020-07-01

专利汇可以提供抑制民用焦炭燃烧烟尘逸散的基复合助剂制备及应用专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种抑制民用 焦炭 燃烧 烟尘 逸散的 钾 基复合助剂制备,所述制备是将干燥后的 高岭土 、 二 氧 化 硅 和钾 长石 破碎 ,按比例将其搅拌混合均匀,再经干式 研磨 煅烧 ,冷却至常温,获得钾基复合助剂;按钾基复合助剂与配合 煤 的比例将钾基复合助剂添加到配合煤中捣固,在干馏炉中加热,出炉后 熄焦 降温,获得含有钾基复合助剂的民用洁净焦炭。本 发明 采用钾基复合助剂直接添加至配合煤中,通过高温干馏制得民用洁净焦炭,抑制了民用焦炭燃烧时的烟尘逸散,改善了环境, 净化 了空气,显著提高了民用洁净焦炭的操作性和适用性。,下面是抑制民用焦炭燃烧烟尘逸散的基复合助剂制备及应用专利的具体信息内容。

1.一种抑制民用焦炭燃烧烟尘逸散的基复合助剂制备,其特征在于:
所述钾基复合助剂制备的原料组成及其含量是按重量份计,其方法步骤如下:
(1)将高岭土和钾长石进行干燥处理,并分别破碎至粒度为≤3mm;
(2)分别称取破碎好的高岭土60-70份、二氧化硅10-20份和钾长石2-7份添加剂原料,将其搅拌混合均匀;
(3)将搅拌混合均匀后的混合料经干式研磨,使混合料粒度≤150目,然后在260-300℃条件下煅烧1-2小时,冷却至常温,制得抑制民用焦炭燃烧烟尘逸散的钾基复合助剂。
2.一种如权利要求1所述的抑制民用焦炭燃烧烟尘逸散的钾基复合助剂的应用,其特征在于:所述钾基复合助剂的应用是按钾基复合助剂与配合的重量比为1.0-3.0∶100,将钾基复合助剂添加到配合煤中,捣固,在干馏炉中隔绝空气加热至900-1100℃,持续加热
18-24h,然后将红热炉料出炉后经熄焦工序降至常温,再经筛分,获得含有钾基复合助剂的民用洁净焦炭。
3.如权利要求2所述的抑制民用焦炭燃烧烟尘逸散的钾基复合助剂制备的应用,其特征在于:所述筛分是将降至常温的炉料筛分为25-80mm粒度。
4.如权利要求2所述的抑制民用焦炭燃烧烟尘逸散的钾基复合助剂制备的应用,其特征在于:所述民用洁净焦炭包括利用现有焦炉设备经高温干馏生产的民用洁净焦炭,还包括末煤经过预成型,再通过中温干馏炉生产的民用洁净型焦。
5.一种如权利要求2所述的抑制民用焦炭燃烧烟尘逸散的钾基复合助剂的应用,其特征在于:所述钾基复合助剂的应用是按钾基复合助剂与配合煤的重量比为1.0-3.0∶100,将钾基复合助剂添加到配合煤中,在10-20MPa压冷压成型,获得强度>800N/ball的型煤,在回转窑中隔绝空气加热至600-900℃的温度下,持续干馏8-10h,然后将红热炉料出炉后经熄焦工序降至常温,获得民用洁净型焦。
6.如权利要求2或5所述的抑制民用焦炭燃烧烟尘逸散的钾基复合助剂的应用,其特征在于:所述配合煤的质量指标为:干基固定FCd≥50%,干燥无灰基挥发分Vdaf≥25%,干基灰分Ad≤18%,干基全硫St,d<1.5%。

说明书全文

抑制民用焦炭燃烧烟尘逸散的基复合助剂制备及应用

技术领域

[0001] 本发明涉及一种焦炭燃烧烟尘逸散的复合助剂的制备方法,尤其是在制备民用洁净焦炭的配过程中引入抑尘复合助剂,促进民用洁净焦炭燃烧,降低炭黑的形成,使飘尘变为降尘,从而降低烟尘污染的一种抑制民用洁净焦炭燃烧烟尘逸散的钾基复合助剂的制备方法。

背景技术

[0002] 雾霾天气的重要特征是高浓度的颗粒物污染,燃煤、机动车及工业生产等污染物的排放是造成雾霾天气的重要原因,尤其是煤炭燃烧所占比例高达70%,在煤燃烧过程中,由于及碳氢化合物燃烧不完全而形成炭黑,以及煤中的不燃物大量混杂在高温烟气中,这些不燃物受到高温作用而部分熔融,同时由于其表面张的作用,形成大量细小的球形颗粒,为煤燃烧产生烟尘的主要原因,烟尘按其粒径尺寸,分为粒径大于10微米的降尘与粒径小于10微米的飘尘,由于飘尘长期漂浮在大气中,其危害尤其严重。
[0003] 农村家用燃煤对环境污染不容忽视,据初步测算,北方农村每燃烧1吨高挥发原煤,将会排放2.5吨以上的二化碳,碳排放系数为0.67、150千克以上的其它染污物,碳氧化率0.85;2014年民用散烧用煤量为1.6亿吨,仅占全国用煤量的3.8%,以二氧化硫排放为例,我国电厂年排放量为200万吨,民用散烧则高达320万吨,是电厂排放总量的1.6倍,此外民用散烧用煤的烟尘污染、氮氧化物污染以及灰渣污染等一系列问题对生态环境的破坏更是不可估量,然而,受地域、经济及文化等因素的影响,解决起来十分困难,要想从根本上解决农村及小城镇的燃煤污染问题,为这些地区提供优质、低价、清洁的替代燃料是当务之急。
[0004] 民用洁净焦炭是以燃料煤,即动力煤为主,并辅以少量焦煤、固硫剂、增碳剂、助燃剂及造渣剂等,利用现有焦化厂生产设备,通过高温干馏而得的洁净固体燃料,具有成好、强度适中、低挥发、低排放硫、低烟尘及不易结渣等优点,无需脱硫设施,尾气即可满足国家排放标准;而且易点火、续火能力强、升温速度快、燃烧持续时间长,是各种民用生活炉具理想的燃料。
[0005] CN1576356A公开了一种降低燃烧煤和含锰化合物的混合物产生的碳和飘尘的方法和添加剂,锰化合物在燃烧室前或在燃烧室中与煤混合,含锰化合物主要降低燃煤产生的飘尘中的碳含量;《新型煤尘抑尘剂的制备及特性》中研究的为喷洒于静止煤堆表面的抑尘剂的制备,经检索,在民用洁净焦炭制备过程中引入添加剂促进燃烧并起到造渣作用,从而降低烟尘的工艺尚未见报道。

发明内容

[0006] 本发明要解决的技术问题是民用焦炭燃烧造成的烟尘污染问题,其目的是提供一种抑制民用焦炭燃烧烟尘逸散的钾基复合助剂制备及应用。
[0007] 为了实现上述目的,本发明所采取的技术方案如下。
[0008] 一种抑制民用焦炭燃烧烟尘逸散的钾基复合助剂制备,其特征在于:所述钾基复合助剂制备的原料组成及其含量是按重量份计,其方法步骤如下:(1)将高岭土二氧化和钾长石进行干燥处理,并分别破碎至粒度为≤3mm;
(2)分别称取破碎好的高岭土60-70份、二氧化硅10-20份和钾长石2-7份添加剂原料,将其搅拌混合均匀;
(3)将搅拌混合均匀后的混合料经干式研磨,使混合料粒度≤150目,然后在260-300℃条件下煅烧1-2小时,冷却至常温,制得抑制民用焦炭燃烧烟尘逸散的钾基复合助剂;
一种上述抑制民用焦炭燃烧烟尘逸散的钾基复合助剂的应用,其特征在于:所述钾基复合助剂的应用是按钾基复合助剂与配合煤的重量比为1.0-3.0∶100,将钾基复合助剂添加到配合煤中,捣固,在干馏炉中隔绝空气加热至900-1100℃,持续加热18-24h,然后将红热炉料出炉后经熄焦工序降至常温,再经筛分,获得含有钾基复合助剂的民用洁净焦炭。
[0009] 其中:所述筛分是将降至常温的炉料筛分为25-80mm粒度;所述民用洁净焦炭包括利用现有焦炉设备经高温干馏生产的民用洁净焦炭,还包括末煤经过预成型,再通过中温干馏炉生产的民用洁净型焦。
[0010] 一种上述的抑制民用焦炭燃烧烟尘逸散的钾基复合助剂的应用,其特征在于:所述钾基复合助剂的应用是按钾基复合助剂与配合煤的重量比为1.0-3.0∶100,将钾基复合助剂添加到配合煤中,在10-20MPa压力下冷压成型,获得强度>800N/ball的型煤,在回转窑中隔绝空气加热至600-900℃的温度下,持续干馏8-10h,然后将红热炉料出炉后经熄焦工序降至常温,获得民用洁净型焦。
[0011] 在上述技术方案中,所述配合煤的质量指标为:干基固定碳FCd≥50%,干燥无灰基挥发分Vdaf≥25%,干基灰分Ad≤18%,干基全硫St,d<1.5%。
[0012] 实现上述本发明所提供的一种抑制民用焦炭燃烧烟尘逸散的钾基复合助剂制备及应用,其创新点在于制备民用洁净焦炭时,在配煤过程中引入抑尘复合助剂,该抑尘复合助剂促进了民用洁净焦炭的充分燃烧,降低了炭黑的形成,并对煤中的不燃物形成的细小颗粒飘尘起到一定的造渣作用,使飘尘变为降尘,从而降低烟尘污染。
[0013] 与现有技术相比,本发明所采用的钾基复合助剂,原料来源广泛而丰富,价格低廉,直接添加至配合煤中,通过高温干馏制得含有钾基复合助剂的民用洁净焦炭,在不改变现有炉具的前提下与直接燃烧原煤相比,显著提高了民用洁净焦炭的操作性和适用性,特别是净化了焦炭的燃烧环境,改善了居民的生活质量

具体实施方式

[0014] 下面对本发明的具体实施方式作出进一步地说明。
[0015] 实施例1实施上述本发明所提供的一种抑制民用焦炭燃烧烟尘逸散的钾基复合助剂制备及应用,其钾基复合助剂制备及应用的方法步骤如下:
步骤一、将干燥后的高岭土、二氧化硅、钾长石原料分别经粗破、细破至粒度≤3mm;
步骤二、依次分别称取破碎好的高岭土70kg、二氧化硅10kg、钾长石2kg并将其混在一起,搅拌均匀;
步骤三、搅拌均匀的混合料经干式研磨,使原料粒度≤150目(0.1mm);然后在260℃条件下煅烧2小时,冷却至常温,即为钾基复合助剂;
步骤四、入炉煤料由10wt%的长焰煤、20wt%的弱粘煤、25%的1/2中粘煤、25wt%的1/3焦煤、20wt%的肥煤配合而成配合煤;其配合煤的质量指标:干燥无灰基挥发分Vdaf30.0wt%,干基灰分Ad12.2wt%,干基固定碳FCd60.6wt%,干基全硫St,d0.67wt%;粘结指数G=52,细度(≤
3mm)=81.3wt%;
步骤五、按钾基复合助剂:配合煤重量比为3.0∶100,将制好的钾基复合助剂添加到配合煤中,捣固,在干馏炉中隔绝空气加热至1000℃,持续加热22h,然后将红热炉料出炉后经熄焦工序降至常温,再经筛分,即得到含有钾基复合助剂的民用洁净焦炭。
[0016] 对比实施例:配合煤中不添加任何添加剂,在干馏炉中隔绝空气加热至1000℃,持续加热22h,然后将红热炉料出炉后经熄焦工序降至常温,再经筛分,所得民用洁净焦炭作为对照用焦。
[0017] 在德图公司生产的Testo3008型烟尘采样器上,分别对所得民用洁净焦炭及对照用焦燃烧排放的烟尘进行收集并测试。测试结果如下表1所示。
[0018] 表1.焦炭燃烧排放的颗粒物(粒径≤10μm)浓度对比实验组别 平均浓度/(μg/m3) 降低值/(μg/m3)
对照用焦 255 -
添加复合添加剂的民用洁净焦炭 102 153
[0019] 实施例2实施上述本发明所提供的一种抑制民用焦炭燃烧烟尘逸散的钾基复合助剂制备及应用,其钾基复合助剂制备及应用的方法步骤如下:
步骤一、将干燥后的高岭土、二氧化硅、钾长石添加剂原料分别经粗破、细破至粒度≤
3mm;
步骤二、依次分别称取破碎好的高岭土65kg、二氧化硅15kg、钾长石4kg并将其混在一起,搅拌均匀;
步骤三、搅拌均匀的混合料经干式研磨,使原料粒度≤150目(0.1mm);然后在270℃条件下煅烧1.8小时,冷却至常温后包装,即为钾基复合助剂;
步骤四、入炉煤由15wt%的弱粘煤、25wt%的不粘煤、20wt%的焦煤、20wt%的气肥煤和
20wt%的瘦煤配合而成配合煤;其质量指标:干燥无灰基挥发分Vdaf33.0wt%,干基灰分Ad11.7wt%,干基固定碳FCd58.2wt%,干基全硫St,d0.74wt%,粘结指数G=60,细度(≤3mm)=
82.5wt%;
步骤五、钾基复合助剂:配合煤重量比为1.4∶100,将制好的钾基复合助剂添加到配合煤中,捣固,在干馏炉中隔绝空气加热至900℃,持续加热24h,然后将红热炉料出炉后经熄焦工序降至常温,再经筛分,即得到含有钾基复合助剂的民用洁净焦炭。
[0020] 对比例:配合煤中不添加任何添加剂,在干馏炉中隔绝空气加热至900℃,持续加热24h,然后将红热炉料出炉后经熄焦工序降至常温,再经筛分,所得民用洁净焦炭作为对照用焦。
[0021] 在德图公司生产的Testo3008型烟尘采样器上,分别对所得民用洁净焦炭及对照用焦燃烧排放的烟尘进行收集并测试。测试结果如下表2所示。
[0022] 表2.焦炭燃烧排放的颗粒物(粒径≤10μm)浓度对比实验组别 平均浓度/(μg/m3) 降低值/(μg/m3)
对照用焦 268 -
添加复合添加剂的民用洁净焦炭 135 133
[0023] 实施例3实施上述本发明所提供的一种抑制民用焦炭燃烧烟尘逸散的钾基复合助剂制备及应用,其钾基复合助剂制备及应用的方法步骤如下:
步骤一、将干燥后的高岭土、二氧化硅、钾长石添加剂原料分别经粗破、细破至粒度≤
3mm;
步骤二、依次分别称取破碎好的高岭土60kg、二氧化硅20kg、钾长石7kg,并将其混在一起,搅拌均匀;
步骤三、搅拌均匀的混合料经干式研磨,使原料粒度≤150目(0.1mm);然后在270℃条件下煅烧1.6小时,冷却至常温后包装,即为钾基复合助剂;
步骤四、入炉煤料由20wt%的弱粘煤、15wt%的瘦煤、30wt%的1/3焦煤、20wt%的肥煤和
15wt%的主焦煤配合而成配合煤;其配合煤的质量指标:干燥无灰基挥发分Vdaf30.0wt%,干基灰分Ad13.5wt%,干基固定碳FCd61.6wt%,干基全硫St,d1.28wt%;粘结指数G=74,细度(≤
3mm)=92.5wt%;
步骤五、按钾基复合助剂:配合煤重量比为2.0∶100,将制好的钾基复合添加剂添加到配合煤中,捣固,在干馏炉中隔绝空气加热至1100℃,持续加热18h,然后将红热炉料出炉后经熄焦工序降至常温,再经筛分,即得到含有钾基复合助剂的民用洁净焦炭。
[0024] 对比例:配合煤中不添加任何添加剂,在干馏炉中隔绝空气加热至1100℃,持续加热18h,然后将红热炉料出炉后经熄焦工序降至常温,再经筛分,所得民用洁净焦炭作为对照用焦。
[0025] 在德图公司生产的Testo3008型烟尘采样器上,分别对所得民用洁净焦炭及对照用焦燃烧排放的烟尘进行收集并测试。测试结果如下表3所示。
[0026] 表3.焦炭燃烧排放的颗粒物(粒径≤10μm)浓度对比实验组别 平均浓度/(μg/m3) 降低值/(μg/m3)
对照用焦 287 -
添加复合添加剂的民用洁净焦炭 145 142
[0027] 实施例4实施上述本发明所提供的一种抑制民用焦炭燃烧烟尘逸散的钾基复合助剂制备及应用,其钾基复合助剂制备及应用的方法步骤如下:
步骤一、将干燥后的高岭土、二氧化硅、钾长石添加剂原料分别经粗破、细破至粒度≤
3mm;
步骤二、依次分别称取破碎好的高岭土66kg、二氧化硅14kg、钾长石7kg,并将其混在一起,搅拌均匀;
步骤三、搅拌均匀的混合料经干式研磨,使原料粒度≤150目(0.1mm);然后在280℃条件下煅烧1.4小时,冷却至常温后包装,即为钾基复合助剂;
步骤四、入炉煤由30wt%的弱粘煤、10wt%的长焰煤、50wt%的气肥煤和10wt%的不粘煤配合而成配合煤;其质量指标:干燥无灰基挥发分Vdaf35.0wt%,干基灰分Ad15.3wt%,干基固定碳FCd56.2wt%,干基全硫St,d0.84wt%,粘结指数G=50,细度(≤3mm)= 88.5wt%;
步骤五、按钾基复合助剂:配合煤重量比为1.0∶100,将制好的钾基复合添加剂添加到配合煤中,在10MPa压力下冷压成型,型煤平均强度883N/ball,在回转窑中隔绝空气加热至
600℃,持续加热9h,然后将红热炉料出炉后经熄焦工序降至常温,即得到含有钾基复合助剂的民用洁净型焦。
[0028] 对比例:配合煤中不添加任何添加剂,在10MPa压力下冷压成型,型煤平均强度883N/ball,在回转窑中隔绝空气加热至600℃,持续加热9h,然后将红热炉料出炉后经熄焦工序降至常温,所得民用洁净型焦作为对照用焦。
[0029] 在德图公司生产的Testo3008型烟尘采样器上,分别对所得民用洁净型焦及对照用焦燃烧排放的烟尘进行收集并测试。测试结果如下表4所示。
[0030] 表4.焦炭燃烧排放的颗粒物(粒径≤10μm)浓度对比实验组别 平均浓度/(μg/m3) 降低值/(μg/m3)
对照用焦 266 -
添加复合添加剂的民用洁净型焦 138 128
[0031] 实施例5实施上述本发明所提供的一种抑制民用焦炭燃烧烟尘逸散的钾基复合助剂制备及应用,其钾基复合助剂制备及应用的方法步骤如下:
步骤一、将干燥后的高岭土、二氧化硅、钾长石添加剂原料分别经粗破、细破至粒度≤
3mm;
步骤二、依次分别称取破碎好的高岭土63kg、二氧化硅18kg、钾长石3kg,并将其混在一起,搅拌均匀;
步骤三、搅拌均匀的混合料经干式研磨,使原料粒度≤150目(0.1mm);然后在300℃条件下煅烧1小时,冷却至常温后包装,即为钾基复合助剂;
步骤四、入炉煤由26wt%的弱粘煤、20wt%的气煤、34wt%的气肥煤和20wt%的不粘煤配合而成配合煤;其质量指标:干燥无灰基挥发分Vdaf28.0wt%,干基灰分Ad14.6wt%,干基固定碳FCd53.2wt%,干基全硫St,d1.46wt%,粘结指数G=53,细度(≤3mm)= 86.9wt%;
步骤五、按钾基复合助剂:配合煤重量比为1.8∶100,将制好的钾基复合添加剂添加到配合煤中,在15MPa压力下冷压成型,型煤平均强度912N/ball,在回转窑中隔绝空气加热至
700℃,持续加热10h,然后将红热炉料出炉后经熄焦工序降至常温,即得到含有钾基复合助剂的民用洁净型焦。
[0032] 对比例:配合煤中不添加任何添加剂,在15MPa压力下冷压成型,型煤平均强度912N/ball,在回转窑中隔绝空气加热至700℃,持续加热10h,然后将红热炉料出炉后经熄焦工序降至常温,所得民用洁净型焦作为对照用焦。
[0033] 在德图公司生产的Testo3008型烟尘采样器上,分别对所得民用洁净型焦及对照用焦燃烧排放的烟尘进行收集并测试。测试结果如下表5所示。
[0034] 表5.焦炭燃烧排放的颗粒物(粒径≤10μm)浓度对比实验组别 平均浓度/(μg/m3) 降低值/(μg/m3)
对照用焦 270 -
添加复合添加剂的民用洁净型焦 135 135
[0035] 实施例6实施上述本发明所提供的一种抑制民用焦炭燃烧烟尘逸散的钾基复合助剂制备及应用,其钾基复合助剂制备及应用的方法步骤如下:
步骤一、将干燥后的高岭土、二氧化硅、钾长石等添加剂原料分别经粗破、细破至粒度≤3mm;
步骤二、依次分别称取破碎好的高岭土68kg、二氧化硅16kg、钾长石5kg,并将其混在一起,搅拌均匀;
步骤三、搅拌均匀的混合料经干式研磨,使原料粒度≤150目(0.1mm);然后在285℃条件下煅烧1.2小时,冷却至常温后包装,即为钾基复合助剂;
步骤四、入炉煤由30wt%的不粘煤、15wt%的弱粘煤、35wt%的肥煤和20wt%的焦煤配合而成配合煤;其配合煤的质量指标:干燥无灰基挥发分Vdaf31.0wt%,干基灰分Ad16.5wt%,干基固定碳FCd52.9wt%,干基全硫St,d0.96wt%,粘结指数G=58,细度(≤3mm)=85.2wt%;
步骤五、按钾基复合助剂:配合煤重量比为2.4∶100,将制好的钾基复合添加剂添加到配合煤中,在20MPa压力下冷压成型,型煤平均强度943N/ball,在回转窑中隔绝空气加热至
900℃,持续加热8h,然后将红热炉料出炉后经熄焦工序降至常温,即得到含有钾基复合助剂的民用洁净型焦。
[0036] 对比例:配合煤中不添加任何添加剂,在20MPa压力下冷压成型,型煤平均强度943N/ball,在回转窑中隔绝空气加热至900℃,持续加热8h,然后将红热炉料出炉后经熄焦工序降至常温,所得民用洁净型焦作为对照用焦。
[0037] 在德图公司生产的Testo3008型烟尘采样器上,分别对所得民用洁净型焦及对照用焦燃烧排放的烟尘进行收集并测试。测试结果如下表6所示。
[0038] 表6.焦炭燃烧排放的颗粒物(粒径≤10μm)浓度对比实验组别 平均浓度/(μg/m3) 降低值/(μg/m3)
对照用焦 260 -
添加复合添加剂的民用洁净型焦 120 140

高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈