还原型固硫剂在燃煤中固硫效率的实验研究

王国群



还原型固硫剂在燃煤中固硫效率的实验研究

王国群

【摘要】本文研究高温还原型固硫剂在燃煤中的固硫效率，其固硫剂的组成主要有主剂CaO、还原剂FeCl2、助剂NaCl、Na2CO3、三乙醇胺组成，制备方法是先将CaO、FeCl2、NaCl、Na2CO3的固体制备成100目的细粉，再将CaO按1:1水解成Ca（OH）2晾干，入烤箱100℃ 2 h待凉，加入FeCl2、NaCl、Na2CO3和三乙醇胺混合均匀，加入与混合物等量的水充分搅拌，分装于容器中即成，使用时按燃煤重量的1%～5%喷洒，混合均匀即可。

【关键词】还原型；固硫；高温；燃煤

In this paper，we study the high temperature reduced sulphur fixing agent in coal the solid sulfur in efficiency. The composition of the solid sulfur agent mainly include CaO main agent，reducing agent FeCl2，additives of NaCl，Na2CO3，triethanolamine，the preparation method is to CaO，FeCl2，NaCl，Na2CO3solid powder preparation into 100 purpose，then CaO according to 1:1 hydrolyzed to Ca（OH）2to dry，into the oven to 100 ℃ for 2 h to stay cool，join FeCl2mixing，triethanolamine，NaCl，Na2CO3and stir in mixture with the same amount of water，partial shipments in the container，namely when used according to the coal spraying 1% to 5%，the weight of the mix.

【Key words】 Reduced，Solid sulfur，High temperature，Coal

随着国家对环境保护的高度重视，严格控制高硫煤的使用，如何降低煤炭硫的含量，是当务之急，目前已有煤炭燃烧前的去硫和燃烧中的固硫及燃烧后的吸硫方法［1］，而以燃烧中的固硫方法最为实用。现在国内对燃煤的固硫方法主要使用氧化型固硫剂，其固硫产物是CaSO4，在高温下易二次分解，导致固硫率下降。本文以还原型固硫剂固硫，其产物是CaS，经实验研究在高温1 200℃的条件下仍有较高的固硫效率［2-5］。

1　实验

1.1原料

高硫煤：湖北黄石无烟煤含硫量2.0%。CaO、FeCl2、NaCl、Na2CO3及三乙醇胺均为化学纯。

1.2仪器

电子分析天平：CP114型，精确到0.000 1 g。高温电炉：TSX1400型。

1.3分析方法

GB214-2007《煤中全硫的测定方法》。

1.4实验方法

还原型固硫剂的配制：称取重量百分比为40%～70%的CaO、10%～ 15%的 FeCl2、1%～ 5%的 NaCl、5%～ 10% 的Na2CO3和10%～40%的三乙醇胺，将CaO、FeCl2、NaCl、Na2CO3等固体物质制成100目的细粉备用，将CaO按1：1水解成Ca（OH）2晾干，入烤箱（100±5）℃烘烤2 h，待凉，按比例加入FeCl2、NaCl、Na2CO3和三乙醇胺混合均匀，加入与混合物等重量的水，放入搅拌器充分搅拌后分装于容器即成还原型固硫剂［6］。

表1　还原型固硫剂实验数据

表2　氧化型固硫剂实验数据

本实验按四种不同比例固硫剂与煤1%～5%的用量喷洒均匀混合，在1 150℃～1 200℃高温电炉里煅烧2 h，冷却后测定残渣的含硫量，测定方法按GB214-2007《煤中全硫的测定方法》测定，固硫率的计算按下式：固硫率μ=（S1-S2）/S1×100%。式中：S1-煤的全硫量；S2-式样中被分解出的硫含量；S2=煤的全硫量-残渣的含硫量。

同时以氧化型固硫剂作对照实验，即在没有还原剂FeCl2的参与而其他实验条件相同的情况下，所得出的实验结果为对照。

2　实验数据与结果

本实验按四个不同比例的固硫剂和煤的1%～5%加入量，在温度1 200℃煅烧2 h，测得还原型固硫剂实验数据见表1。氧化型固硫剂实验数据见表2。

3　结论

由实验结果得出还原型固硫剂的固硫效果高于氧化型固硫剂。还原型固硫剂的固硫效果高的原因是还原剂FeCl2的作用［7-8］，在化学反应的过程中FeCl2将含硫的化合物质还原成硫化物，在1 200℃只有少量的分解。还原型固硫剂是在煤炭燃烧时的固硫作用，所以无需大型的除硫设备投资，是价廉物美的固硫剂。

本实验是在实验室的条件下进行，对实际的市场使用还需要进一步的实验，并对整个实验反应的过程还应作深入的研究。

参考文献

［1］杨家玲，肖林，张新歌. 燃煤全过程脱硫技术［J］. 城市环境与城市生态，2003，16（3）:45-46.

［2］廉慧珍，童良，陈恩义. 建筑材料物相研究基础［M］. 北京:清华大学出版社，1996:22-35.

［3］吕欣，周广柱. 型煤燃烧过程中CaS的形成及其固硫作用［J］.环境化学，1998，17（6）:528-531.

［4］于洪观，刘泽常. 煤燃烧过程中硫析出行为的研究［J］. 洁净技术，1991，1（3）:2-4.

［5］崔洪，李允梅，顾永达. 高有机硫煤燃烧固硫的研究［J］. 煤炭转化，1994，17（2）:48-53.

［6］王国群，周震庭，王骏，等. 一种高温还原型复合燃煤固硫剂及其制备方法:中国，ZL 2011 1 0120861.X［P］. 2013-04-10.

［7］林国珍，吕欣，肖佩林. Fe-Si添加剂对型煤燃烧固硫的促进作用［J］. 环境科学，1996，17（5）:28-29.

［8］肖佩林，李书年. 铁硅系添加剂对型煤燃烧时硫行为的影响［J］.环境科学学报，1996，16（1）:97-102.

【中图分类号】TQ534.2

【文献标识码】A

【文章编号】1674-9316（2016）08-0016-02

doi:10.3969/j.issn.1674-9316.2016.08.011

作者单位:湖北黄冈市黄州区疾控中心检验科，湖北 黄冈 438000

Experimental Research on Reduced Sulphur Fixing Agent in Coal Solid Sulfur Efficiency

WANG Guoqun Department of Laboratory，Hubei Huanggang Huangzhou District Center for Disease Control Division，Huanggang Hubei 438000，China

【Abstract】