專(zhuān)利名稱(chēng):煤爐高效吸硫劑的制作方法
本實(shí)用新型是用于將家庭用煤爐或工業(yè)用煤爐燒煤時(shí)產(chǎn)生的SO2氣體有效吸收的一種高效能吸硫劑。
煤炭燃燒時(shí)排放的二氧化硫氣體對(duì)廚房和居室的空氣污染十分嚴(yán)重，影響人們身體健康，二氧化硫(尤其工業(yè)生產(chǎn)用煤未經(jīng)脫硫處理時(shí)煙氣中含有大量的二氧化硫)排入大氣和水結(jié)合形成酸雨，危害作物生長(zhǎng)，腐蝕城市建筑和工業(yè)交通設(shè)施。已有技術(shù)中對(duì)燃煤脫硫大致可分為燃前脫硫、燃時(shí)脫硫、燃后脫硫(即煙道氣脫硫)等三個(gè)范疇。
燃燒后(煙道氣)脫硫方法中以濕式煙道氣脫硫效果較好(90％)，國(guó)內(nèi)外對(duì)煙道氣脫硫研究得較多，我國(guó)的煙道氣脫硫技術(shù)也都集中在冶金、化工與電力等工業(yè)部門(mén)，在家庭民用煤爐上應(yīng)用煙道氣脫硫的方法，至今還無(wú)先例。
家用煤爐系低空排放煙道氣，因而排放的二氧化硫?qū)N房、住宅的污染更為嚴(yán)重，據(jù)測(cè)定SO2量為4.19－6.73mg／m3，超過(guò)國(guó)家允許標(biāo)準(zhǔn)(0.15mg／m3)數(shù)十倍，臥室空氣也同時(shí)受到污染。
現(xiàn)代工業(yè)上在煙道氣的濕法脫硫中所用的石灰－－石灰石法，以洗滌煙道氣中的SO2，其吸收率在90％左右，因此應(yīng)用的較多，美國(guó)有80％的電廠采用此法，我國(guó)也有少數(shù)工廠試用，它是將石灰－－石灰石制成10％的料漿溶液，使煙氣通過(guò)此溶液，以洗滌SO2，但操作工序多，并需要較大的設(shè)備，如(a)洗滌用的湍流塔，噴淋塔等；(b)保證料漿溶液能循環(huán)使用的循環(huán)系統(tǒng)；(c)保證煙氣能在料漿中流通運(yùn)行的冷卻、加壓、加熱等系統(tǒng)以及氧化塔、沉淀槽、貯塔等。這種煙道氣除硫法民用煤爐是無(wú)法運(yùn)用的。即使工業(yè)上運(yùn)用，龐大復(fù)雜的設(shè)備投資也是一個(gè)問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種高效能的吸硫劑用于煤炭燃燒后的煙道氣脫硫(以濕式反應(yīng)方式)來(lái)消除現(xiàn)國(guó)內(nèi)多數(shù)型煤未做脫硫處理燃燒時(shí)所產(chǎn)生的大量SO2對(duì)廚房環(huán)境空氣的嚴(yán)重污染，也可用于經(jīng)過(guò)脫硫處理的型煤(燃燒時(shí)尚有30－－50％SO2氣體經(jīng)煙道排出)。同時(shí)可以不需要特殊設(shè)備而用于工業(yè)燃燒爐經(jīng)除塵后的煙道氣脫硫。
本實(shí)用新型具有如下結(jié)構(gòu)特征吸硫劑以石灰為主體原料，以粘土等賦形劑為骨架摻有石膏、發(fā)泡劑和粘合劑制成的多孔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)固體物，通透性好，有較大的吸附表面積，可做成球形、圓柱形、棱形體等不同的幾何形狀及系列化尺寸。吸硫劑組成成份的重量比為(1)石灰100；(2)粘土20－40；(3)石膏10－30；(4)發(fā)泡劑10－30；(5)粘合劑40－60；(6)水適量。
SO2在吸硫劑中的化學(xué)反應(yīng)為
上述反應(yīng)能使通過(guò)吸硫劑的煙道氣中的SO2完全吸收，最終產(chǎn)品為CaSO3和H2O。吸硫劑雖是固體但吸收SO2所需要H2O(濕式反應(yīng)要求)由于吸硫劑的成份特征能始終得到維持。H2O的來(lái)源(a)型煤在成型時(shí)摻入的水份，燃燒時(shí)先蒸發(fā)，通過(guò)吸硫劑而吸附于吸硫劑體內(nèi)，同時(shí)吸硫劑制造時(shí)所摻入的水份，此二者保證了SO2在開(kāi)始反應(yīng)時(shí)對(duì)H2O的需要。
(b)反應(yīng)過(guò)程中，不論反應(yīng)式(2)、(3)，其反應(yīng)產(chǎn)物均為CaSO3和H2O，因?yàn)槭冀K有H2O的存在因而就都能將SO2吸收為(1)式的反應(yīng)，這樣不斷地循環(huán)反應(yīng)，就能將SO2完全吸收，所以吸硫率高。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比能達(dá)到的效果(1)濕式循環(huán)反應(yīng)，吸硫率高達(dá)95％以上。
(2)成份與結(jié)構(gòu)先進(jìn)，用于煙道氣吸硫，不需要特殊的附加裝置。
(3)沒(méi)有二次排硫的弊端，由于吸硫劑是在煙道中使用而吸硫，避免了型煤燃燒時(shí)高溫的影響所產(chǎn)生的二次排放SO2的可能(CaO＋SO2＋ 1/2 O2→CaSO4在900℃開(kāi)始分解，部分SO2仍存在于煙氣中經(jīng)煙道排出)。
圖1示出吸硫劑可制成直徑φ＝20～100毫米的球體。
圖2示出吸硫劑可制成直徑φ＝20～100毫米，高度(或長(zhǎng)度)L＝40～100毫米的圓柱體。
圖3示出吸硫劑可制成棱形體外形，其尺寸系列a＝40～100毫米；b＝40～100毫米；c＝40～100毫米。
圖4及圖5，是安放吸硫劑的盒具，其尺寸系列可做成φ1＝40～100毫米，L1＝60～150毫米；a1＝60～150毫米，b1＝40～100毫米，c1＝40～100毫米。盒底鉆有通煙氣的小孔，材質(zhì)用鍍鋅鐵皮或黑鐵皮。
圖6是吸硫劑在民用煤爐中的使用例，其中(1)炊具，(2)吸硫劑，(3)煙道，(4)煤爐，(5)密封罩。
圖7是吸硫劑用于工業(yè)燃煤爐煙道氣脫硫的使用方法示意圖，圖中(6)為未除塵煙氣，(7)除塵器，(8)除塵后煙氣(未脫硫)，(9)煙道，(10)貯放吸硫劑的盒具，(2)吸硫劑，(11)除塵除硫后的煙氣(已達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)而排入大氣)。
本吸硫劑是按下述方法實(shí)施(制造)的原料配方(重量比)(一)石灰100；(二)粘土20～40；(三)石膏10～30；(四)發(fā)泡劑10～30；(五)粘合劑40～60；(六)水適量。
配制工藝流程(1)將原料進(jìn)行粉碎、研磨、過(guò)篩。
(2)按比例進(jìn)行稱(chēng)量、混合、攪拌。
(3)摻入發(fā)泡劑起泡成型、烘干。
工藝路線示意
主要生產(chǎn)設(shè)備(1)粉碎機(jī)、(2)球磨機(jī)、(3)攪拌器、(4)成型機(jī)、(5)烘箱。
使用吸硫劑時(shí)可根據(jù)各自的煙道管徑的尺寸和形狀，選擇(或自制)一個(gè)與煙氣管道內(nèi)徑相等，底部有網(wǎng)狀孔隙的盒具(以利煙氣通過(guò))，將尺寸和形狀與盒具適應(yīng)的吸硫劑裝入盒具內(nèi)，再將盒具置于煙道內(nèi)，即可完成吸硫工作的準(zhǔn)備，待吸硫劑吸收性能完全失效后，再將此盒取出、更換新的吸硫劑，一個(gè)五口之家每月用400克吸硫劑即可。用量省的原因在于本吸硫劑是多孔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，通透性好，煙氣能在其中通暢地流動(dòng)，同時(shí)吸附面積大，具有濕式反應(yīng)床的性能，能使煙氣中的SO2在其吸附面吸收、反應(yīng)完全，同時(shí)在其通道的孔隙中，由于Ca(OH)2的比重為2.1～2.3，而最終產(chǎn)物CaSO3的比重為2.59，所以化學(xué)反應(yīng)完成后，其通道的孔隙沒(méi)有縮小堵塞的顧慮，反而更通暢，保證煙氣流通，直到反應(yīng)完全。所以吸硫劑使用方便，不需要其它輔助設(shè)備，用量省、吸收完全，吸硫率可高達(dá)95％以上。
權(quán)利要求
1.一種煤爐高效吸硫劑，以石灰為主體原料，其特征是用粘土等賦形劑為骨架摻有石膏、發(fā)泡劑和粘合劑組成多孔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)固體物。
2.按照權(quán)利要求
1所述的高效吸硫劑，其特征是組成成份的重量比為(1)石灰100(2)粘土20－40(3)石膏10－30(4)發(fā)泡劑10－30(5)粘合劑40－60(6)水適量。
專(zhuān)利摘要
煤爐高效吸硫劑是用于民用煤爐，也可用于工業(yè)經(jīng)除塵后排放的煙氣吸收SO
文檔編號(hào)B01D53/34GK87205243SQ87205243
公開(kāi)日1988年11月16日 申請(qǐng)日期1987年11月19日
發(fā)明者張祥麟, 蘭尚貞, 張學(xué), 張南, 張宏 申請(qǐng)人:張祥麟, 蘭尚貞, 張學(xué), 張南, 張宏導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan