燃煤鍋爐綜合治理無污染物排放技術制造技術

本發明專利技術涉及燃煤鍋爐污染物綜合治理和回收利用技術。以“緩釋ＣＯ↓［２］氣肥”為核心，由“空氣分離制Ｏ↓［２］”、“電解水制Ｈ↓［２］、Ｏ↓［２］”、“燃煤鍋爐”、“煙氣除塵”、“分子篩制造”、“煙氣凈化”、“ＣＯ↓［２］提純”、“緩釋ＣＯ↓［２］氣肥制備”、“ＣＯ↓［２］利用”等多項工藝過程組合而成。燃煤產生的灰渣為主要原料生產燃煤灰渣分子篩，分子篩吸附燃煤煙氣中的ＣＯ↓［２］成為緩釋ＣＯ↓［２］氣肥，氣肥施入土壤，特別適于干旱缺水、沙質鹽漬的土壤。另外還可以供有機合成之用，可以直接用于食品行業，用作萃取劑、致冷劑、熏蒸劑、油田洗井劑等。所有燃煤產生的污染物都得到處理和利用，因而實現無污染物排放。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及燃煤煙氣治理和灰渣利用技術，具體涉及一種燃煤鍋爐綜合治理無污染物排放技術，屬于國際專利分類F23B5/00“能燃燒初始燃燒時未燃盡物質的設備”

技術介紹
燃煤對環境的污染煤是各歷史時代植物遺體在沼澤或湖泊中積聚后，經過漫長的地質時期的生物化學、地球化學、物理化學等的復雜作用轉化而成的可燃物質。煤與氧發生化合反應放出大量光和熱即為煤的燃燒。燃煤鍋爐是利用煤的燃燒所產生的能量的最主要的形式，它使水汽化成為蒸汽，用蒸汽去推動發電機發電或作熱源使用。煤由碳、揮發分、水分和灰分組成。組成煤的元素有C、H、O、N、S、P、F、Cl、Fe、Al、Ca、Si、Mg、Mn等，煤燃燒時這些元素參加反應最終形成煙氣和灰渣。燃煤煙氣中除粉塵和水分外還含有SO2、NOX、CO、CO2、CxHy以及氟化物、氯化物等有害氣體，這些氣體對大氣環境造成嚴重污染和破環。排放到大氣環境中70％的粉塵，90％的SO2，70％的NOX、71％CO，43％CxHy和85％的CO2來自于煤的燃燒。燃煤時產生大量影響環境的灰渣，這些灰渣還未充分利用。煙氣中的SO2主要由煤中的硫鐵礦及一些硫化物與氧反應而生成；NOX則主要由煤中的一些有機物氧化而成，少量為空氣中的N氧化而成；CO、CO2是煤中的C與O反應而成，煤完全燃燒則主要生成CO2，不完全燃燒則CO含量增加。CO2是“溫室效應”的根源，SO2和NOX是“酸雨”形成的罪魁禍首。SO2、NOX以及氟化物、氯化物等對大氣的污染非常嚴重，就其排放量而言，遠遠不如CO2大，回收利用CO2是必然之路，否則CO2無出路，也就不能消除燃煤煙氣的污染。如果在回收CO2過程中同時解決SO2、NOX以及氟化物、氯化物等的污染，將會徹底全面消除燃煤煙氣的污染。灰渣雖然有多種再利用的方法，在有條件的地方確實也在回收利用，但還有50％以上的灰渣沒有利用，仍然占用土地、污染環境。只有在治理煙氣污染的同時，解決灰渣的再利用，這樣才能全面解決燃煤的污染問題。目前燃煤煙氣治理和灰渣的利用情況對燃燒煤所造成的污染，世界各國都非常重視，采用了許多的技術措施。脫除煙氣中的的SO2、NOX已有很多辦法，在脫除SO2和NOX的同時，一般也可脫除氟化物和氯化物。而“溫室效應”的罪魁禍首CO2在煙氣中所占份額很大，簡單地從煙氣中脫除方法，很難徹底根除CO2的污染，回收利用CO2是必然之路，否則無出路。煤的燃燒是利用煤的主要形式，C與O反應不可避免要生成CO2，設法使“CO2變害為利”是解決其污染的最好辦法。純凈CO2用途非常廣泛CO2是一種良好的萃取劑，應用于食品、飲料、油料、香料、藥物的加工萃取；CO2是良好的致冷劑，不僅冷卻速度快，操作性能良好，不浸濕產品，不會造成二次污染，而且投資少，節省人力；CO2是一種質優價廉的蔬菜、瓜果的保鮮貯藏劑；CO2是一種良好的糧食貯存熏蒸劑，不僅有優異的殺蟲滅鼠性能，而且防潮防霉；CO2可作為油田注入劑可有效地驅油，可作為油田洗井劑，清洗油井的堵塞物；CO2還是有效氣體肥料，用于大棚種植增產效果異常明顯。CO2這些用途告訴我們不能只看到它有害的一面，CO2也有可利用的一面，應該充分利用。但是以上這些用途還不能根本解決CO2的污染問題，因使用后絕大部分仍然以氣體形態排入大氣。只有改變CO2的形態使其成為另一種物質，把CO2固定下來，才能真正改善CO2污染。植物通過光合作用吸收CO2使之與水和少量的營養物結合成各種各樣的有機物，把CO2轉變為其它形態的物質，真正消耗CO2，減少進入大氣的CO2量。高等植物能消耗CO2，低等植物也能消耗CO2。例如，作為單細胞植物的浮游生物，象一切植物一佯，能利用太陽能將二氧化碳、水和痕量的營養物結合生成有機物，CO2分子中的碳原子便扎根在俘游生物體內，成為安全的資源，即所謂碳沉積。單細胞藻類植物，能吸收大量二氧化碳生成石油，培養這種藻類植物不用提煉，可直接用于發動機中燃燒發電。通過現代的有機合成技術，將其轉化為有機產品。CO2可催化加氫，合成甲烷、甲醇、乙醇及其它醇類，還可合成甲酸及其衍生物，也可直接合成烴類或者先轉化成CO，再通過費—托合成法合成烴類等產品，其催化加氫的產品如圖1。在CO2催化加氫的產物中，甲醇以及甲烷和其它烴類都可作為燃料，替代現行采用的石油作為能源的一部分。甲醇、甲烷及其它烴類(特別是C2～C5的低級烴類和含C6以上的汽油餾分)是有機化工的重要和原料。以CO2為原料合成酯、高聚物CO2與環氧丙烷合成碳酸亞丙酯，由于其生產成本低、產品質量高的優點正在取代酯交換法、光氣法和氯丙醇法；CO2與丙烯氧化合成、CO2與醇直接合成法生產碳酸酯，通過調節聚合制備液體的脂肪族聚碳酸酯樹脂，用此材料生產可降解聚氨酯泡沫塑料。以CO2為基礎原料的有機合成也能把CO2轉化為另外的物質，CO2固定下來，減少CO2向大氣的排放量。以上分析足以說明CO2是一種可利用的資源，利用好可能維持CO2在自然界的平衡。2、CO2的分離、提純空氣燃燒煤產生的煙氣CO2濃度，因空氣過剩系數不一樣有變化，一般在13～19％之間，經過分離、提純后才能有效利用。CO2分離、濃縮、提純的方法很多，成熟的方法有物理法、化學法和膜分離技術。物理方法中的低溫蒸餾法、變壓吸附法最適合燃煤煙氣中CO2的分離、提純。低溫蒸餾法由于設備龐大、能耗較高、分離效果較差，因而成本較高，不適應中小規模的生產；變壓吸附法工藝過程簡單、能耗低、適應能力強，自動化程度高、技術先進、經濟合理、時，應用廣泛。化學方法主要有以有機胺(如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等)作溶劑吸收CO2，經吸收、解吸得到高純的CO2。膜分離技術具有裝置簡單、操作方便、能耗較低等優點，是當今世界上發展較迅速的一項節能型氣體分離技術。但是，膜分離法的缺點是很難得到高純度的CO2，要想得到高純度的CO2，需要與化學法相結合。在CO2分離、濃縮、提純之前，必須凈化煙氣，清除煙氣中的粉塵、CO、SO2、NOX、氟化物、氯化物等雜質。清除這些雜質的方法較成熟，可以借鑒。3、灰渣的利用煤的組成之一灰分在燃燒過程中大部分變成固體物，與未燃盡的碳組成灰渣，成為廢棄物排出，其中的一部份以粉塵的形式進入煙氣，在煙氣處理過程積中收集下來。目前燃煤的灰渣基本上是用去生產建筑材料、筑路、回填等。還可以充分發揮其特性，開辟附加值更高的利用途徑。為了消除煤燃燒所造成的對環境的污染和破壞，人們采取了許多技術措施，但這些技術技術措施彼此孤立存在，沒有形成綜合控制技術，只能解決個別的局部的問題，不能徹底的協同一致地消除燃煤污染。如何采用綜合技術，徹底消除燃煤污染，這是我們所要解決的問題。
技術實現思路
本專利技術的目的，在于針對目前燃煤污染物治理技術的不足，提供一種綜合治理方案——燃煤綜合治理無污染物排放技術。這是基于燃煤的污染有多方面，既有氣體污染物，也有固體污染物。治理污染時不能孤立考慮各個污染物，需根據各個污染物的特性，互相之間的聯系，綜合、系統、全面地擬定治理方案，才能以最少的投入換取最大的收獲。本專利技術的技術方案如下。一種燃煤鍋爐綜合治理無污染物排放技術，該技術包括“空氣分離制O2”、“電解水制H2、O2”、“燃煤鍋爐”、“煙氣除塵”、“分子篩制造”、“煙氣凈本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種燃煤鍋爐綜合治理無污染物排放技術，其特征在于：該技術包括：“空氣分離制Ｏ↓［２］”、“電解水制Ｈ↓［２］、Ｏ↓［２］”、“燃煤鍋爐”、“煙氣除塵”、“分子篩制造”、“煙氣凈化”、“ＣＯ↓［２］提純”、“緩釋ＣＯ↓［２］氣肥制備”、“ＣＯ↓［２］利用”多項工藝過程組合而成；將燃燒煤產生的灰渣制成燃煤灰渣分子篩，吸附ＣＯ↓［２］成為兼有保水作用的緩釋ＣＯ↓［２］氣肥，全部以肥料的形狀回歸大自然，實現燃煤鍋爐的無污染物排放。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：史漢祥，
申請(專利權)人：史漢祥，
類型：發明
國別省市：33[中國|浙江]