本發明屬于煤潔凈
技術領域：
，涉及一種適用于低硫分燒烤煤的深度復合固硫劑，達到煤燃燒過程中去除異味、潔凈利用的目的。
背景技術：
：燒烤煤采用含硫較低的煤種制備，雖含硫量較低，但不可避免地在燃燒過程中依然會釋放出一定量的二氧化硫、硫化氫等有毒有害氣體，如若以工業用途衡量，確實達到工業指標，但就食品安全而言，致使采用燒烤煤加工的食品產生較大異味，且有毒害性。故此，應提出一種實現低硫燒烤煤的固硫方案，盡可能降低燒烤煤燃燒時二氧化硫、硫化氫等有毒有害氣體的釋放量，達到燒烤煤在燃燒過程中的深度固硫目的。目前，單純的固硫劑已經很成熟，多位研究者提出了適用于型煤制備過程中的固硫技術，并從硫的析出原理、析出速率等方向入手提出了固硫方案，通常的型煤固硫技術是考慮將鈣系化合物加入到煤中制成型煤，使部分硫在燃燒后殘留在煤渣中實現固硫，由鈣系化合物制作而成的鈣基固硫劑因有一定固硫效果且鈣基化合物廉價易得、來源廣，被廣泛的應用于煤燃燒過程中的固硫。但存在對含硫量低的煤種固硫效果不明顯、高溫環境下固硫率低的缺陷，難以達到低硫燒烤煤的固硫要求。也有研究者提出了適用于型煤固硫的復合固硫劑技術。通常的型煤復合固硫劑是考慮了鈣系化合物與硫析出速率不一致，硫的析出速度快于鈣系化合物的反應速度，致使固硫效果降低的問題，通過添加金屬氧化物作為提高鈣基固硫劑固硫效果的添加劑，以此提高鈣基固硫劑的固硫效果。但該類復合固硫劑未考慮脫硫成分與硫反應生成的硫酸鈣高溫二次分解，致使高溫段固硫效果不佳，經實驗驗證仍然難以實現低硫燒烤煤深度固硫的要求。可以說越是含硫高的煤種，無論使用鈣基固硫劑或是復合固硫劑均可實現較好的固硫效果，但對于由低硫煤種制備的燒烤煤，已有的固硫劑經驗證均難以達到深度固硫的要求，難以避免低硫燒烤煤燃燒過程中析出少量含硫氣體，致使燒烤食品異味嚴重、食品安全難以保證。技術實現要素：本發明的目的在于針對現有技術存在的問題，提供一種固硫效果好且成本低的低硫分燒烤煤深度復合固硫劑。為此，本發明采用如下技術方案：一種適用于低硫分燒烤煤的深度復合固硫劑，包括如下重量份配比的組分：鈣基基礎骨料劑80-90份，鹽類添加劑3-7份，金屬氧化物添加劑3-5份，反應催化劑2-5份；其中：所述鈣基基礎骨料劑包括氧化鈣、氫氧化鈣和碳酸鈣；所述鹽類添加劑包括碳酸鉀、碳酸鈉和氯化鈉；所述金屬氧化物添加劑包括三氧化二鋁、三氧化二鐵和氧化鎂；所述反應催化劑包括氯酸鉀和乙二醇單乙醚。進一步地，所述復合固硫劑還包括白泥0.5-2份。進一步地，所述復合固硫劑還包括粘土1-2份。進一步地，所述復合固硫劑還包括鉀長石1-2份。進一步地，所述鈣基基礎骨料劑的組分按如下重量份配比構成：氧化鈣0-30份，氫氧化鈣40-90份，碳酸鈣0-20份。進一步地，所述鹽類添加劑的組分按如下重量份配比構成：碳酸鉀2-5份，碳酸鈉0-2份，氯化鈉2-4份。進一步地，所述金屬氧化物添加劑的組分按如下重量份配比構成：三氧化二鋁3-5份，三氧化二鐵0-2份，氧化鎂0-2份。進一步地，所述反應催化劑的組分按如下重量份配比構成：氯酸鉀1-3份，乙二醇單乙醚1-3份。考慮經濟成本，本發明確定以鈣基固硫劑為基礎骨料藥劑，且其組分選用氧化鈣、碳酸鈣、氫氧化鈣；另外，經實驗測定，氫氧化鈣的固硫效果最好，氧化鈣次之，碳酸鈣再次之，因此，本發明鈣基基礎骨料劑以氫氧化鈣為主，以氧化鈣和碳酸鈣為輔。但考慮到鈣基基礎骨料劑的反應速度要慢于硫的析出速度，導致低溫加熱段固硫效果差，通過實驗發現，如若再加入一定比例的由碳酸鉀、氯化鈉、碳酸鈉構成的鹽類添加劑可有效提高鈣基基礎骨料劑的反應速度，從而達到提高鈣基骨料劑固硫效果的目的，并通過改變鈣基基礎骨料劑比例用量，可實現對低硫煤種深度固硫的目的。但實驗又發現，如若單一加入上述鹽類添加劑，在高溫段反應生成的硫酸鈣會二次分解出二氧化硫，導致后期硫的析出率提高。因此，本發明在上述方案基礎上又添加了一定比例的金屬氧化物添加劑，該添加劑可與硫酸鈣反應生成含鈣、鋁、鐵等成分的復鹽，該復鹽可包裹在硫酸鈣表面，防止在高溫段反應生成的硫酸鈣二次分解出二氧化硫。并且實驗表明，熱解50分鐘后，不加上述金屬氧化物添加劑的硫酸鈣分解率為63%左右，而加入該添加劑的硫酸鈣分解率為24%左右，進一步提高了鈣基固硫劑的固硫效果。實驗中我們還發現如若加入一定量的白泥、粘土和鉀長石，亦可以達到抑制硫酸鈣二次分解的效果。這是由于白泥、粘土和鉀長石在高溫下反應產生的熔融態爐渣可對硫酸鈣形成包裹，使得抑制硫酸鈣二次分解二氧化硫的效果呈現增加趨勢，而且白泥所含的金屬氧化物同時也起到了抑制硫酸鈣二次分解的作用。此外，添加氯酸鉀可對三氧化二鋁、白泥、鉀長石起到活性催化的效果，使三氧化二鋁、白泥、鉀長石與硫酸鈣之間的反應更加充分，并形成較為均勻的復鹽包裹層，對抑制硫酸鈣受熱二次分解釋放二氧化硫起到較好的促進作用。添加乙二醇單乙醚可對碳酸鉀起到表面活化的作用，增加碳酸鉀的反應活性，延長碳酸鉀與鈣基基礎骨料劑的熱反應時間，使之充分反應，達到提高鈣基基礎骨料劑固硫效果的目的。與現有的單一鈣基固硫劑或復合固硫劑相比，本發明固硫劑組分相對簡單并且成本低廉，適合工業生產；通過鈣基固硫劑、提高鈣基固硫劑反應速率的添加劑以及用于抑制硫酸鈣高溫二次分解的添加劑的合理配比，實現了對低硫煤種深度固硫的目的，而且配方中不含其它會提高灰分的組分。綜上，本發明具有如下三方面的特點：1）實現了低硫煤種制備燒烤煤時煤的深度固硫，有效解決了燒烤煤燃燒時容易產生異味的問題；2）組分簡單易得，成本低廉，適宜于工業化生產；3）進一步提高固硫率的同時未加入會降低產品理化指標的組分。具體實施方式下面通過具體實施方式對本發明技術方案作進一步的說明。實施例1一種適用于低硫分燒烤煤的深度復合固硫劑，包括如下重量份配比的組分：鈣基基礎骨料劑80份，鹽類添加劑7份，金屬氧化物添加劑5份，反應催化劑4份，白泥1份，粘土2份，鉀長石1份；其中：所述鈣基基礎骨料劑全部由氫氧化鈣構成；所述鹽類添加劑的組分按如下重量份配比構成：碳酸鉀5份，氯化鈉3份；所述金屬氧化物添加劑的組分按如下重量份配比構成：三氧化二鋁5份，三氧化二鐵1份，氧化鎂2份；所述反應催化劑的組分按如下重量份配比構成：氯酸鉀1份，乙二醇單乙醚3份。實施例2一種適用于低硫分燒烤煤的深度復合固硫劑，包括如下重量份配比的組分：鈣基基礎骨料劑82份，鹽類添加劑3份，金屬氧化物添加劑4份，反應催化劑3份，白泥0.5份，鉀長石2份；其中：所述鈣基基礎骨料劑的組分按如下重量份配比構成：氧化鈣10份，氫氧化鈣40份，碳酸鈣10份；所述鹽類添加劑的組分按如下重量份配比構成：碳酸鉀3份，碳酸鈉1份，氯化鈉2份；所述金屬氧化物添加劑全部由三氧化二鋁構成；所述反應催化劑的組分按如下重量份配比構成：氯酸鉀2份，乙二醇單乙醚3份。實施例3一種適用于低硫分燒烤煤的深度復合固硫劑，包括如下重量份配比的組分：鈣基基礎骨料劑85份，鹽類添加劑5份，金屬氧化物添加劑5份，反應催化劑5份，白泥2份，粘土1份，鉀長石2份；其中：所述鈣基基礎骨料劑的組分按如下重量份配比構成：氧化鈣20份，氫氧化鈣80份，碳酸鈣20份；所述鹽類添加劑的組分按如下重量份配比構成：碳酸鉀2份，碳酸鈉1份，氯化鈉4份；所述金屬氧化物添加劑的組分按如下重量份配比構成：三氧化二鋁4份，三氧化二鐵1份，氧化鎂1份；所述反應催化劑的組分按如下重量份配比構成：氯酸鉀2份，乙二醇單乙醚1份。實施例4一種適用于低硫分燒烤煤的深度復合固硫劑，包括如下重量份配比的組分：鈣基基礎骨料劑87份，鹽類添加劑4份，金屬氧化物添加劑3份，反應催化劑2份，白泥1份，粘土2份，鉀長石1份；其中：所述鈣基基礎骨料劑的組分按如下重量份配比構成：氧化鈣15份，氫氧化鈣60份，碳酸鈣15份；所述鹽類添加劑的組分按如下重量份配比構成：碳酸鉀4份，碳酸鈉2份，氯化鈉3份；所述金屬氧化物添加劑的組分按如下重量份配比構成：三氧化二鋁3份，三氧化二鐵2份，氧化鎂2份；所述反應催化劑的組分按如下重量份配比構成：氯酸鉀3份，乙二醇單乙醚1份。實施例5一種適用于低硫分燒烤煤的深度復合固硫劑，包括如下重量份配比的組分：鈣基基礎骨料劑90份，鹽類添加劑6份，金屬氧化物添加劑4份，反應催化劑3份，白泥2份；其中：所述鈣基基礎骨料劑的組分按如下重量份配比構成：氧化鈣30份，氫氧化鈣90份，碳酸鈣10份；所述鹽類添加劑的組分按如下重量份配比構成：碳酸鉀2份，碳酸鈉2份，氯化鈉2份；所述金屬氧化物添加劑的組分按如下重量份配比構成：三氧化二鋁4份，三氧化二鐵1份；所述反應催化劑的組分按如下重量份配比構成：氯酸鉀2份，乙二醇單乙醚2份。將上述實施例提供的固硫劑按固硫劑：原煤含硫量=2.5:1的重量比與燒烤煤混合，燃燒后測定固硫率（固硫率=原煤添加固硫劑并經燃燒后煤灰中的含硫量/原煤含硫量），經試驗，其固硫率如下表所示：表1實施例1-5相同添加量下固硫率對比實施例實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5固硫率（%）7976726769當前第1頁1 2 3