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CN103272474A - 一种糠醛渣焚烧脱硫剂 - Google Patents

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CN103272474A CN2013102432503A CN201310243250A CN103272474A CN 103272474 A CN103272474 A CN 103272474A CN 2013102432503 A CN2013102432503 A CN 2013102432503A CN 201310243250 A CN201310243250 A CN 201310243250A CN 103272474 A CN103272474 A CN 103272474A
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赵宝珠
雷廷宙
朱金陵
何晓峰
任素霞
徐海燕
王志伟
李顺清
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Energy Research Institute Co Ltd of Henan Academy of Sciences
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Abstract

本发明属于环保领域，尤其涉及一种糠醛渣的燃烧脱硫产品。本发明提供了一种糠醛渣焚烧脱硫剂，包括氧化镁/硝酸镁/碳酸镁、氧化钡/碳酸钡/硝酸钡、氧化铝/硝酸铝的一种或者几种组份。本发明提供的脱硫剂原料均为无机矿物，来源广泛，材料易得，脱硫反应后的废渣以固态形式排出，易于进行后期处理，减少了环境大气污染；同时本发明所提供的脱硫剂相较于现有的脱硫剂，材料性质更加稳定，更加安全和环保，脱硫剂种类选择更加多样，脱硫效果也更加优化，脱硫率可达65%~85%，具有较好的社会经济效益。

Description

一种糠醛渣焚烧脱硫剂
技术领域
本发明属于环保领域，具体涉及一种糠醛渣的燃烧脱硫产品。
背景技术
糠醛又称呋喃甲醛，是一种重要的有机化工原料，广泛应用于医药、化工、塑料、食品等行业。工业上目前制取糠醛的方法仍只能由农副产品水解生成，一般以玉米芯、玉米秆、麦秸秆、稻草、稻壳、棉籽壳、花生壳和甘蔗渣等农副产品的下脚料为原料，加入一定的稀酸，在一定的温度和压力作用下，发生一系列的生物化学水解反应，提取糠醛后的残留固体就是糠醛渣。糠醛渣湿时颜色为深褐色到棕黑色，风干后颜色为黄褐色，松软易碎，大部分为粉末状，远看与土壤粒相似。经测定，糠醛渣粒径为2~3mm；容重为0.35~0.42g/cm3；有机物质含量764.50~781.30g/kg，其中腐殖酸占26%，速效氮328~533mg/kg，P2O5 109~393 mg/kg；pH值为1.86~3.15，是一种强酸性的有机废弃物。
据统计，我国目前生产糠醛的生产企业多达200多家，年产量大约30万吨，而每生产1t糠醛约排出12~15t的糠醛渣，因此我国每年排放的糠醛渣在数百万吨以上。作为一种强酸性生物质，如果不能对这些糠醛渣进行合理利用，将可能带来严重的环境问题。
目前对于糠醛渣的综合利用方面，虽然也有一些进展，比如作为盐碱土壤的改良剂、提取木质素、加工制作活性炭、培育食用菌等，但目前最直接和有效的处理方式
是通过锅炉焚烧来为生产过程提供热能，减少生产过程中燃料的额外开支，降低生产成本。对于将糠醛渣作为锅炉燃料，并结合锅炉改造来降低生产成本的工作已有较多研究，例如刘新文以糠醛渣作为锅炉燃料，通过对高、低差速床锅炉采用一定的设计措施后，取得了较好的效果，结果表明：高、低差速床锅炉每小时可焚烧糠醛渣8t左右，日处理废渣近200t，相当于每日可节约65t的标准煤，具有较高的经济效益和环保效益。
糠醛渣在焚烧过程中，其所含的有机硫和无机硫组分会逐步分解、氧化，形成二氧化硫以烟气的形式排出。因此如果不对糠醛渣进行脱硫处理，则极易形成二次污染。
目前减少二氧化硫排放的措施主要由燃烧前脱硫技术，燃烧中脱硫技术和燃烧后脱硫技术，本方法采用的是燃烧中脱硫技术。目前针对糠醛渣的脱硫技术集中于通过在燃烧前加入脱硫剂，其设计原理是：当糠醛渣中的有机硫和无机硫组分在燃烧后，形成二氧化硫烟气时，通过与加入的碱性脱硫剂在高温下发生化学反应，生成稳定的不易分解的硫酸盐 ，达到减少二氧化硫排放的目的。其反应式如下：
S(有机硫)   +  O2   =  SO2，                                    
XO(脱硫剂)  +  SO2 +  O2   =   XSO4，                              
MSO4（无机硫） +  XO(脱硫剂)   =  XSO4  +  MO。
目前在这方面也有一些较好的研究成果，如通过加入CaO对糠醛渣进行脱硫（杨延涛等，2012，糠醛渣脱硫特性的研究），但是脱硫剂种类尚不够丰富，脱硫效果也有待进一步加强。
发明内容
本发明提供一种可在糠醛渣焚烧过程中有效脱硫的脱硫剂。
本发明通过以下技术方案来实现本发明目的。
一种糠醛渣焚烧脱硫剂，包括氧化镁或/和硝酸镁或/和碳酸镁，或/和氧化钡或/和碳酸钡或/和硝酸钡，或/和氧化铝或/和硝酸铝。
所述的糠醛渣焚烧脱硫剂，以摩尔比计，当脱硫剂为单一金属的化合物时，Mg︰S=0.5~5︰1，或者Ba︰S=1~3︰1，或者Al︰S=1~3︰1；当脱硫剂为两种金属的化合物的混合物时，Mg+Ba︰S=1~6︰1，Mg+Al︰S=1.5~5︰1，Al+Ba︰S=2~5︰1；当脱硫剂为三种金属的化合物的混合物时，Mg+Ba+Al︰S=1~7︰1。
所述的糠醛渣焚烧脱硫剂，氧化镁/硝酸镁/碳酸镁的粒径为0.03~0.05mm；氧化钡/碳酸钡/硝酸钡的粒径为0.07~0.12mm；氧化铝/硝酸铝的粒径为0.05~0.12mm。
本发明提供的脱硫剂原料均为无机矿物，来源广泛，材料易得，脱硫反应后的废渣以固态形式排出，易于进行后期处理，减少了环境大气污染；同时本发明所提供的脱硫剂相较于现有的脱硫剂，材料性质更加稳定，更加安全和环保，脱硫剂种类选择更加多样，脱硫效果也更加优化，脱硫率可达65%~85%，具有较好的社会经济效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步解释说明。
实施例1~14
为更好的体现各种脱硫剂不同组合下的脱硫效果，本发明针对相同的糠醛渣采取了不同的脱硫剂组合对其进行脱硫实验，实验结果列表如下。
本发明所采用的糠醛渣的有机硫和无机硫总含量脱硫前经测定为1.07%。
实施例 脱硫剂 配比（M/S） 脱硫剂粒径（mm） 脱硫后硫含量（%） 脱硫率（%）
1 MgO 1 0.03 0.31 71.0%
2 Mg(NO3)2 0.5 0.05 0.38 64.5%
3 MgCO3 3 0.08 0.41 61.7%
4 BaO 1 0.02 0.23 78.5%
5 Ba(NO3)2 1.5 0.05 0.22 79.4%
6 BaCO3 2 0.10 0.26 75.7%
7 Al2O3 2 0.08 0.39 63.6%
8 Al(NO3)3 3 0.06 0.41 61.7%
9 MgO+ BaO 2 0.04+0.03 0.21 80.4%
10 MgO+ Al2O3 4 0.06+0.07 0.30 72.0%
11 BaO+ Al2O3 3.5 0.06+0.12 0.22 79.4%
12 Ba(NO3)2+ Al2O3 5 0.03+0.08 0.18 83.2%
13 MgO+ BaO + Al2O3 3 0.04+0.06+0.08 0.16 85.0%
14 Mg(NO3)2+ BaCO3+ Al2O3 4 0.05+0.08+0.07 0.20 81.3%
从上述结果来看，本发明已经达到中等脱硫的水平，其脱硫率最高时可达85%，能有效的将糠醛渣焚烧过程中所产生的二氧化硫烟气以固体形式固定在残渣中，实现脱硫目的，从而减少大气污染。

Claims (3)

1.一种糠醛渣焚烧脱硫剂，其特征在于：包括氧化镁或/和硝酸镁或/和碳酸镁，或/和氧化钡或/和碳酸钡或/和硝酸钡，或/和氧化铝或/和硝酸铝。
2.如权利要求1所述的糠醛渣焚烧脱硫剂，其特征在于：以摩尔比计，当脱硫剂为单一金属的化合物时，Mg︰S=0.5~5︰1，或者Ba︰S=1~3︰1，或者Al︰S=1~3︰1；当脱硫剂为两种金属的化合物的混合物时，Mg+Ba︰S=1~6︰1，Mg+Al︰S=1.5~5︰1，Al+Ba︰S=2~5︰1；当脱硫剂为三种金属的化合物的混合物时，Mg+Ba+Al︰S=1~7︰1。
3.如权利要求1或2所述的糠醛渣焚烧脱硫剂，其特征在于：氧化镁/硝酸镁/碳酸镁的粒径为0.03~0.05mm；氧化钡/碳酸钡/硝酸钡的粒径为0.07~0.12mm；氧化铝/硝酸铝的粒径为0.05~0.12mm。
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