解鎖潔凈煤技術

霍菲菲

打個謎語，大家猜一猜：“南邊來了個黑大哥，爐里鉆來火里坐， 只要火里坐一陣，黑大哥變成紅大哥。”

這是什么呢？

謎底揭曉：就是我們離不開的煤炭呀！

它們可是埋藏在地下的黑寶貝，是古代植物埋藏在地下經過漫長歲月形成的。不僅我們的生活離不開它，用它取暖，工業上更是離不開它，要靠它們發電呢！可是，煤炭也有缺點：它們燃燒的時候會冒出很多黑煙，嚴重污染了環境。

這可怎么辦呢？于是，科學家們就想辦法，研究出了潔凈煤技術。由于煤炭是我國主要的一次能源，是我國能源穩定與安全的基礎，所以推進潔凈煤技術，減小煤炭污染變得特別重 要。潔凈 煤 技術 就 是 指 在 煤炭 從開發到利用全過程中，旨在減少污染排放與提高利用效率的煤炭加工、燃燒、轉 化 和污染 控 制 等 新技術 的總稱。在煤的開發利用過程中應用潔凈煤 技術，能 使 煤炭的燃 燒 效率 提高8%～10%，同時還可以使二氧化碳的排放降低40%左右。

如何讓煤炭變“干凈”？

中國科技館這件關于潔凈煤技術的展品，通過選取煤燃燒前、燃燒中、燃燒后的一種清潔用煤的方法來展現潔凈煤技術，分別是重介質選煤法、流化床燃燒脫硫技術，以及活性炭聯合脫硫脫硝技術。

目前，我國的潔凈煤技術計劃框架涉及四個領域的十幾項技術。四個領域分別為煤炭加工、煤炭高效潔凈燃燒、煤炭轉化、污染排放控制與廢棄物處理。

第一項技術：重介質選煤法

煤燃燒前需要選煤，選煤方法的確定取決于煤的可選性以及對產品質量的要求。展品中介紹了重介質選煤法。重介質選煤法用一種密度介于精煤與洗渣之間的溶液作為分選介質，使精煤與中煤、矸石分離。重介選是選煤方法具有分選精度準確和數量效率高的優點。展品設計了重介質選煤游戲，通過推桿選擇分離煤和矸石的介質密度，就可以區分出凈煤與矸石。

第二項技術：流化床燃燒脫硫技術

流化床燃燒脫硫是煤燃燒過程中的一種脫硫技術。流化床燃燒脫硫技術是把煤和吸附劑加入燃燒室的床層中，從爐底鼓風使床層懸浮進行流化燃燒，形成了湍流混合條件，延長了停留時間，從而提高了燃燒效率。其反應過程是煤中硫燃燒生成二氧化硫，同時石灰石煅燒分解為多孔狀氧化鈣，二氧化硫到達吸附劑表面并反應，從而達到脫硫效果。

第三項技術：活性炭聯合脫硫脫硝技術

煤燃燒后，可以應用聯合脫硫脫硝技術。活性炭聯合脫硫脫硝技術主要由吸附、解吸與硫回收三部分組成。由于活性炭可以直接吸收煙氣中的SO2（二氧化硫），而脫除煙氣中的NOx（氮氧化物）則需要噴氨，氨對SO2（二氧化硫）同樣也有脫除作用。我們通過觸摸屏進行脫硫游戲。首先選擇加入燃燒爐中脫硫劑的量，待脫硫劑燃燒分解之后，出現可以和SOx（硫氧化物）合成固態的氧化物，在規定時間內通過不斷拖動氧化物與隨機產生的SOx（硫氧化物）結合成灰排出，完成脫硫游戲。