解锁洁净煤技术

霍菲菲

打个谜语，大家猜一猜：“南边来了个黑大哥，炉里钻来火里坐， 只要火里坐一阵，黑大哥变成红大哥。”

这是什么呢？

谜底揭晓：就是我们离不开的煤炭呀！

它们可是埋藏在地下的黑宝贝，是古代植物埋藏在地下经过漫长岁月形成的。不仅我们的生活离不开它，用它取暖，工业上更是离不开它，要靠它们发电呢！可是，煤炭也有缺点：它们燃烧的时候会冒出很多黑烟，严重污染了环境。

这可怎么办呢？于是，科学家们就想办法，研究出了洁净煤技术。由于煤炭是我国主要的一次能源，是我国能源稳定与安全的基础，所以推进洁净煤技术，减小煤炭污染变得特别重 要。洁净 煤 技术 就 是 指 在 煤炭 从开发到利用全过程中，旨在减少污染排放与提高利用效率的煤炭加工、燃烧、转 化 和污染 控 制 等 新技术 的总称。在煤的开发利用过程中应用洁净煤 技术，能 使 煤炭的燃 烧 效率 提高8%～10%，同时还可以使二氧化碳的排放降低40%左右。

如何让煤炭变“干净”？

中国科技馆这件关于洁净煤技术的展品，通过选取煤燃烧前、燃烧中、燃烧后的一种清洁用煤的方法来展现洁净煤技术，分别是重介质选煤法、流化床燃烧脱硫技术，以及活性炭联合脱硫脱硝技术。

目前，我国的洁净煤技术计划框架涉及四个领域的十几项技术。四个领域分别为煤炭加工、煤炭高效洁净燃烧、煤炭转化、污染排放控制与废弃物处理。

第一項技术：重介质选煤法

煤燃烧前需要选煤，选煤方法的确定取决于煤的可选性以及对产品质量的要求。展品中介绍了重介质选煤法。重介质选煤法用一种密度介于精煤与洗渣之间的溶液作为分选介质，使精煤与中煤、矸石分离。重介选是选煤方法具有分选精度准确和数量效率高的优点。展品设计了重介质选煤游戏，通过推杆选择分离煤和矸石的介质密度，就可以区分出净煤与矸石。

第二项技术：流化床燃烧脱硫技术

流化床燃烧脱硫是煤燃烧过程中的一种脱硫技术。流化床燃烧脱硫技术是把煤和吸附剂加入燃烧室的床层中，从炉底鼓风使床层悬浮进行流化燃烧，形成了湍流混合条件，延长了停留时间，从而提高了燃烧效率。其反应过程是煤中硫燃烧生成二氧化硫，同时石灰石煅烧分解为多孔状氧化钙，二氧化硫到达吸附剂表面并反应，从而达到脱硫效果。

第三项技术：活性炭联合脱硫脱硝技术

煤燃烧后，可以应用联合脱硫脱硝技术。活性炭联合脱硫脱硝技术主要由吸附、解吸与硫回收三部分组成。由于活性炭可以直接吸收烟气中的SO2（二氧化硫），而脱除烟气中的NOx（氮氧化物）则需要喷氨，氨对SO2（二氧化硫）同样也有脱除作用。我们通过触摸屏进行脱硫游戏。首先选择加入燃烧炉中脱硫剂的量，待脱硫剂燃烧分解之后，出现可以和SOx（硫氧化物）合成固态的氧化物，在规定时间内通过不断拖动氧化物与随机产生的SOx（硫氧化物）结合成灰排出，完成脱硫游戏。