CN103773551A - 煤矸石液体助燃剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液体煤矸石助燃剂及其制备方法，主要针对洗煤厂矸石发电用的煤炭助燃剂，属于煤化工技术领域。技术方案为，一种煤矸石液体助燃剂，其特征是，组分包括液体原料聚乙二醇、β-甲基丙烯酸、磺化琥珀酸二辛脂、甲基萘磺酸钠、聚氧乙烯蓖麻油、山梨糖醇酐三硬脂酸酯、蓖麻油，粉体材料二氧化钛、氧化铜、氧化镁、三氧化二铁。本发明针对洗煤厂煤矸石发电厂，专门发明一种液体煤炭助燃剂，具有常温下稳定性好、不分层、不离析，催化燃烧效果显著，价格适中等优点，还可以减少由于使用煤矸石发电而造成的锅炉受热面的积灰、结渣和磨损问题，具有良好的市场应用前景。

Description

煤矸石液体助燃剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种液体煤矸石助燃剂及其制备方法，主要针对洗煤厂矸石发电用的煤炭助燃剂，属于煤化工技术领域。

背景技术

煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。是碳质、泥质和砂质页岩的混合物，具有低发热值，含碳20%～30%，有些含腐殖酸。中国积存煤矸石达10亿吨以上，每年还将排出煤矸石1亿吨。近几年来，煤矸石不再仅仅被视为一种数量最大的工业固体废弃物,而作为一种资源，在化工、建材、冶金、轻工等领域得到了广泛的研究和应用,煤矸石资源化已成为煤矸石综合利用研究的重点。目前煤矸石主要被用于生产矸石水泥、混凝土的轻质骨料、耐火砖等建筑材料，此外还可用于煤与矸石混烧发电。其主要成分是Al₂O₃、SiO₂，另外还含有数量不等的Fe₂O₃、CaO、MgO、Na₂O、K₂O、P₂O₅、SO₃和微量稀有元素（镓、钒、钛、钴）。煤矸石的大量堆放，不仅压占土地，影响生态环境，矸石淋溶水将污染周围土壤和地下水，而且煤矸石中含有一定的可燃物，在适宜的条件下发生自燃，排放二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等有害气体污染大气环境，影响矿区居民的身体健康。解决煤矸石污染环境问题显得越来越突出，煤矸石发电是充分利用煤矸石的有效热成分，变废为宝，解决污染的有效途径。中国煤炭企业目前有煤矸石电厂120余座，装机容量184万kW，年发电量87亿kWh，主要用洗中煤和洗矸混烧发电。中国已用沸腾炉燃烧洗中煤和洗矸的混合物（发热量每公斤约2000大卡）发电。日本有10多座这种电厂，德意志联邦共和国和荷兰把煤矿自用电厂和选煤厂建在一起，以利用中煤、煤泥和煤矸石发电。所用中煤和矸石的混合物，一般每公斤发热量为3500大卡；火力不足时,常用重油助燃或者煤炭助燃剂助燃。

煤矸石电厂用重油助燃的缺点:一是原材料（重油）受地域资源限制，二是易产生爆炉，使热力不均衡，炉壁炉膛受损。国内煤炭助燃剂种类有粉体和液体两类，以粉体为多。

纵观国内煤炭助燃剂专利，其作用机理主要有以下组份：1）高温分解产生增氧组份，如高锰酸钾、氯酸钾、硝酸盐、重铬酸钾等；2）催化剂组份，如二氧化钛、氧化铁、氧化镁、稀土氧化物等；3）固硫组份，如氧化钙和二氧化硫起反应生成硫酸钙等；另外还有产品载体，如粉煤灰，水。   

粉体助燃剂有以下缺点：一是计量不方便，实际操作误差大；二是生产时粉尘大，劳动环境差；三是包装物流不方便，容易破损污染环境。国内的液体煤炭助燃剂专利不多，但是产品原料价格昂贵，部分产品常温下储存时还不稳定，容易出现分层、离析等现象，给正确计量使用带来不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤矸石助燃剂及其制备方法。技术方案为，

一种煤矸石液体助燃剂，其特征是，组分包括液体原料聚乙二醇、β-甲基丙烯酸、磺化琥珀酸二辛脂、甲基萘磺酸钠、聚氧乙烯蓖麻油、山梨糖醇酐三硬脂酸酯、蓖麻油，粉体材料二氧化钛、氧化铜、氧化镁、三氧化二铁；

所述成分的质量比例为聚乙二醇35.5%、β-甲基丙烯酸13.5%、磺化琥珀酸二辛脂9.5%、丁基萘磺酸钠7%、聚氧乙烯蓖麻油6.5%、山梨糖醇酐三硬脂酸酯8.5%、蓖麻油13.5%、二氧化钛2.25%、氧化铜1.25%、氧化镁1.75%、三氧化二铁1.75%。

一种煤矸石液体助燃剂的制备方法，其特征是，

a)        将液体材料聚乙二醇、β-甲基丙烯酸、磺化琥珀酸二辛脂、甲基萘磺酸钠、聚氧乙烯蓖麻油、山梨糖醇酐三硬脂酸酯、蓖麻油加入乳化机乳化；

b)        将乳化后的原料使用变频泵加入到高效剪切分散机；

c)        将粉体材料二氧化钛、氧化铜、氧化镁、三氧化二铁粉体材料计量后送入高效剪切分散机；

d)        混合的原材料经高效剪切分散机剪切、离心挤压、摩擦、湍流后，粉体材料均匀分散在液体原料中；

e)        混合的原材料加入反应釜反应；

f)         反应后的混合材料经压滤机压滤残渣，液体进行灌装

本发明针对洗煤厂煤矸石发电厂，专门发明一种液体煤炭助燃剂，具有常温下稳定性好、不分层、不离析，催化燃烧效果显著，价格适中等优点，还可以减少由于使用煤矸石发电而造成的锅炉受热面的积灰、结渣和磨损问题，具有良好的市场应用前景。

具体实施方式

一种煤矸石液体助燃剂，其特征是，组分包括液体原料聚乙二醇、β-甲基丙烯酸、磺化琥珀酸二辛脂、甲基萘磺酸钠、聚氧乙烯蓖麻油、山梨糖醇酐三硬脂酸酯、蓖麻油，粉体材料二氧化钛、氧化铜、氧化镁、三氧化二铁；

所述成分的质量比例为聚乙二醇35.5%、β-甲基丙烯酸13.5%、磺化琥珀酸二辛脂9.5%、丁基萘磺酸钠7%、聚氧乙烯蓖麻油6.5%、山梨糖醇酐三硬脂酸酯8.5%、蓖麻油13.5%、二氧化钛2.25%、氧化铜1.25%、氧化镁1.75%、三氧化二铁1.75%。

煤矸石液体助燃剂的制备方法，

g)        将液体材料聚乙二醇、β-甲基丙烯酸、磺化琥珀酸二辛脂、甲基萘磺酸钠、聚氧乙烯蓖麻油、山梨糖醇酐三硬脂酸酯、蓖麻油加入乳化机乳化；

h)        将乳化后的原料使用变频泵加入到高效剪切分散机；

i)          将粉体材料二氧化钛、氧化铜、氧化镁、三氧化二铁粉体材料计量后送入高效剪切分散机；

j)          混合的原材料经高效剪切分散机剪切、离心挤压、摩擦、湍流后，粉体材料均匀分散在液体原料中；

k)        混合的原材料加入反应釜反应；

l)          反应后的混合材料经压滤机压滤残渣，液体进行灌装。

Claims (2)

1.一种煤矸石液体助燃剂，其特征是，组分包括液体原料聚乙二醇、β-甲基丙烯酸、磺化琥珀酸二辛脂、甲基萘磺酸钠、聚氧乙烯蓖麻油、山梨糖醇酐三硬脂酸酯、蓖麻油，粉体材料二氧化钛、氧化铜、氧化镁、三氧化二铁；

所述成分的质量比例为聚乙二醇35.5%、β-甲基丙烯酸13.5%、磺化琥珀酸二辛脂9.5%、丁基萘磺酸钠7%、聚氧乙烯蓖麻油6.5%、山梨糖醇酐三硬脂酸酯8.5%、蓖麻油13.5%、二氧化钛2.25%、氧化铜1.25%、氧化镁1.75%、三氧化二铁1.75%。

2.一种煤矸石液体助燃剂的制备方法，其特征是，将液体材料聚乙二醇、β-甲基丙烯酸、磺化琥珀酸二辛脂、甲基萘磺酸钠、聚氧乙烯蓖麻油、山梨糖醇酐三硬脂酸酯、蓖麻油加入乳化机乳化；

将乳化后的原料使用变频泵加入到高效剪切分散机；

将粉体材料二氧化钛、氧化铜、氧化镁、三氧化二铁粉体材料计量后送入高效剪切分散机；

混合的原材料经高效剪切分散机剪切、离心挤压、摩擦、湍流后，粉体材料均匀分散在液体原料中；

混合的原材料加入反应釜反应；

反应后的混合材料经压滤机压滤残渣，液体进行灌装。