CN104449941A - 一种高效催化助燃节煤剂 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种高效催化助燃节煤剂，特征在于：由催化主剂、催化助剂、供氧剂、渗透剂、分散剂及水组成；其中按质量比所述催化主剂为1～6％，为硝酸铈铵；催化助剂为1～7％，为醋酸铜、醋酸铁、硝酸锆、硝酸锶各比例相同或者不相同的混合物；供氧剂为2～6％，为硝酸铵、硝酸锰的一种或两种；渗透剂为0.1～0.5％，为吐温-80、吐温-20的一种或两种；分散剂为0.1～0.3％，为酒石酸、EDTA的一种或两种；其余组分为水；所述的催化助燃节煤剂为液态水溶液，易于同煤混合，且其中不含有K+、Na+、Cl-对设备和耐火砖有害的成分；所述的催化助燃节煤剂采用喷洒的方式加入，加入量范围为燃煤质量的0.07％～0.2％，节煤率高于5％。

Description

一种高效催化助燃节煤剂
技术领域
本发明涉及到煤燃烧添加剂领域，特别是一种高效催化助燃节煤剂。
背景技术
煤炭在我国一次能源中占70％以上，是我国的主要能源，而每年用于直接燃烧的煤炭占总煤耗的84％。随着全球能源的日益枯竭，节约和充分利用不可再生的煤炭资源是全世界共同努力的目标。由于燃烧设备陈旧，燃烧技术落后，煤炭燃烧不充分，导致设备热效率普遍较低，能源浪费极为严重，因此如何提高煤炭燃烧效率成为研究的重点。在燃煤中添加助燃剂，能显著提高煤的燃烧效率，从而达到节煤的目的。
目前市场上的各类助燃剂或者节煤剂对促进煤燃料燃烧有一定的作用，但由于其使用的安全性、稳定性等方面存在不少问题，导致推广应用难度较大。目前市场的催化助燃节煤剂大多选用一定粒度的固体矿物颗粒，经干燥、磨碎、混合才能使用。固-固混合过程需掺入量较大才能达到较高的分散性从而具有一定的助燃效果，但固体催化助燃剂难以进入煤内部起作用，导致催化助燃效率低下。CN1057112C采用硼泥25～40％、电石灰6～20％、石灰石4～12％、铁选尾矿渣10～20％、二氧化锰3～10％、生产重铬酸钾的废渣3～8％、生产重铬酸钠的废渣1～8％、铝矾土4～6％、氯化钠1～2％、碳酸钠2～3％、氢氧化钠1～3％、植物碎屑4～20％生产催化助燃剂，需将各物质充分磨细，并与煤粉充分混合才能达到一定助燃效果，而且添加量为2～3％，占煤的比例较大。CN103224820A公开了一种节煤剂，其催化剂述催化剂为三氯化钛、硫酸镍、硝酸铈和三氧化铬中的一种或几种的混合物，助燃剂为过硫酸铵，渗透剂为水，膨松剂为氯化钠和氯化钾的一种或两种的混合物，洁净剂为环戊二烯，所述分散剂为聚氧乙烯醚，固硫剂为氧化钙和碳酸钠的混合物，其中含有大量的K+、Na+、Cl-对设备和耐火材料造成较为严重的腐蚀。
发明内容
本发明的催化助燃节煤的技术原理为：将催化助燃节煤剂与煤混合后，在渗透剂和分散剂的作用下，各组分迅速渗透至煤内部，随着温度升高，煤内部的供氧剂逐步分解释放出氧气，催化主剂将氧气活化为氧离子，氧离子与碳完成燃烧过程，此时煤内部与外部同时开始燃烧，使燃烧更充分。而且燃烧过程中催化主剂降低煤燃烧活化能增加助燃效果，催化助剂能起到提高催化主剂的活性，降低煤燃烧的着火温度。
本发明为一种高效催化助燃节煤剂，其特征在于：高效催化助燃节煤剂由催化主剂、催化助剂、供氧剂、渗透剂、分散剂及水组成；
其中按质量比，所述催化主剂为1～6％，为硝酸铈铵；
催化助剂为1～7％，为醋酸铜、醋酸铁、硝酸锆、硝酸锶各比例相同或者不相同的混合物；
供氧剂为2～6％，为硝酸铵、硝酸锰的一种或两种；
渗透剂为0.1～0.5％，为吐温-80、吐温-20的一种或两种；
分散剂为0.1～0.3％，为酒石酸、EDTA的一种或两种；其余组分为水；
所述的催化助燃节煤剂为液态水溶液，易于同煤混合，且其中不含有K+、Na+、Cl-对设备和耐火砖有害的成分；
所述的催化助燃节煤剂采用喷洒的方式加入，加入量范围为燃煤质量的0.07％～0.2％，节煤率高于5％。
具体实施方式
为了进一步说明本发明的技术特征，列举以下实施例。
实施例1
取一定量的水加入2g硝酸铈铵搅拌溶解，依次再加入醋酸铜1g、醋酸铁2g、硝酸锆1g、硝酸锶1g、硝酸铵3g、0.1g吐温-80、0.1g吐温-20、0.1g酒石酸，将上述物质溶解后采用水定量至100g得到催化剂助燃节煤剂1。
实施例2
取一定量的水加入3g硝酸铈铵搅拌溶解，依次再加入醋酸铜1g、醋酸铁1g、硝酸锆2g、硝酸锶1g、硝酸铵3g、硝酸锰2g、0.1g吐温-80、0.2g吐温-20、0.1gEDTA，将上述物质溶解后采用水定量至100g得到催化剂助燃节煤剂2。
实施例3
取一定量的水加入4g硝酸铈铵搅拌溶解，依次再加入醋酸铜3g、醋酸铁1g、硝酸锆1g、硝酸锶1g、硝酸铵2g、硝酸锰2g、0.2g吐温-80、0.2g吐温-20、0.2gEDTA，将上述物质溶解后采用水定量至100g得到催化剂助燃节煤剂3。
实施例4
取一定量的水加入5g硝酸铈铵搅拌溶解，依次再加入醋酸铜2g、醋酸铁2g、硝酸锆1g、硝酸锶2g、硝酸锰4g、0.1g吐温-80、0.2g吐温-20、0.2g酒石酸，将上述物质溶解后采用水定量至100g得到催化剂助燃节煤剂4。
实施例5
将上述4例催化助燃节煤剂与某煤粉按照千分之一加入，充分进行混合，得到含催化助燃节煤剂煤样品，将煤样品进行采用热重分析仪进行热重分析，热重分析仪采用METTLER TGA/SDTA851e热重分析仪，具体条件如下：初始温度30℃，终点温度960℃，15℃/min，Air40ml/min。得到其初燃点与终燃点数据如下表所示。
热重分析数据
实施例6
在天津某化工厂9吨/天链条炉进行工业应用试验，将催化助燃节煤剂按照千分之一的量与煤充分进行混合，进入炉膛内进行燃烧，通过炉壁热电偶检测炉内温度。经检测显示：添加催化助燃节煤剂后炉膛内部温度平均升高85℃，对添加催化助燃剂前后的煤渣中的可燃物进行分析，发现其未燃物由13％降低至4％，说明其燃烧更充分，经计算其节煤率达11％。

Claims (1)

1.一种高效催化助燃节煤剂，其特征在于：高效催化助燃节煤剂由催化主剂、催化助剂、供氧剂、渗透剂、分散剂及水组成；
其中按质量比所述催化主剂为1～6％，为硝酸铈铵；
催化助剂为1～7％，为醋酸铜、醋酸铁、硝酸锆、硝酸锶各比例相同或者不相同的混合物；
供氧剂为2～6％，为硝酸铵、硝酸锰的一种或两种；
渗透剂为0.1～0.5％，为吐温-80、吐温-20的一种或两种；
分散剂为0.1～0.3％，为酒石酸、EDTA的一种或两种；其余组分为水；
所述的催化助燃节煤剂为液态水溶液，易于同煤混合，且其中不含有K+、Na+、Cl-对设备和耐火砖有害的成分；
所述的催化助燃节煤剂采用喷洒的方式加入，加入量范围为燃煤质量的0.07％～0.2％，节煤率高于5％。
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