CN105542900B - 一种环保节煤剂 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种环保节煤剂，包括A组分和B组分，所述A组分包括聚氯乙烯醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、氢氧化钠、三乙醇胺，所述B组分包括氯化钠、氯化钾、氯酸钾、氯化钙、硝酸钠、硫酸锰、硫酸亚铁和硝酸铈。本发明提供的环保节煤剂使具有良好助燃清灰除焦固硫作用的A组分和具有优越渗透催化特性的B组分溶为一体，协同作用，有效优化提高了添加剂各项性能；其次，该环保节煤剂为液态产品，与燃煤混合更加均匀，有效成分在短时间内渗入燃煤内部，环保节能效果更好。因此，该环保节煤剂促进燃煤的充分燃烧，具有良好的环保节能效果。
Description
技术领域
本发明涉及煤化工技术领域，尤其涉及一种环保节煤剂。
背景技术
煤炭是我国主要的能源和化工原料之一，是现代工业中应用最普遍的能源原料。电厂、工业锅炉和商业锅炉高度集中的城市及周边地区，由于燃煤的活路热效率低，燃烧设备不能将供给它的煤炭完全燃烧，不充分燃烧的煤炭带着硫、硝等有害物质随着烟尘排出，黑烟与废渣产生环境污染的同时，造成了能量的损失，同时由于煤炭燃烧不充分，炉内会积聚大量灰垢，现有的燃煤大多存在不容易燃烧的缺点，随着地球上煤炭资源的储备越来越少，煤炭的价格越来越高，国家及相关部门对煤炭燃烧排烟的要求越来越高。
为保护环境，充分利用能源，世界各国的科技工作者都在不断进行节能技术的相关研究，节煤剂也由此诞生。节煤剂主要由增氧剂、改性剂、催化剂、助燃剂、消烟剂、膨胀剂、固硫剂等多种化工原料配成，用于提高煤炭的热效率，达到节能减排的目的。欧美国家，先进科学的燃煤化学添加剂应用较为广泛，而中国这方面的研究、实用则差距很大。性能优异的节煤剂能极大的提高锅炉燃烧效率、降低环境污染、延长锅炉使用寿命，应用新型、高效的节煤剂是解决中国燃煤锅炉煤炭粗放式燃烧的有效途径。
节煤剂从原理及配方可分为三类，包括：1、强氧化剂或以工业盐为主。如过氧化物、二氧化锰、高锰酸钾、三氧化二铁、氯化钠、硝酸钠、磷及硫化锑等，再辅以固硫剂。此类添加剂对促进燃烧有一定的效果，但是这种速燃性氧化剂不稳定，受热后快速分解、对燃烧体系作用时间短；另外强氧化剂在加工、运输、储存过程中存在较大的安全隐患；2、以各种金属氧化物以及尾矿为主。在使用过程中金属离子有一定的粒度，须经干燥、分解、扩散之后才能发挥作用。而煤炭的燃烧是一个快速反应，金属离子期望的催化裂解反应是慢速反应，必须经过吸附、络合、裂解、解析等过程，其作用不及时，助燃效果有限；3、有机物为主，大部分是有机醇类、脂类。现有技术报道的节煤剂以甲醇、乙醇、吐温、司班及水为原料。这类产品燃烧速度快、能辅助煤的燃烧，但燃烧持久性差，节煤效果有限，而且易燃、易爆，易挥发、安全风险大，容易造成二次污染。
发明内容
本发明目的是提供一种环保节煤剂，促进燃煤的充分燃烧，具有良好的环保节能效果。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供一种环保节煤剂，包括A组分和B组分，
所述A组分包括：
所述B组分包括：
可选的，所述聚氯乙烯醚硫酸钠为18重量份。
可选的，所述十二烷基苯磺酸钠为8重量份。
可选的，所述氢氧化钠为3重量份。
可选的，所述三乙醇胺为1重量份。
可选的，所述氯化钠为45重量份。
可选的，所述氯化钾为10重量份。
可选的，所述氯酸钾为2重量份。
可选的，所述氯化钙为25重量份。
相应的，本发明还提供一种环保节煤剂的制备方法，【包括以下步骤：
将10-30重量份的聚氯乙烯醚硫酸钠、3-20重量份的十二烷基苯磺酸钠、1-8重量份的氢氧化钠、0.5-3重量份的三乙醇胺和30-100重量份的水混合，搅拌后得到A组分；
将40-60重量份的氯化钠、5-15重量份的氯化钾、1-5重量份的氯酸钾、15-40重量份的氯化钙、5-20重量份的硝酸钠、1-5重量份的硫酸锰、1-5重量份的硫酸亚铁和1-5重量份的硝酸铈粉碎，混合，搅拌后得到B组分；
将所述A组分、B组分和600-3500重量份的水混合，搅拌后得到环保节煤剂。
本发明具有如下有益效果：本发明提供一种环保节煤剂，包括A组分和B组分，所述A组分包括10-30重量份的聚氯乙烯醚硫酸钠、3-20重量份的十二烷基苯磺酸钠、1-8重量份的氢氧化钠、0.5-3重量份的三乙醇胺，所述B组分包括40-60重量份的氯化钠、5-15重量份的氯化钾、1-5重量份的氯酸钾、15-40重量份的氯化钙、5-20重量份的硝酸钠、1-5重量份的硫酸锰、1-5重量份的硫酸亚铁和1-5重量份的硝酸铈。与现有技术相比，本发明提供的环保节煤剂为多功能复合型液态添加剂，使具有良好助燃清灰除焦固硫作用的A组分和具有优越渗透催化特性的B组分溶为一体，协同作用，反应迅速彻底，有效优化提高了添加剂各项性能；其次，该环保节煤剂为液态产品，与燃煤混合更加均匀，可以使有效成分在短时间内渗入燃煤内部，燃烧时内外发力，使添加剂效能发挥到极致，性价比达到最优，环保节能效果更好。因此，本发明制备的环保节煤剂使得催化作用更迅速与彻底，促进燃煤的充分燃烧，具有良好的环保节能效果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步阐述。
本发明提供一种环保节煤剂，包括A组分和B组分，
所述A组分包括：
所述B组分包括：
上述提供的环保节煤剂是由助燃剂、催化剂、膨化剂、渗透剂、活性剂等复配而成，剂型分为A、B液，即双组份试剂。
作为优选方案，对于所述A组分，所述聚氯乙烯醚硫酸钠优选为15-25重量份，更优选为18重量份；所述十二烷基苯磺酸钠优选为5-15重量份，更优选为8重量份；所述氢氧化钠优选为2-5重量份，更优选为3重量份；所述三乙醇胺优选为0.5-2重量份，更优选为1重量份；所述水优选为35-90重量份，更优选为40-80重量份。对于所述B组分，所述氯化钠优选为40-50重量份，更优选为45重量份；所述氯化钾优选为8-12重量份，更优选为10重量份；所述氯酸钾优选为1-4重量份，更优选为2重量份；所述氯化钙优选为20-30重量份，更优选为25重量份；所述硝酸钠优选为8-15重量份，更优选为10重量份；所述硫酸锰优选为1-4重量份，更优选为2重量份；所述硫酸亚铁优选为2-4重量份，更优选为3重量份；所述硝酸铈优选为2-4重量份，更优选为3重量份。
其中，本发明以氯化钠、氯化钾为助燃剂，促进燃烧，鼓引风可适当降低，减少引风带来的热损失，提高热效率。
本发明以硫酸锰、硫酸亚铁为催化剂，氯酸钾、硝酸铈为助燃催化剂，以氯化钙作为复合协同调节剂，以硝酸钠为氧化剂，是本发明提供的环保节煤剂的核心技术，可提高分子活性度、降低着火温度、加速内能的释放，改善煤的燃烧性能，燃烧温度大为提高。
本发明以十二烷基苯磺酸钠为渗透剂，以聚氯乙烯醚硫酸钠和三乙醇胺为活性剂，以氢氧化钠为活性调节剂，渗透剂、活性剂喷洒到煤炭表面后会使环保节煤剂的有效成分迅速渗透到煤的内核空隙，煤的输送流动性大为提高，降低了“棚煤现象”，煤的燃烧活性得到激发，使燃煤更加充分的燃烧，其中，对煤粉炉和流化床锅炉的磨煤机的磨煤还有很好的助磨作用，能提高磨机台时产量10﹪以上。
相应的，本发明还提供一种上述环保节煤剂的制备方法，包括以下步骤：将10-30重量份的聚氯乙烯醚硫酸钠、3-20重量份的十二烷基苯磺酸钠、1-8重量份的氢氧化钠、0.5-3重量份的三乙醇胺和30-100重量份的水混合，搅拌后得到A组分；将40-60重量份的氯化钠、5-15重量份的氯化钾、1-5重量份的氯酸钾、15-40重量份的氯化钙、5-20重量份的硝酸钠、1-5重量份的硫酸锰、1-5重量份的硫酸亚铁和1-5重量份的硝酸铈粉碎，混合，搅拌后得到B组分；将所述A组分、B组分和600-3500重量份的水混合，搅拌后得到环保节煤剂。
作为优选方案，对于所述A组分，所述聚氯乙烯醚硫酸钠优选为15-25重量份，更优选为18重量份；所述十二烷基苯磺酸钠优选为5-15重量份，更优选为8重量份；所述氢氧化钠优选为2-5重量份，更优选为3重量份；所述三乙醇胺优选为0.5-2重量份，更优选为1重量份；所述水优选为35-90重量份，更优选为40-80重量份。对于所述B组分，所述氯化钠优选为40-50重量份，更优选为45重量份；所述氯化钾优选为8-12重量份，更优选为10重量份；所述氯酸钾优选为1-4重量份，更优选为2重量份；所述氯化钙优选为20-30重量份，更优选为25重量份；所述硝酸钠优选为8-15重量份，更优选为10重量份；所述硫酸锰优选为1-4重量份，更优选为2重量份；所述硫酸亚铁优选为2-4重量份，更优选为3重量份；所述硝酸铈优选为2-4重量份，更优选为3重量份。得到得到环保节煤剂的步骤中，所述水优选为800-3000重量份，更优选为1000-2000重量份。
通过大量实验、实践表明：环保节煤剂加入后，着火点可以下降20～100℃，燃烧活化能降低至煤炭总能量的7％～30％。
如式1所示，未加添加剂前，煤炭的着火活化能为Q1、着火点为T1，加添加剂后可以使得煤炭的着火活化能降为Q2、着火点降为T2。
那么实际燃烧过程中可以多释放出的显热发热量为：
ΔQ＝Q1-Q2
式1
因此，环保节煤剂能够使得即使是燃烧效率达到98％以上的燃烧设备仍能起到很好的作用。
由于催化剂、渗透剂、活性剂、膨化剂及助燃剂的使用，煤炭燃烧较大程度的变固相燃烧为气相燃烧(水煤气)，燃烧更加充分彻底，大大降低了炉渣含碳量、飞灰粉尘和CO、H2、SO2、NXOX的排放量，从而大大增加了能量。在单位时间里，若锅炉给煤量不变，负荷可变，加入RD节煤剂后，锅炉燃烧增加的热能在理论上能增加30％以上。根据热量公式：Q＝CMΔT，当锅炉负荷确定，它需要热量是一定的(Q不变)，那么M就相应减少，即燃煤使用的减少。
由于本发明制备的环保节煤剂具有以上两方面的因素，所以环保节能。
本发明制备的环保节煤剂又是一个废旧综合利用的节能产品。燃煤产生的灰渣，经粉碎改性可以作为水泥生产的优质添加料，这对降低生产成本，提高经济效益，改善生态环境，具有重大意义。
本发明制备的环保节煤剂为非危险品，是一种无色无味、无害无毒、不易燃易爆、无挥发性的水溶性浓缩液体，易于自动均匀添加，不会产生油溶性剂型的难相容性及二次污染，燃烧排放的有害气体与煤燃烧比较可忽略不计，PH值呈碱性，对金属、皮带无损害，对皮肤基本无伤害，燃烧排放的有害气体与煤燃烧比较可忽略不计；运输、仓储易行，长期存储不变质，若不慎溅入眼睛，清水冲洗即可。
根据《危险化学品名录》(2002年版)及《危险货物品名表》(GB 12268-2005)，国家有关部门对环保节煤剂进行危险性试验鉴定和资料查询及分析，本品不属于危险化学品。同时根据国际《危险货物分类与品名编号》(GB 6944-2005)及《危险货物品名表》(GB12268-2005)，鉴定本品亦不属于危险货物。
因此，用户不需变动燃烧设备，不用改变运行操作方式；锅炉负荷确定在安全负荷范围内，则节煤剂的助燃、催化效果(炉温升高)只会在温度许可范围内，不会增加烧坏炉体风险，只会减少用煤量。符合国家特种设备安全条例。
加入节煤剂后，含水会增加0.3-0.5％，但相对于燃煤含水的要求，增加量微小，且节煤剂中的表面活性剂有很好的润滑性，这更有利于燃煤的流动，减少仓内棚煤及落煤管阻滞现象,还能减少煤粉锅炉煤粉仓的自燃现象。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
A组分的制备工艺
将70重量份的纯净水加入容器中，然后将18重量份的聚氯乙烯醚硫酸钠、8重量份的十二烷基苯磺酸钠、3重量份的氢氧化钠、1重量份的三乙醇胺分别加入容器中，搅拌，待原料完全溶化后得到A组分。
实施例2
B组分的制备工艺
将45重量份的氯化钠、10重量份的氯化钾、2重量份的氯酸钾、25重量份的氯化钙、10重量份的硝酸钠、2重量份的硫酸锰、3重量份的硫酸亚铁和3重量份的硝酸铈加入粉碎机进行粉碎，混合，搅拌均匀后得到B组分。
实施例3
将实施例1制备的A组分和实施例2制备的B组分混合，然后加入2000重量份的水，搅拌均匀，得到环保节煤剂。
对本发明实施例3制备的环保节煤剂的性能进行检测，结果如表1所示。
表1 本发明实施例3制备的环保节煤剂的性能测定结果
以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种环保节煤剂，其特征在于，包括A组分和B组分，
所述A组分包括：
所述B组分包括：
2.根据权利要求1所述的环保节煤剂，其特征在于，所述聚氯乙烯醚硫酸钠为18重量份。
3.根据权利要求1所述的环保节煤剂，其特征在于，所述十二烷基苯磺酸钠为8重量份。
4.根据权利要求1所述的环保节煤剂，其特征在于，所述氢氧化钠为3重量份。
5.根据权利要求1所述的环保节煤剂，其特征在于，所述三乙醇胺为1重量份。
6.根据权利要求1所述的环保节煤剂，其特征在于，所述氯化钠为45重量份。
7.根据权利要求1所述的环保节煤剂，其特征在于，所述氯化钾为10重量份。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的环保节煤剂，其特征在于，所述氯酸钾为2重量份。
9.根据权利要求1-7任意一项所述的环保节煤剂，其特征在于，所述氯化钙为25重量份。
10.一种环保节煤剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将10-30重量份的聚氯乙烯醚硫酸钠、3-20重量份的十二烷基苯磺酸钠、1-8重量份的氢氧化钠、0.5-3重量份的三乙醇胺和30-100重量份的水混合，搅拌后得到A组分；
将40-60重量份的氯化钠、5-15重量份的氯化钾、1-5重量份的氯酸钾、15-40重量份的氯化钙、5-20重量份的硝酸钠、1-5重量份的硫酸锰、1-5重量份的硫酸亚铁和1-5重量份的硝酸铈粉碎，混合，搅拌后得到B组分；
将所述A组分、B组分和600-3500重量份的水混合，搅拌后得到环保节煤剂。
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