CN109097152A

CN109097152A - 一种燃料添加剂

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Publication number: CN109097152A
Application number: CN201710466382.0A
Authority: CN
Inventors: 李现道
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-06-20
Filing date: 2017-06-20
Publication date: 2018-12-28

Abstract

本发明公开了一种燃料添加剂，涉及燃料领域。本发明之燃料添加剂包含第一组合物和第二组合物，第一组合物由水溶性消石灰、过氧化氢和水组成，或由石灰粉、过氧化氢和水组成，或由水溶性消石灰和石灰粉的混合物、过氧化氢和水组成，第二组合物由硅酸钠水溶性溶剂、氢氧化钠、硼砂、甘油及缓冲剂组成，或由硅酸钠水溶性溶剂、氢氧化钾、硼砂、甘油及缓冲剂组成，或由硅酸钠水溶性溶剂、氢氧化钠和氢氧化钾的混合物、硼砂、甘油及缓冲剂组成。本发明燃料添加剂易于长期保管，形态较稳定，使燃料的初燃更加容易，使燃烧更加充分，有效抑制有毒气体的产生，防止煤渣的产生，延长燃烧装置的寿命。

Description

一种燃料添加剂

技术领域

本发明涉及燃料领域，特别是一种燃料添加剂。

背景技术

燃煤中含有少量的挥发性物质和固定碳、二氧化硅、氧化铝、二氧化钛等大量的灰分，木材及其加工剩物、农作物及其加工剩物、畜禽粪便、生活垃圾等各类可燃废弃物燃烧效率低，燃烧时产生大量的烟尘。燃煤产生的煤渣多于矿物油。燃煤或各类可燃废弃物燃烧时，在锅炉或燃烧炉内沉积大量残渣和灰分，形成结块，导致锅炉运行不畅，加之燃烧不充分，产生对人体有害的有毒气体和灰尘，造成大气污染。

于是，人们开始研究各种燃料添加剂，试图促进燃煤或各类可燃废弃物在燃烧炉或锅炉内的燃烧，减少因不完全燃烧产生的灰分、泥渣等污垢，改善热效率低下的不足，增强燃烧效率。

目前市面上销售的一种燃料添加剂由硼砂、过氧化氢、三乙醇胺、氧化锌、二氧化锰和水溶性聚乙烯醇及阴离子表面活性剂组成。该燃料添加剂能有效抑制重油、煤用燃烧炉中炉渣的产生，提高燃烧效率，在燃烧炉内壁形成金属膜，防止腐蚀，从而延长燃烧炉的寿命。但是，由于使用稳定剂三乙醇胺和金属氧化物氧化锌、二氧化锰，燃料燃烧后，炉渣结块结焦在炉壁上，难以去除。

另一种市面上的燃料添加剂由胺类稳定剂、过氧化氢、氢氧化钠、硼砂组成，旨在防止和去除、炉渣及泥渣，提高燃烧、热效率和去污净化效果。但由于在强碱条件下搅拌过氧化氢，如长期存放，形状发生改变，无法有效抑制煤渣的产生，而且它只是提供低温(180℃)下的初生态氧，在煤的起燃点400℃至600℃，不能充分发挥其作用。

还一种市面上的燃料添加剂组合物由含有甘醇的水溶性溶媒、含有氢化硼和硼砂的助燃剂、硅烷类稳定剂、碱金属化合物、金属化合物组成的。虽然具有抑制粉尘、一氧化碳的产生，防止生成炉渣和煤渣的作用，但是因含有大量粉饼，长期存放，会发生沉淀现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：解决现有燃料添加剂的上述诸多问题。在燃煤或高粘度船用油、木材及其加工剩物、农作物及其加工剩物、畜禽粪便、生活垃圾等各类可燃废弃物中加入本发明的燃料添加剂，能够促进燃料的完全燃烧，减少粉尘、一氧化碳等环境污染物的排放，增强燃料的燃烧效率，减少炉腔或底部产生的炉渣和煤渣。同时本发明的燃料添加剂形状稳定，可长期保管。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：本发明之燃料添加剂，包含第一组合物和第二组合物。

第一组合物由水溶性消石灰、过氧化氢和水组成，或由石灰粉、过氧化氢和水组成，或由水溶性消石灰和石灰粉的混合物、过氧化氢和水组成。在第一组合物中各成分的重量百分比为：水溶性消石灰、石灰粉或二者的混合物占1％～40％，过氧化氢占0.01％～8％，水占1％～30％。

第二组合物由硅酸钠水溶性溶剂、氢氧化钠、硼砂、甘油及缓冲剂组成，或由硅酸钠水溶性溶剂、氢氧化钾、硼砂、甘油及缓冲剂组成，或由硅酸钠水溶性溶剂、氢氧化钠和氢氧化钾的混合物、硼砂、甘油及缓冲剂组成。缓冲剂为碳酸氢钠、氨水或二者的混合物。

在第二组合物中各成分的重量百分比为：硅酸钠水溶性溶剂占15％～85％，氢氧化钠、氢氧化钾或二者的混合物占3％～65％，硼砂占1％～35％，甘油占0.01％～20％，缓冲剂占0.51％～25％，缓冲剂中，碳酸氢钠占0.5％～20％，氨水占0.01％～5％。

以下说明中，燃料添加剂各组成的单位为重量百分比。

燃烧时，第一组合物中的水溶性消石灰、石灰粉或二者的混合物能够中和硫磺化物、氧化氢气等，从而抑制有害气体的产生。水溶性消石灰、石灰粉或二者的混合物占1％～40％，少于1％，无法有效抑制有害气体的产生；超过40％，其他成分相对减少，无法发挥促进完全燃烧、抑制炉渣产生等效果。

过氧化氢燃烧时，可分解生成大量的初生态氧。因此，即便燃烧管中流入的氧不足，亦能使燃料完全燃烧，提高燃料的效率，有效抑制灰分的产生。为防止过氧化氢的低温分解，本发明在第二组合物中添加甘油。甘油能稳定过氧化氢，使其在低温下不易分解，高温才开始分解生成大量的初生态氧，为燃煤和高粘度船用油的高温燃烧提供大量的氧。过氧化氢占组合物的0.01％～8％，少于0.01％，无法提供充足的氧；超过8％，无明显的增强效果，且不经济。

水作为溶剂，使水溶性消石灰、消石灰粉或二者的混合物与过氧化氢搅拌均匀，亦可使第一组合物和第二组合物搅拌均匀。水占组合物的1％～30％。

第二组合物中的硅酸钠溶液使固体燃料的初燃更加容易，燃烧时生成氧促进燃烧，提升燃烧温度使其能够完全燃烧；同时可以氧化不完全燃烧生成的一氧化碳、硫氧化物、氮氧化物气体，抑制有毒气体的产生。硅酸钠溶液可用1:1～20的硅酸钠溶液，但不限于此比例。硅酸钠溶液占组合物的15％～85％，少于15％时初燃难，燃烧温度上不去，易产生有毒气体；超过85％，其他成分相对少，高温下供氧和去除有毒气体难度加大。

氢氧化钠、氢氧化钾或二者的混合物与燃料气体中的硫化氢反应生成硫酸钠和水，有效减少有害气体，去除燃烧装置内部的煤渣。氢氧化钠、氢氧化钾或二者的混合物占组合物的3％～65％，少于3％，无法有效减少有害气体；超过65％，供氧成分变少，完全燃烧有难度。

硼砂能净化燃烧装置的内部管道，抑制煤渣的产生，降低燃烧装置的维修费用，延长其寿命。硼砂占组合物的1％～35％，少于1％，难以在内部管道上形成膜；超过35％，无明显的增强效果，且不经济。

甘油能提高硼砂溶解度，防止固态物的存在，同时能稳定第一组合物中的过氧化氢，防止其低温分解。甘油占组合物的0.01％～20％。少于0.01％，硼砂溶解不完全，过氧化氢也不稳定，会在低温下分解；超过20％，用量大、不经济。

缓冲剂，由碳酸氢钠、氨水或二者的混合物组成。使用组合物缓冲剂，可长时间保管助燃组合物。缓冲剂占组合物的0.51％～25％，少于0.51％，无法起到缓冲剂的作用；超过25％，则降低其作为燃料添加剂的功能。缓冲剂中碳酸氢钠和氨水宜同时使用，且建议碳酸氢钠占组合物的0.5％～20％、氨水占0.01％～5％。

本发明的燃料添加剂可添加到燃煤或高粘度船用油，木材及其加工剩物，农作物及其加工剩物，畜禽粪便，生活垃圾等各类可燃废弃物等燃料中，配比不限。建议配比为：添加到高粘度船用油时，高粘度船用油：添加剂组合物＝100:0.1～1；添加到燃煤，木材及其加工剩物，农作物及其加工剩物，畜禽粪便，生活垃圾等各类可燃废弃物时，煤：添加剂组合物＝40～50:1。另外，本发明的燃料添加剂可根据需要稀释1～100倍使用。

本发明的积极效果在于：本发明是包括第一组合物和第二组合物的燃料添加剂，第一组合物和第二组合物可以混合、稀释使用，易于长期保管，形态较稳定，使燃料的初燃更加容易，提供初燃所需的氧，使燃烧更加充分。同时有效抑制有毒气体的产生，防止煤渣的产生，减少环境污染，延长燃烧装置的寿命。

具体实施方式

下面对本发明专利一种燃料添加剂的实施例进行说明，但绝不仅限于以下实施例。

实施例1

第一组合物组成为：水溶性消石灰占15％、过氧化氢占5％、水占10％。

第二组合物组成为：硅酸钠水溶性溶剂占45％、氢氧化钠占14％、硼砂占5％、甘油占2％、碳酸氢钠占3％、氨水占1％。

第一组合物和第二组合物机械搅拌混匀。

实施例2

第一组合物组成为：消石灰粉占15％、过氧化氢占5％、水占10％。

第二组合物组成为：硅酸钠水溶性溶剂占45％、氢氧化钾占14％、硼砂占5％、甘油占2％、碳酸氢钠占3％、氨水占1％的第二组合物。

第一组合物和第二组合物机械搅拌混匀。

实施例3

第一组合物组成为：水溶性消石灰占1％、过氧化氢占8％、水占11％。

第二组合物组成为：硅酸钠水溶性溶剂占15％、氢氧化钠和氢氧化钾以1:1的比例混合而成的混合物占60％、硼砂占1％、甘油占1％、碳酸氢钠占1％、氨水占2％。

第一组合物和第二组合物机械搅拌混匀。

比较例1

购买A社的燃料添加剂做比较。

比较例2

购买B社的脱硫剂做比较。

对各实施例和比较例中的燃料添加剂在相同条件下的使用，对比和分析使用效果。

试验例1

高粘度船用油和上述各实施例以及比较例按500:1的重量比搅拌并燃烧，检测出燃烧气体中的硫化物的产生量、脱硫率。此检测方法以ASTMD3226-73T为准，使用GreenLine MK2气体分析器和APS3321粒子浓度分析器，Ca/S:3.19,流量：24.6m³/min，过滤速度：2.4m/min，B/C-S：0.3％。结果如下表1。

表1试验例1结果

区分	未添加	实施例1	实施例2	实施例3	比较例1	比较例2
							脱硫率(％)	-	78	77	80	44	29
SOx产生量(ppm)	85.5	20.0	21.0	19.5	63.0	50.0

如表1所示，本发明实施例1至3不仅比比较例1、2有更高的脱硫率，而且显著降低了SOx的产生量，可有效降低大气污染。

试验例2

为了确认高粘度船用油燃烧气体中的镍以及钒的去除效率，按照诱导结合放出光谱法(ICPP)进行了试验。试验中使用的高粘度船用油是把实施例1以500:1的重量比混合后，提取了1(liter)。燃烧气体是利用圆筒滤纸，长时间捕集的。此检测方法以ASTM D5708-05为准。分析器使用了ICP-OES，Perkinˉelmer。Ca/S:2,流量：26m³/min，温度：207℃，B/C-S：0.3％。其结果如下表2

表2试验例2结果

区分	镍	钒
			去除效率(％)	97.06	79.06

如上表2所示，本发明的燃料添加剂对排放气体中的镍、钒等重金属去除效率也很显著。

试验例3

把燃煤投到微粉炭锅炉之前，打开锅盖，进行检查后，以45:1的重量比投放燃煤和各实施例、比较例的燃料添加剂，使用20天，检测出的污染气体减排量如下表3。

表3试验例3结果

区分	未添加	实施例1	实施例2	实施例3	比较例1	比较例2
							CO产生量(ppm)	120	24.3	23.4	25	31	38
SOx产生量(ppm)	31.5	19.0	19.3	18.5	29.6	30.0
							NOx产生量(ppm)	152	102	98	98	131	138

如上表3所示，本发明实施例1、实施例2、实施例3的一氧化碳、硫氧化物以及氮氧化物明显少于比较例1、比较例2。检查锅炉内熔块的结果，实施例1、实施例2、实施例3的熔块比未添加时分别减少85％、86％、87％，且锅内无残留。检查比较例1、比较例2锅炉内熔块的结果，只有43％、12％的熔块被去除。

试验例4

把燃煤和实施例1、实施例2、实施例3的燃料添加剂以45:1的重量比混合后，运行15日，按照GB/10180-88以及GB/T15317-94标准，检测出节约率。结果如下表4。

表4试验例4结果

区分	实施例1	实施例2	实施例3
				燃料节约率(％)	6.3	6.9	7.2

如上表4所示，本发明的燃料添加剂组合物具有节能效果。

以上所述的仅为本发明的优选实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种燃料添加剂，其特征在于：一种燃料添加剂包含第一组合物和第二组合物，第一组合物由水溶性消石灰、过氧化氢和水组成，或由石灰粉、过氧化氢和水组成，或由水溶性消石灰和石灰粉的混合物、过氧化氢和水组成，第二组合物由硅酸钠水溶性溶剂、氢氧化钠、硼砂、甘油及缓冲剂组成，或由硅酸钠水溶性溶剂、氢氧化钾、硼砂、甘油及缓冲剂组成，或由硅酸钠水溶性溶剂、氢氧化钠和氢氧化钾的混合物、硼砂、甘油及缓冲剂组成，缓冲剂为碳酸氢钠、氨水或二者的混合物。

2.根据权利要求1所述的燃料添加剂，其特征在于：所述第一组合物和第二组合物机械搅拌混匀。

3.根据权利要求1所述的燃料添加剂，其特征在于：所述第一组合物中各成分的重量百分比为：水溶性消石灰、石灰粉或二者的混合物占1％～40％，过氧化氢占0.01％～8％，水占1％～30％。

4.根据权利要求1所述的燃料添加剂，其特征在于：所述第二组合物中各成分的重量百分比为：硅酸钠水溶性溶剂占15％～85％，氢氧化钠、氢氧化钾或二者的混合物占3％～65％，硼砂占1％～35％，甘油占0.01％～20％，缓冲剂占0.51％～25％，缓冲剂中，碳酸氢钠占0.5％～20％，氨水占0.01％～5％。