CN110964585A - 一种脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂及其制备方法，本抑制剂的组分包括：亚硫酸氢钠、还原铁粉、草酸、硼氢化钾、氯化镁、绿化铝、氯化铁、氢氧化钙、氯化钙、碳酰二胺、碳酸铵、碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸二氢氨、聚磷酸铵、柠檬酸、乙二胺四乙酸二钠盐、亚氨基而琥珀酸四钠盐、氨基多羧酸、硅藻土、铝矾土、膨润土、水玻璃等一种或多种组份，该脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂的配比调控比例范围大，可操作性广，根据不同煤质情况，按照一定的比例进行混合配置，对抑制煤炭有着良好抑制效果；能有效的降低煤炭自燃引发的安全事故和能源浪费。并且该脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂毒性小、对环境友好，有利于后续的推广应用。

Description

一种脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及煤炭自燃抑制剂领域，特别涉及一种脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂及其制备方法。

背景技术

火力发电企业需要大量储煤，目前大量储煤方式主要以露天围场、室内圆顶仓和筒仓等方式。不管哪种方式煤炭均面临煤堆发热、自燃现象，煤堆发热、自燃不仅浪费能源增加发电成本，自燃产生的一氧化碳、二氧化硫等有害气体严重的污染环境，同时自燃存在较大的安全隐患和风险，阴燃的煤在皮带输送和研磨过程中，很容易发生燃烧爆炸事故，对全封闭煤场，煤堆自燃没有有效可靠的扑救手段，很容易造成煤棚烧毁、倒塌等严重的安全事故。

近年来随着电厂掺烧制度的不断推广和普及，火力发电企业所使用的煤种、产地和来源越来越多，燃料管理工作越来越复杂，面临诸多挑战，其中煤堆发热自燃现象越来越严重，传统“烧旧存新”制度越来越不适应当前煤场实际现状，无法有效遏制煤堆发热自燃现象。在此背景下急需一种有效的煤炭自燃抑制剂来防范煤炭的存储过程中的发热自燃问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种能有效的解决煤炭存储过程中的自燃问题的一种脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂，包括以下组分：煤炭自燃还原剂、煤炭自燃吸附剂、煤炭自燃惰化剂、防老剂和抑制自燃添加剂。

进一步的是：所述煤炭自燃还原剂为亚硫酸氢钠、还原铁粉、草酸、硼氢化钾中的一种或几种。

进一步的是：所述煤炭自燃吸附剂为氯化镁、绿化铝、氯化铁、氢氧化钙、氯化钙中的一种或几种。

进一步的是：所述煤炭自燃惰化剂为碳酰二胺、碳酸铵、碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸二氢氨、聚磷酸铵中的一种或几种。

进一步的是：所述防老剂为硼酸二胺、磷酸二胺、防老剂A、氨基甲酸脂中的一种或几种。

进一步的是：所述抑制自燃添加剂为硅藻土、铝矾土、膨润土、水玻璃中的一种或几种。

进一步的是：各个组分间的重量配合比为，

本发明还公开了一种脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂制备方法，步骤为：在搅拌下将煤炭自燃还原剂、煤炭自燃吸附剂、煤炭自燃惰化剂、防老剂和抑制自燃添加剂按照质量份数进行混合搅拌，并送入熟化炉温度控制在30～50℃进行熟化处理，搅拌熟化反应时间为10～100min，熟化结束后经过自然降温后，得到干燥脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂。

本发明的有益效果是：本发明制备方法简单，且本抑制剂能有效解决煤炭在存储过程中发生自燃问题，从而杜绝煤炭发生燃烧爆炸事故，且本脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂的配比调控比例范围大，可操作性广，根据不同煤质情况，可按照一定的比例进行混合配置，对抑制煤炭有着良好抑制效果；能有效的降低煤炭自燃引发的安全事故和能源浪费，同时本该脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂毒性小、对环境友好，有利于后续的推广应用。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面通过具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明公开了一种脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂，包括以下组分：煤炭自燃还原剂、煤炭自燃吸附剂、煤炭自燃惰化剂、防老剂和抑制自燃添加剂，

所述煤炭自燃还原剂为亚硫酸氢钠、还原铁粉、草酸、硼氢化钾中的一种或几种，当煤炭自燃还原剂为亚硫酸氢钠、还原铁粉、草酸、硼氢化钾中的几种时，亚硫酸氢钠、还原铁粉、草酸、硼氢化钾间的配比没有要求；

所述煤炭自燃吸附剂为氯化镁、绿化铝、氯化铁、氢氧化钙、氯化钙中的一种或几种，当煤炭自燃吸附剂为氯化镁、绿化铝、氯化铁、氢氧化钙、氯化钙中的几种时，氯化镁、绿化铝、氯化铁、氢氧化钙、氯化钙间的配比没有要求；

所述煤炭自燃惰化剂为碳酰二胺、碳酸铵、碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸二氢氨、聚磷酸铵中的一种或几种，当煤炭自燃惰化剂为碳酰二胺、碳酸铵、碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸二氢氨、聚磷酸铵中的几种时，碳酰二胺、碳酸铵、碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸二氢氨、聚磷酸铵间的配比没有要求；

所述防老剂为硼酸二胺、磷酸二胺、防老剂A、氨基甲酸脂中的一种或几种，当防老剂为硼酸二胺、磷酸二胺、防老剂A、氨基甲酸脂中的几种时，硼酸二胺、磷酸二胺、防老剂A、氨基甲酸脂间的配比没有要求；

所述抑制自燃添加剂为硅藻土、铝矾土、膨润土、水玻璃中的一种或几种，当抑制自燃添加剂为硅藻土、铝矾土、膨润土、水玻璃中的几种时，硅藻土、铝矾土、膨润土、水玻璃间的配比没有要求；

各个组分间的重量配合比为，

所述亚硫酸氢钠、还原铁粉、草酸、硼氢化钾作为煤炭自燃还原剂，通过还原反应，可将煤炭堆积层中氧气进行消耗。

所述氯化镁、绿化铝、氯化铁、氢氧化钙、氯化钙作为煤炭自燃吸附剂，通过吸收煤炭堆积层中的水分，并在煤炭表面形成一层水膜，从而隔绝煤炭和氧气的接触。

所述碳酰二胺、碳酸铵、碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸二氢氨、聚磷酸铵作为煤炭自燃惰化剂，通过对煤炭堆积层进行解热吸热反应，从而降低煤堆温度，热解产生的气体氨气、二氧化碳可以稀释空气中的氧气，降低浓度，减小氧化反应速度。

所述硼酸二胺、磷酸二胺、防老剂A、氨基甲酸脂作为防老剂，主要是化学阻化作用。防老剂与煤在低温下生成的活性分子和活性自由基发生化学反应，从而中断煤氧化反应的自由基反应链，达到阻止煤氧化自燃的目的。

所述硅藻土、铝矾土、膨润土、水玻璃为添加剂，通过形成凝胶胶体，利用胶体的吸热降温、堵塞漏风和阻化等性能抑制自燃。

本抑制剂能有效遏制煤堆发热自燃现象，从而杜绝煤炭发生燃烧爆炸事故。

本发明还公开了一种脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂制备方法，包括上述所述的一种脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂的配比，步骤为：在搅拌下将煤炭自燃还原剂、煤炭自燃吸附剂、煤炭自燃惰化剂、防老剂和抑制自燃添加剂按照质量份数进行混合搅拌，并送入熟化炉温度控制在30～50℃进行熟化处理，搅拌熟化反应时间为10～100min，熟化结束后经过自然降温后，得到干燥脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂。

以下为具体实施例：

实施例一：

在搅拌下将亚硫酸氢钠、还原铁粉、草酸、硼氢化钾、氯化镁、绿化铝、氯化铁、氢氧化钙、氯化钙、碳酰二胺、碳酸铵、碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸二氢氨、聚磷酸铵、硼酸二胺、磷酸二胺、防老剂A、氨基甲酸脂、硅藻土、铝矾土、膨润土和水玻璃依此按照一定质量份数进行混合搅拌，并送入熟化炉温度控制在30℃进行熟化处理，搅拌熟化反应时间为20min，熟化结束后经过自然降温后，得到干燥脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂，具体配比如下：

实施例二：

在搅拌下将亚硫酸氢钠、氯化镁、绿化铝、碳酰二胺、碳酸铵、碳酸钠、碳酸氢钠、硼酸二胺、硅藻土、铝矾土按照一定质量份数进行混合搅拌，并送入熟化炉温度控制在40℃进行熟化处理，搅拌熟化反应时间为50min，熟化结束后经过自然降温后，得到干燥脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂，具体配比如下：

实施例三：

在搅拌下将草酸、硼氢化钾、氢氧化钙、氯化钙、碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸二氢氨、聚磷酸铵、硼酸二胺、磷酸二胺、防老剂A、氨基甲酸脂、硅藻土、铝矾土、膨润土和水玻璃依此按照一定质量份数进行混合搅拌，并送入熟化炉温度控制在50℃进行熟化处理，搅拌熟化反应时间为100min，熟化结束后经过自然降温后，得到干燥脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂，具体配比如下：

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂，其特征在于，包括以下组分：煤炭自燃还原剂、煤炭自燃吸附剂、煤炭自燃惰化剂、防老剂和抑制自燃添加剂。

2.如权利要求1所述的一种脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂，其特征在于：所述煤炭自燃还原剂为亚硫酸氢钠、还原铁粉、草酸、硼氢化钾中的一种或几种。

3.如权利要求1所述的一种脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂，其特征在于：所述煤炭自燃吸附剂为氯化镁、绿化铝、氯化铁、氢氧化钙、氯化钙中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的一种脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂，其特征在于：所述煤炭自燃惰化剂为碳酰二胺、碳酸铵、碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸二氢氨、聚磷酸铵中的一种或几种。

5.如权利要求1所述的一种脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂，其特征在于：所述防老剂为硼酸二胺、磷酸二胺、防老剂A、氨基甲酸脂中的一种或几种。

6.如权利要求1所述的一种脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂，其特征在于：所述抑制自燃添加剂为硅藻土、铝矾土、膨润土、水玻璃中的一种或几种。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的一种脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂，其特征在于：各个组分间的重量配合比为，

8.一种脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂制备方法，包括权利要求7中所述的一种脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂的配比，其特征在于：在搅拌下将煤炭自燃还原剂、煤炭自燃吸附剂、煤炭自燃惰化剂、防老剂和抑制自燃添加剂按照质量份数进行混合搅拌，并送入熟化炉温度控制在30～50℃进行熟化处理，搅拌熟化反应时间为10～100min，熟化结束后经过自然降温后，得到干燥脱氧惰化型煤炭自燃抑制剂。