CN111171890A - 一种节能煤炭助燃剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种节能煤炭助燃剂，由以下原料构成：氯化钾、高锰酸钾、氯化钠、氯化钙、三氧化二铁、硝酸铵、碳酸钠、三氧化二铝，与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：喷洒到燃煤数分钟后，所含的各种化学成分通过煤炭孔隙快速渗透、吸附到煤炭内部。当煤炭进入燃烧室后，添加剂所含各种化学成分起着催化活性载体的作用，降低了煤的起火点温度，强化了燃煤的氧化还原反应，催化助剂在不同温度段逐步释放出新生态活性氧，与煤中的可燃物结合，降低反应活化能，促进燃烧、改善工况和降低污染物排放。
Description
技术领域
本发明是一种节能煤炭助燃剂，属于煤炭助燃技术领域。
背景技术
现有的工业、民用燃料煤炭添加剂仅侧重助燃效果，单一从供氧角度考虑， 有的助燃添加剂采用焦碳粉、木炭等原料增燃，不能起到节约煤炭，减少有害 气体排放的作用。且不能溶于水，使用上很不方便。有的助燃添加剂单一从供氧角度考虑，持续时间短，瞬间作用强，煤炭中的可燃物质不能充分燃烧，且烟气中的有害物质排放超标。还有的添加剂克服了传统的煤炭助燃剂瞬间释放氧气的弊端，燃烧中的煤炭能得到充分的裂解、燃烧、充分释放能量，减少有害气体排放量，但其本身对锅炉受热面的除焦脱垢效果不明显，仍有热效率的损失。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种节能煤炭助燃剂，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种节能煤炭助燃剂，由以下原料构成：氯化钾、高锰酸钾、氯化钠、氯化钙、三氧化二铁、硝酸铵、碳酸钠、三氧化二铝。
进一步地，由以下重量份原料构成：氯化钾5-10重量份、高锰酸钾2-5重量份、氯化钠1-3重量份、氯化钙3-6重量份、三氧化二铁2-7重量份、硝酸铵1-2重量份、碳酸钠3-6重量份、三氧化二铝3-5重量份。
进一步地，将海水析出氯化钠后的苦卤和老卤掺兑，使混合卤中硫酸镁和氯化镁的摩尔比在0.11以下，氯化镁与氯化钾的比值在1：1，在兑卤槽中充分析出苦盐并除去，将混合卤蒸发浓缩至128℃后放入保温沉降器，在124℃下析出高温盐，在85～90℃下析出低温盐，分离后，滤液经冷却析出氯化钾镁复盐即人造光卤石，分离光卤石后的母液为老卤，光卤石加水分解，使氯化镁溶解，得粗氯化钾，后者经水洗、重结晶得成品，作为医药或食品用氯化钾，还需将上述产品溶于水，过滤后通入氯气至饱和，煮沸除去过量的氯，再通入氯化氢使氯化钾析出，分离后用水洗涤后再溶于水，过滤、冷却至-5℃左右得结晶，并在100～120℃下干燥得成品，光卤石浮选法光卤石主要成分为氯化钾，用水及浮选剂进行粗选、精选得氯化钾，此品经水洗、重结晶精制得原料中的氯化钾。
进一步地，氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵，然后将碳酸氢铵与氯化钠反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，经过滤得到碳酸氢钠固体，将生成的碳酸氢钠加热分解，生成原料中的碳酸钠。
进一步地，将质量分数5%硫酸亚铁溶液迅速与过量氢氧化钠溶液反应，在常温下通入空气，使之全部变为红棕色的氢氧化铁胶体溶液，作为沉积氧化铁的晶核，以上述晶核为载体，以硫酸亚铁为介质，通入空气，在75～85℃，在金属铁存在下，硫酸亚铁与空气中氧气作用生成氧化铁沉积在晶核上，溶液中的硫酸根又与金属铁作用重新生成硫酸亚铁，硫酸亚铁再被空气氧化成铁红继续沉积，这样循环至整个过程结束，生成原料中的三氧化二铁。
进一步地，由以下步骤制备：取氯化钾5-10重量份、高锰酸钾2-5重量份，研磨成细粉，然后加入去离子水，倒入搅拌容器中，在室温下搅拌20-30min，形成混合物一，取氯化钠1-3重量份、氯化钙3-6重量份、三氧化二铁2-7重量份，加入去离子水，倒入搅拌容器中，在室温下搅拌10-15min，形成混合物二，取硝酸铵1-2重量份、碳酸钠3-6重量份、三氧化二铝3-5重量份，研磨成细粉，然后加入去离子水，倒入搅拌容器中，在室温下搅拌20-30min，形成混合物三，将混合物一、混合物二以及混合物三混合，制成成品助燃剂。
本发明的有益效果：本发明的一种节能煤炭助燃剂，喷洒到燃煤数分钟后，所含的各种化学成分通过煤炭孔隙快速渗透、吸附到煤炭内部。当煤炭进入燃烧室后，添加剂所含各种化学成分起着催化活性载体的作用，降低了煤的起火点温度，强化了燃煤的氧化还原反应，催化助剂在不同温度段逐步释放出新生态活性氧，与煤中的可燃物结合，降低反应活化能，促进燃烧、改善工况和降低污染物排放。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
本发明提供一种技术方案：一种节能煤炭助燃剂，由以下原料构成：氯化钾、高锰酸钾、氯化钠、氯化钙、三氧化二铁、硝酸铵、碳酸钠、三氧化二铝。
由以下重量份原料构成：氯化钾5-10重量份、高锰酸钾2-5重量份、氯化钠1-3重量份、氯化钙3-6重量份、三氧化二铁2-7重量份、硝酸铵1-2重量份、碳酸钠3-6重量份、三氧化二铝3-5重量份。
将海水析出氯化钠后的苦卤和老卤掺兑，使混合卤中硫酸镁和氯化镁的摩尔比在0.11以下，氯化镁与氯化钾的比值在1：1，在兑卤槽中充分析出苦盐并除去，将混合卤蒸发浓缩至128℃后放入保温沉降器，在124℃下析出高温盐，在85～90℃下析出低温盐，分离后，滤液经冷却析出氯化钾镁复盐即人造光卤石，分离光卤石后的母液为老卤，光卤石加水分解，使氯化镁溶解，得粗氯化钾，后者经水洗、重结晶得成品，作为医药或食品用氯化钾，还需将上述产品溶于水，过滤后通入氯气至饱和，煮沸除去过量的氯，再通入氯化氢使氯化钾析出，分离后用水洗涤后再溶于水，过滤、冷却至-5℃左右得结晶，并在100～120℃下干燥得成品，光卤石浮选法光卤石主要成分为氯化钾，用水及浮选剂进行粗选、精选得氯化钾，此品经水洗、重结晶精制得原料中的氯化钾。
氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵，然后将碳酸氢铵与氯化钠反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，经过滤得到碳酸氢钠固体，将生成的碳酸氢钠加热分解，生成原料中的碳酸钠。
将质量分数5%硫酸亚铁溶液迅速与过量氢氧化钠溶液反应，在常温下通入空气，使之全部变为红棕色的氢氧化铁胶体溶液，作为沉积氧化铁的晶核，以上述晶核为载体，以硫酸亚铁为介质，通入空气，在75～85℃，在金属铁存在下，硫酸亚铁与空气中氧气作用生成氧化铁沉积在晶核上，溶液中的硫酸根又与金属铁作用重新生成硫酸亚铁，硫酸亚铁再被空气氧化成铁红继续沉积，这样循环至整个过程结束，生成原料中的三氧化二铁。
作为本发明的一个实施例：由以下步骤制备：取氯化钾5-10重量份、高锰酸钾2-5重量份，研磨成细粉，然后加入去离子水，倒入搅拌容器中，在室温下搅拌20-30min，形成混合物一，取氯化钠1-3重量份、氯化钙3-6重量份、三氧化二铁2-7重量份，加入去离子水，倒入搅拌容器中，在室温下搅拌10-15min，形成混合物二，取硝酸铵1-2重量份、碳酸钠3-6重量份、三氧化二铝3-5重量份，研磨成细粉，然后加入去离子水，倒入搅拌容器中，在室温下搅拌20-30min，形成混合物三，将混合物一、混合物二以及混合物三混合，制成成品助燃剂。
作为本发明的一个实施例：由以下步骤制备：取氯化钾10重量份、高锰酸钾2重量份，研磨成细粉，然后加入去离子水，倒入搅拌容器中，在室温下搅拌20-30min，形成混合物一，取氯化钠3重量份、氯化钙6重量份、三氧化二铁7重量份，加入去离子水，倒入搅拌容器中，在室温下搅拌10-15min，形成混合物二，取硝酸铵1重量份、碳酸钠6重量份、三氧化二铝3重量份，研磨成细粉，然后加入去离子水，倒入搅拌容器中，在室温下搅拌20-30min，形成混合物三，将混合物一、混合物二以及混合物三混合，制成成品助燃剂。
将1吨的成品助燃剂加入到180-190吨的煤炭中，统计各项参数如下;
水份%：未使用助燃剂时7.5使用助燃剂时7.7
灰份%：未使用助燃剂时46.19使用助燃剂时39.52
挥发份%：未使用助燃剂时22.12使用助燃剂时23.76
碳%：未使用助燃剂时40.1使用助燃剂时43.8
氢%：未使用助燃剂时22使用助燃剂时25
氧：未使用助燃剂时2.36使用助燃剂时2.48
氮%：未使用助燃剂时0.49使用助燃剂时0.56
硫%：未使用助燃剂时4.47使用助燃剂时1.44
飞灰可燃物%：未使用助燃剂时9.7使用助燃剂时7.3
炉渣可燃物%：未使用助燃剂时4.62使用助燃剂时2.82
灰渣未完全燃烧损失%：未使用助燃剂时4.7使用助燃剂时2.6
锅炉效率%：未使用助燃剂时78.7使用助燃剂时88.6
作为本发明的一个实施例：由以下步骤制备：取氯化钾10重量份、高锰酸钾4重量份，研磨成细粉，然后加入去离子水，倒入搅拌容器中，在室温下搅拌20-30min，形成混合物一，取氯化钠3重量份、氯化钙3重量份、三氧化二铁7重量份，加入去离子水，倒入搅拌容器中，在室温下搅拌10-15min，形成混合物二，取硝酸铵1重量份、碳酸钠6重量份、三氧化二铝3重量份，研磨成细粉，然后加入去离子水，倒入搅拌容器中，在室温下搅拌20-30min，形成混合物三，将混合物一、混合物二以及混合物三混合，制成成品助燃剂。
将1吨的成品助燃剂加入到180-190吨的煤炭中，统计各项参数如下;
水份%：未使用助燃剂时7.5使用助燃剂时7.7
灰份%：未使用助燃剂时46.24使用助燃剂时39.75
挥发份%：未使用助燃剂时22.4使用助燃剂时23.7
碳%：未使用助燃剂时40.2使用助燃剂时43.6
氢%：未使用助燃剂时23使用助燃剂时25
氧：未使用助燃剂时2.32使用助燃剂时2.51
氮%：未使用助燃剂时0.45使用助燃剂时0.58
硫%：未使用助燃剂时4.44使用助燃剂时1.47
飞灰可燃物%：未使用助燃剂时9.2使用助燃剂时7.7
炉渣可燃物%：未使用助燃剂时4.63使用助燃剂时2.87
灰渣未完全燃烧损失%：未使用助燃剂时4.5使用助燃剂时2.6
锅炉效率%：未使用助燃剂时77.6使用助燃剂时88.4
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种节能煤炭助燃剂，其特征在于：由以下原料构成：氯化钾、高锰酸钾、氯化钠、氯化钙、三氧化二铁、硝酸铵、碳酸钠、三氧化二铝。
2.根据权利要求1所述的一种节能煤炭助燃剂，其特征在于：由以下重量份原料构成：氯化钾5-10重量份、高锰酸钾2-5重量份、氯化钠1-3重量份、氯化钙3-6重量份、三氧化二铁2-7重量份、硝酸铵1-2重量份、碳酸钠3-6重量份、三氧化二铝3-5重量份。
3.根据权利要求1所述的一种节能煤炭助燃剂，其特征在于：将海水析出氯化钠后的苦卤和老卤掺兑，使混合卤中硫酸镁和氯化镁的摩尔比在0.11以下，氯化镁与氯化钾的比值在1：1，在兑卤槽中充分析出苦盐并除去，将混合卤蒸发浓缩至128℃后放入保温沉降器，在124℃下析出高温盐，在85～90℃下析出低温盐，分离后，滤液经冷却析出氯化钾镁复盐即人造光卤石，分离光卤石后的母液为老卤，光卤石加水分解，使氯化镁溶解，得粗氯化钾，后者经水洗、重结晶得成品，作为医药或食品用氯化钾，还需将上述产品溶于水，过滤后通入氯气至饱和，煮沸除去过量的氯，再通入氯化氢使氯化钾析出，分离后用水洗涤后再溶于水，过滤、冷却至-5℃左右得结晶，并在100～120℃下干燥得成品，光卤石浮选法光卤石主要成分为氯化钾，用水及浮选剂进行粗选、精选得氯化钾，此品经水洗、重结晶精制得原料中的氯化钾。
4.根据权利要求1所述的一种节能煤炭助燃剂，其特征在于：氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵，然后将碳酸氢铵与氯化钠反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，经过滤得到碳酸氢钠固体，将生成的碳酸氢钠加热分解，生成原料中的碳酸钠。
5.根据权利要求1所述的一种节能煤炭助燃剂，其特征在于：将质量分数5%硫酸亚铁溶液迅速与过量氢氧化钠溶液反应，在常温下通入空气，使之全部变为红棕色的氢氧化铁胶体溶液，作为沉积氧化铁的晶核，以上述晶核为载体，以硫酸亚铁为介质，通入空气，在75～85℃，在金属铁存在下，硫酸亚铁与空气中氧气作用生成氧化铁沉积在晶核上，溶液中的硫酸根又与金属铁作用重新生成硫酸亚铁，硫酸亚铁再被空气氧化成铁红继续沉积，这样循环至整个过程结束，生成原料中的三氧化二铁。
6.根据权利要求1所述的一种节能煤炭助燃剂，其特征在于：由以下步骤制备：取氯化钾5-10重量份、高锰酸钾2-5重量份，研磨成细粉，然后加入去离子水，倒入搅拌容器中，在室温下搅拌20-30min，形成混合物一，取氯化钠1-3重量份、氯化钙3-6重量份、三氧化二铁2-7重量份，加入去离子水，倒入搅拌容器中，在室温下搅拌10-15min，形成混合物二，取硝酸铵1-2重量份、碳酸钠3-6重量份、三氧化二铝3-5重量份，研磨成细粉，然后加入去离子水，倒入搅拌容器中，在室温下搅拌20-30min，形成混合物三，将混合物一、混合物二以及混合物三混合，制成成品助燃剂。
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