CN114181753A - 一种含造纸废液的水泥窑用煤粉助燃剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含造纸废液的水泥窑用煤粉助燃剂及其制备方法,属于煤粉助燃剂技术领域。解决了造纸废液的污染问题,其包括造纸废液20‑45份、工业白油5‑10份、硝酸锂1‑3份、硝酸钠1‑5份、碳酸钠1‑5份、偏钒酸铵1‑5份、硝酸铈1‑1.5份、甲酸钠1‑2份、脂肪醇聚氧乙烯醚1‑3份,20‑60份水。本发明可以作为水泥窑用煤粉的助燃剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种含造纸废液的水泥窑用煤粉助燃剂及其制备方法,属于煤粉助燃剂技术 领域。
背景技术
现有技术虽然有各种功能燃煤添加剂,但由于配方组成单一导致功能单一,还有的不考 虑成本,价格昂贵不适合于实际应用,而且现有添加剂较多采用含有卤素离子的化合物,对 设备腐蚀严重。更有甚者还加入了有毒有害的物质在燃煤助燃剂中。
造纸废液是造纸工业生产过程中排出的废水。造纸工业废水可分为硫酸盐纸浆废水和亚 硫酸盐纸浆废水两种。其中纸浆过程排出的废水污染最为严重造纸废水中含有大量的有机物 和悬浮物,并含有大量化学药品和杂质,含纤维素、木素和半纤维素,此外包含有15%以上 的钙、80%为有机物,以及其他诸如果胶、丹宁、树脂、蜡质、灰分等成分,可以有效地作 为助燃组分,提升煤粉地热值空间,同时将与工业白油一起附加,进而加强热值体系,并通 过喷雾和搅拌的方式添加到煤粉上,不仅能够使其与煤粉表面充分接触,并且可增加向煤粉 内部渗透的比例,这就使得燃煤助燃剂能最大限度的在煤粉内外表面上分布,从而保证在煤 粉发生反应时能最大限度地发挥助燃剂的催化效果,使反应速度和效率得到提高,达到提高 煤粉利用率、节约煤粉资源的作用,同时,可以有效地处理造纸废液,解决其环境污染,具 有极好的发展前景。
发明内容
本发明的目的在于克服上述问题,提供一种含造纸废液的水泥窑用煤粉助燃剂。
本发明同时还提供了一种含造纸废液的水泥窑用煤粉助燃剂制备方法。
所述的含造纸废液的水泥窑用煤粉助燃剂,包括以下重量份的原料:造纸废液20-45份、 工业白油5-10份、硝酸锂1-3份、硝酸钠1-5份、碳酸钠1-5份、偏钒酸铵1-5份、硝酸铈1-1.5份、甲酸钠1-2份、脂肪醇聚氧乙烯醚1-3份,20-60份水。
所述的造纸废液中含有15%以上的钙以及80%以上的有机物。
造纸废液中含有各种有机质以及纤维素等物质,可以作为助燃有效组分,提升煤粉地热 值空间,同时将与工业白油一起附加,进而加强热值体系。
所述的工业白油型号为3#、5#、7#、10#中的一种或多种。
所述的脂肪醇聚氧乙烯醚为非离子型表面活性剂,选自AEO-3、AEO-7、AEO-10中的一种或多种。
所述的硝酸锂、硝酸钠、碳酸钠、偏钒酸铵、硝酸铈、甲酸钠均为工业级,有效含量≥95%。
加入偏钒酸铵,可以提高反应稳定性,加入的稀土金属盐及钠盐可有效延长供氧时间。
所述的含造纸废液的水泥窑用煤粉助燃剂制备方法,包括以下步骤:
A溶液的制备:按重量份将20-45份的造纸废液、1-3份脂肪醇聚氧乙烯醚、1-5份碳酸 钠加入至反应釜中,搅拌状态下加入10-40份水,充分搅拌10-25min,搅拌速度为 400-500r/min,加入1-5份偏钒酸铵,继续搅拌10min,加入5-10份工业白油,搅拌10-20min, 得到A溶液;
B溶液的制备:按重量份将1-3份硝酸锂、1-5份硝酸钠、1-1.5份硝酸铈加入至反应釜 中,搅拌状态下加入10-20份水,充分搅拌10-15min,搅拌速度为300-450r/min,加入1-2份甲酸钠,继续搅拌10min,得到B溶液;
将B溶液稀释10-30倍,然后与A溶液按照1:4的比例混合,混合均匀后即得含造纸废液的水泥窑用煤粉助燃剂。
将A溶液与B溶液复配,不仅可有效增强和充实煤粉燃烧过程中的燃烧能量,使火焰内 焰温度聚增,促使煤粉充分燃烧,另外硝酸盐类颗粒的内部热压超过外部热压,发生裂变, 不仅可以提高比表面积,增加供氧面,促使煤粉完全燃烧,同时加热至800℃以上可熔化分 解,形成镧系元素与钠可进一步助燃与催化,进一步增强燃煤的燃尽率。
本发明得到的助燃剂一般通过喷雾和搅拌的方式添加到煤粉上。
与现有技术相比本发明的有益效果是:
本发明使用造纸废液和工业白油,一方面可以有效做到废物资源的综合利用,另一方面 可以充分发挥其在提升煤燃尽率,增强热值的作用;同时与各种增效剂的充分结合,尤其是 在偏钒酸铵的催化作用下,不仅稳定性极好,加入的稀土金属盐及钠盐可促使供氧时间有效 延长,将A溶液与B溶液复配,不仅可有效增强和充实煤粉燃烧过程中的燃烧能量,使火焰 内焰温度聚增,促使煤粉充分燃烧,另外硝酸盐类颗粒的内部热压超过外部热压,发生裂变, 不仅提高比表面积,增加供氧面,促使煤粉完全燃烧,同时加热至800℃以上可熔化分解, 形成镧系元素与钠可进一步助燃与催化,进一步增强燃煤的燃尽率。
造纸废液中含有各种有机质以及纤维素等物质,可以作为助燃有效组分,提升煤粉地热 值空间,同时将与工业白油一起附加,进而加强热值体系,并通过喷雾和搅拌的方式添加到 煤粉上,不仅能够使其与煤粉表面充分接触,并且可增加向煤粉内部渗透的比例,这就使得 燃煤助燃剂能最大限度的在煤粉内外表面上分布,从而保证在煤粉发生反应时能最大限度地 发挥助燃剂的催化效果,使反应速度和效率得到提高,达到提高煤粉利用率、节约煤粉资源 的作用,同时,可以有效地处理造纸废液,解决其环境污染,具有极好的发展前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种含造纸废液的燃煤助燃剂,其制备步骤包括:
A溶液的制备:将25kg造纸废液、2kg脂肪醇聚氧乙烯醚、5kg碳酸钠加入至反应釜中, 搅拌状态下加入35kg水,充分搅拌25min,搅拌速度为450r/min,加入3kg偏钒酸铵,继续 搅拌10min,加入7kg工业白油5#,搅拌12min,得到A溶液;
B溶液的制备:将1kg硝酸锂、2.5kg硝酸钠、1kg硝酸铈加入至反应釜中,搅拌状态下 加入18kg份水,充分搅拌15min,搅拌速度为400r/min,加入2kg甲酸钠,继续搅拌10min,得到B溶液;
将上述制备的B溶液稀释15倍,然后与A溶液按照1:4的比例混合,混合均匀后即得助燃剂。
实施例2
一种含造纸废液的燃煤助燃剂,其制备步骤包括:
A溶液的制备:将30kg造纸废液、2.5kg脂肪醇聚氧乙烯醚、4kg碳酸钠加入至反应釜 中,搅拌状态下加入40kg水,充分搅拌25min,搅拌速度为400r/min,加入4kg偏钒酸铵,继续搅拌10min,加入6kg工业白油7#,搅拌18min,得到A溶液;
B溶液的制备:将2kg硝酸锂、3kg硝酸钠、1.1kg硝酸铈加入至反应釜中,搅拌状态下 加入20kg份水,充分搅拌15min,搅拌速度为300r/min,加入1kg甲酸钠,继续搅拌10min,得到B溶液;
将上述制备的B溶液稀释25倍,然后与A溶液按照1:4的比例混合,混合均匀后即得助燃剂。
实施例3
一种含造纸废液的燃煤助燃剂,其制备步骤包括:
A溶液的制备:将45kg造纸废液、3kg脂肪醇聚氧乙烯醚、4kg碳酸钠加入至反应釜中, 搅拌状态下加入40kg水,充分搅拌25min,搅拌速度为500r/min,加入1kg偏钒酸铵,继续 搅拌10min,加入5kg工业白油10#,搅拌20min,得到A溶液;
B溶液的制备:将2kg硝酸锂、5kg硝酸钠、1kg硝酸铈加入至反应釜中,搅拌状态下加 入15kg份水,充分搅拌15min,搅拌速度为450r/min,加入1.5kg甲酸钠,继续搅拌10min,得到B溶液;
将上述制备的B溶液稀释30倍,然后与A溶液按照1:4的比例混合,混合均匀后即得助燃剂。
实施例4
一种含造纸废液的燃煤助燃剂,其制备步骤包括:
A溶液的制备:将20kg造纸废液、1kg脂肪醇聚氧乙烯醚、1kg碳酸钠加入至反应釜中, 搅拌状态下加入10kg水,充分搅拌25min,搅拌速度为480r/min,加入1kg偏钒酸铵,继续 搅拌10min,加入5kg工业白油10#,搅拌20min,得到A溶液;
B溶液的制备:将1kg硝酸锂、1kg硝酸钠、1kg硝酸铈加入至反应釜中,搅拌状态下加 入10kg份水,充分搅拌15min,搅拌速度为450r/min,加入1kg甲酸钠,继续搅拌10min,得到B溶液;
将上述制备的B溶液稀释30倍,然后与A溶液按照1:28的比例混合,混合均匀后即得助燃剂。
实施例5
一种含造纸废液的燃煤助燃剂,其制备步骤包括:
A溶液的制备:将40kg造纸废液、3kg脂肪醇聚氧乙烯醚、4kg碳酸钠加入至反应釜中, 搅拌状态下加入40kg水,充分搅拌25min,搅拌速度为450r/min,加入5kg偏钒酸铵,继续 搅拌10min,加入10kg工业白油10#,搅拌20min,得到A溶液;
B溶液的制备:将3kg硝酸锂、3kg硝酸钠、1.5kg硝酸铈加入至反应釜中,搅拌状态下 加入20kg份水,充分搅拌15min,搅拌速度为400r/min,加入1.5kg甲酸钠,继续搅拌10min, 得到B溶液;
将上述制备的B溶液稀释30倍,然后与A溶液按照1:4的比例混合,混合均匀后即得助燃剂。
性能测试
将实施例1-5合成的助燃剂分别进行热重检测分析,参照国家标准GB/T 31096-2014《燃 煤助燃剂技术条件》要求开展试验。测试结果如表1所示。
由表1可以看出,本发明助燃剂,在一定掺量下,可以降低煤燃烧的着火点温度,同时 燃烧速率性能优良,燃尽指数和着火性能较好。
表1性能测试结果
Claims (6)
1.一种含造纸废液的水泥窑用煤粉助燃剂,其特征在于包括以下重量份的原料:造纸废液20-45份、工业白油5-10份、硝酸锂1-3份、硝酸钠1-5份、碳酸钠1-5份、偏钒酸铵1-5份、硝酸铈1-1.5份、甲酸钠1-2份、脂肪醇聚氧乙烯醚1-3份,20-60份水。
2.根据权利要求1所述的含造纸废液的水泥窑用煤粉助燃剂,其特征在于:所述的造纸废液中含有15%以上的钙以及80%以上的有机物。
3.根据权利要求1所述的含造纸废液的水泥窑用煤粉助燃剂,其特征在于:所述的工业白油型号为3#、5#、7#、10#中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的含造纸废液的水泥窑用煤粉助燃剂,其特征在于:所述的脂肪醇聚氧乙烯醚为非离子型表面活性剂,选自AEO-3、AEO-7、AEO-10中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的含造纸废液的水泥窑用煤粉助燃剂,其特征在于:所述的硝酸锂、硝酸钠、碳酸钠、偏钒酸铵、硝酸铈、甲酸钠均为工业级,有效含量≥95%。
6.一种含造纸废液的水泥窑用煤粉助燃剂制备方法,其特征在于包括以下步骤:
A溶液的制备:按重量份将20-45份的造纸废液、1-3份脂肪醇聚氧乙烯醚、1-5份碳酸钠加入至反应釜中,搅拌状态下加入10-40份水,充分搅拌10-25min,搅拌速度为400-500r/min,加入1-5份偏钒酸铵,继续搅拌10min,加入5-10份工业白油,搅拌10-20min,得到A溶液;
B溶液的制备:按重量份将1-3份硝酸锂、1-5份硝酸钠、1-1.5份硝酸铈加入至反应釜中,搅拌状态下加入10-20份水,充分搅拌10-15min,搅拌速度为300-450r/min,加入1-2份甲酸钠,继续搅拌10min,得到B溶液;
将B溶液稀释10-30倍,然后与A溶液按照1:4的比例混合,混合均匀后即得所述的含造纸废液的水泥窑用煤粉助燃剂。
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CN202111529517.6A Pending CN114181753A (zh) | 2021-12-14 | 2021-12-14 | 一种含造纸废液的水泥窑用煤粉助燃剂及其制备方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102061212A (zh) * | 2009-11-16 | 2011-05-18 | 中冶建筑研究总院有限公司 | 燃煤高效催化助燃剂及其制备方法和使用方法 |
CN104388145A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-03-04 | 于芳 | 一种高效环保的煤炭增效剂 |
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CN113004960A (zh) * | 2021-03-02 | 2021-06-22 | 山东辰磊建材科技有限公司 | 一种含废旧聚酯解聚废液的燃煤助燃剂及其制备方法 |
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2021
- 2021-12-14 CN CN202111529517.6A patent/CN114181753A/zh active Pending
Patent Citations (5)
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