CN1190118A - 燃煤催化脱硫节能剂 - Google Patents

Abstract

一种燃煤添加剂,其组成为:催化剂9—22%,氧化剂12—45%,疏松剂15—28%,净化剂12—48%,以千分之三的比例,将本燃煤催化脱硫节能剂加入到锅炉和炉窑所用燃煤或制造型煤的煤粉原料之中,可以达到:(1)锅炉运行热效率提高10%左右;(2)节煤12—25%;(3)提高炉膛温度80—150度;(4)炉渣含碳量降低幅度50—65%;(5)降低有害气体排放,排烟黑度普降1级,脱硫率30—55%。

Description

燃煤催化脱硫节能剂

本发明属于一种燃煤添加剂，它具有明显改进燃煤燃烧性能，提高热效率，减少酸性气体和烟尘排放，减轻锅炉腐蚀等多种功用。

我国是世界上第一大产煤国，又是世界上第一大燃煤国。我国能源消耗构成的70％以上是煤炭。由于燃煤技术落后，我国的单位能耗是发达国家的几倍。一方面能源紧缺，一方面又浪费严重，从而大大影响我国煤炭的有效利用。由于我国能源以煤为主，煤炭燃烧生热将化学能转化为热能的同时，又产生了大量的污染物，造成了我国“煤烟型大气污染”的严重性和长期性，据国家环保局统计，城市排放到大气环境中的粉尘和SO2量分别有70％和90％以上来自燃煤。我国重酸雨面积呈加速发展趋势，这主要是由于燃煤排放的SO2等致酸污染物所引起的。因此，加快开发技术含量高，附加值大的煤炭深加工产品，寻求各种经济简便的方法以使煤炭清洁燃烧是煤化学等领域科学家们研究攻关的重要课题。

目前，为了解决煤的高效及低污染燃烧问题，很多专家着眼于更新或改造锅炉结构和燃烧设备，这样做的代价是投资大周期长，还受到停工停产的限制。

本发明燃煤催化脱硫节能剂则是走的另一条科学途径，即：在不改变燃煤设备的前提下，按照煤炭燃烧的化学反应原理，在煤中掺入一定量的化学添加剂，通过催化，活化，促进氧化及离子交换降低着火温度等作用，达到助燃，脱硫，消烟和节能的目的。简言之，我们发明的燃煤催化脱硫节能剂以微量加入煤中，既能节煤降耗又能大大降低燃煤向空气中排放的SO2、烟尘和NOX等污染物，这对于提高我国煤炭燃烧技术和改善我国“煤烟型大气污染”具有显著的现实意义。

多年来，我国在燃煤添加剂的研制方面取得了一定的成就，从CN1162628A，CN1165178A，CN1165179A，CN1163925A，CN1167138A所公布的可见一斑。但这些燃煤添加剂有的原料来源不广，有的价格过高，有的用量太大，有的制造工艺复杂，有的为液态因而不便存储和运输，有的效果平平。

本发明旨在提供一种克服现有技术不足，具有原料来源广泛，成本适当，高效助燃，脱硫消烟作用显著，制造及使用简便，并且储运安全的燃煤催化脱硫节能剂。

本发明燃煤催化脱硫节能剂主要由催化剂、氧化剂、疏松剂和净化剂等化工原料组成。本发明从工业锅炉燃烧的各个环节入手，改善了燃烧特性，既有节煤效果又有环境保护作用，既适用于工业锅炉燃煤中使用，又广泛用于工业型煤、民用型煤、砖厂等燃煤场合使用。其工作原理是：合理科学地根据燃煤过程的低温、中温和高温段所需不同作用的催化剂，降低煤的着火点，加快煤炭的燃烧进度，提高炉膛温度，强化传热过程，进而提高锅炉的出力；氧化剂促使煤层在锅炉炉膛内分层燃烧，可明显改善燃烧小环境，强化煤炭的氧化作用，即在升温加热过程中放出新生态氧气，这对燃尽烟气中的可燃气体和悬浮的炭粒起到关键作用，从而可降低煤炭的消耗和排烟黑度；疏松剂可改善通风透气能力，促使原煤燃烧和燃尽；疏松剂在高温下分解、气化和炸裂，搅动煤层和煤层中的气体，使板结的煤层疏松，通气性改善，使氧气在煤层中的分布均匀，供应充足，还在一定程度上增加热传导，降低煤的热容，并通过化学反应疏松煤层，促使包裹在内的煤粒充分燃烧，减少炉渣含碳量；净化剂具有固硫、除臭、清除锅炉表面烟灰垢的功能，它能使结渣物多孔而疏松，削弱焦渣与炉壁接触面的结合力，使焦渣易于粉化、清除和脱落，该剂还可以促使煤中的CO和SO2发生放热反应，又由于反应中生成的硫经燃烧变成SO2，再经催化剂氧化成SO3，最后可被该剂中的二价碱金属镁、钡和其它碱性氧化物等固定生成熔点较高的炉渣而起到固硫作用。

本发明燃煤催化脱硫节能剂的重量百分比是：催化剂9-22，氧化剂12-45，疏松剂15-28，净化剂12-48。催化剂的主要成分是稀土和氧化铁红，氧化剂的主要成分是高锰酸钾，硝酸钡和硝酸钠，疏松剂的主要成分是氯化纳，净化剂的主要成分是碳酸钠，轻质碳酸钙，石灰，氯化镁和氯化钡。

具体而言，本发明燃煤催化脱硫节能剂的组成成分的重量百分比含量为：稀土6-15，氧化铁红3-9，高锰酸钾0.5-3.5，硝酸钡3-15，硝酸纳8-32，氯化纳15-28，碳酸钠4-13，轻质碳酸钙1-12，石灰1-12，氯化镁3-10，氯化钡2-8。

制造本发明燃煤催化脱硫节能剂的设备为普通的计量，粉碎和搅拌机器，生产工艺流程为：采购所需各种化工原料---入原料库---从原料库领料---进粉碎机---粉碎(目数50-60)---计量配比---进搅拌机---混合搅拌均匀---堆沤反应---计量装袋封口---入成品库堆放后继续反应二至三天。

本发明的使用方法为：(1).在原煤入炉燃烧前，以千分之三的比例将本燃煤催化脱硫节能剂加入原煤中，一定要搅拌均匀，故可先掺在水中溶解；(2).按千分之三的比例将本剂加入原煤粉煤中，再加入粘结剂及水，搅匀后送入成型机械，制成型煤。

为了更好地表示本发明的特征和优点，下面结合实施例对本发明进一步说明：

实施例1：燃煤催化脱硫节能剂的组成成分的重量百分比含量为：稀土10，氧化铁红6，高锰酸钾2，硝酸钡8，硝酸钠20，氯化纳21，碳酸钠8，轻质碳酸钙6，石灰8，氯化镁7，氯化钡4，生产方法如前所述。以千分之三的量加入原煤，在SZL4-8-A型锅炉中燃烧，经天津市节能技术服务中心和大津市环境监测中心联合测试：脱硫率40.5％，烟尘黑度降低1级，炉渣含碳量减少55％，锅炉热效提高11.8％，节煤率15.4，炉膛中心燃烧温度提高87度；

实施例2：燃煤催化脱硫节能剂的成分和生产方法同实施例1.以千分之三的量加入原煤，在SHL-10-16-A2型锅炉中燃烧，经临沂市能源监测站和临沂市环境监测站联合测试：脱硫率43.7％，烟尘黑度降低1级，炉渣含碳量减少65％，锅炉热效提高8.9％，节煤率16.8，炉膛燃烧温度提高146度，清灰效果明显；

实施例3：燃煤催化脱硫节能剂的成分和生产方法同实施例1.以千分之三的量加入原煤，在10T/h链条锅炉中燃烧，经唐山市能源监测站和唐山市环境保护局联合测试：脱硫率37.4％，烟尘黑度降低1级，炉渣含碳量减少52.5％，锅炉热效提高8.79％，节煤率12.8，炉膛燃烧温度提高108度；

实施例4：燃煤催化脱硫节能剂的成分和生产方法同实施例1.以千分之三的量加入煤泥和烟煤的混料中，制成工业型煤，经鹤岗市有关部门测试：脱硫率51.5％，炉渣含碳量减少62.7％，节煤率24.8.

从上述实施例可见，本发明具有以下优点：(1)可使锅炉运行热效率提高10％左右；(2)节煤12-25％；(3)提高炉膛温度80-150度；(4)炉渣含碳量降低幅度50-65％；(5)降低有害气体排放，排烟黑度普降1级，脱硫率30-55％

Claims (4)

1.一种燃煤催化脱硫节能剂，其特征在于由催化剂，氧化剂，疏松剂，净化剂组成，其各组分的重量百分比是：催化剂9-22，氧化剂12-45，疏松剂15-28，净化剂12-48。

2.根据权利要求1所述的燃煤催化脱硫节能剂，其特征在于：催化剂的主要成分是稀土和氧化铁红；氧化剂的主要成分是高锰酸钾，硝酸钡和硝酸钠；疏松剂的主要成分是氯化纳；净化剂的主要成分是碳酸钠，轻质碳酸钙，石灰，氯化镁和氯化钡。

3.根据权利要求1和权利要求2所述的燃煤催化脱硫节能剂，其特征在于其组成成分的重量百分比为：稀土6-15，氧化铁红3-9，高锰酸钾0.5-3.5，硝酸钡3-15，硝酸纳8-32，氯化纳15-28，碳酸钠4-13，轻质碳酸钙1-12，石灰1-12，氯化镁3-10，氯化钡2-8。

4.制造权利要求1-3所述的燃煤催化脱硫节能剂的工艺流程，其特征在于：备好各组分料---进粉碎机---粉碎(目数50-60)---计量配比---进搅拌机---混合搅拌均匀---堆沤反应---计量装袋封口---入成品库堆放后继续反应二至三天。