煤炭助燃劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于為改進(jìn)燃燒對(duì)固體燃料進(jìn)行的處理的技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種煤炭助燃劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，但也因此產(chǎn)生了嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。在一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，煤炭仍將在我國(guó)能源利用領(lǐng)域處于主導(dǎo)地位。建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)是我國(guó)的一項(xiàng)長(zhǎng)期的任務(wù)，因此合理利用煤炭資源，提高煤炭的燃燒效率，不僅具有較高的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也具有重大的社會(huì)意義。
[0003]現(xiàn)有的工業(yè)、民用煤炭助燃劑僅側(cè)重助燃效果，單一從供氧角度考慮，持續(xù)時(shí)間短，瞬間作用強(qiáng)，煤炭中的可燃物質(zhì)不能充分燃燒，不能起到節(jié)煤效果，且煙氣中的有害物質(zhì)排放超標(biāo)；有的助燃劑克服了傳統(tǒng)的煤炭助燃劑瞬間釋放氧氣的弊端，燃燒中的煤炭能得到充分的裂解、燃燒，充分釋放能量，減少有害氣體排放量，但其本身對(duì)鍋爐受熱面的除焦脫垢效果不明顯，仍有熱效率的損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種煤炭助燃劑及其制備方法，該煤炭助燃劑能夠有效減低煤耗、降低二氧化硫及氮氧化物的排放、性能穩(wěn)定、節(jié)煤率高、使用簡(jiǎn)單、應(yīng)用方便的煤炭助燃劑。
[0005]為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明一種煤炭助燃劑，其組分及重量比為:
[0006]納米活性二氧化鈦:15?40% ;
[0007]助催化劑:10?30% ；
[0008]表面活性劑:2?8% ；
[0009]消煙劑:4?10%;
[0010]固硫劑:10?30%;
[0011]溶劑:余量。
[0012]進(jìn)一步，其組分及重量比為:
[0013]納米活性二氧化鈦:28?30% ;
[0014]助催化劑:10?12%;
[0015]表面活性劑:3?5% ；
[0016]消煙劑:5?6%;
[0017]固硫劑:14?15%;
[0018]溶劑:32?35%。
[0019]進(jìn)一步，其組分及具體重量比為:
[0020]納米活性二氧化鈦:30% ;
[0021]助催化劑:12%;
[0022]表面活性劑:3% ;
[0023]消煙劑:6%;
[0024]固硫劑:14%;
[0025]溶劑:35%。
[0026]進(jìn)一步，其組分及具體重量比為:
[0027]納米活性二氧化鈦:28% ;
[0028]助催化劑:10%;
[0029]表面活性劑:5% ;
[0030]消煙劑:5%;
[0031]固硫劑:15%;
[0032]溶劑:32%。
[0033]進(jìn)一步，所述助催化劑為三氯化鐵、硫酸銅的一種或兩種混合物。
[0034]進(jìn)一步，所述助催化劑為三氯化鐵、硫酸銅的一種或兩種混合物。
[0035]進(jìn)一步，所述陰離子表面活性劑為烷基苯磺酸鈉、烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉或烷基磺酸鈉。
[0036]進(jìn)一步，所述固硫劑為碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣。
[0037]進(jìn)一步，所述溶劑為去離子水。
[0038]本發(fā)明還公開了一種煤炭助燃劑的制備方法:將15?40%的納米活性二氧化鈦、10?30%的助催化劑、2?8%的表面活性劑、4?10%的消煙劑和10?30%的固硫劑投入到余量溶劑里，攪拌溶解40?60分鐘即制得。
[0039]本發(fā)明的有益效果是:
[0040]1、本發(fā)明煤炭助燃劑，工藝簡(jiǎn)單、材料易得，具有顯著提高煤炭燃燒效率、節(jié)省煤炭、減少排放等多重效果。本發(fā)明為水劑，產(chǎn)品本身性狀穩(wěn)定、不燃不爆、不揮發(fā)、無(wú)腐蝕性，不會(huì)對(duì)鍋爐窯爐等燃燒器造成任何不利影響。
[0041]2、本發(fā)明煤炭助燃劑，使用方便，只需安裝一套泵送裝置外，無(wú)需對(duì)生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)工藝進(jìn)行改造或改變。
[0042]3、本發(fā)明煤炭助燃劑，使用時(shí)只需均勻噴灑于煤炭表層，利用磨機(jī)或攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠹纯墒褂?。添加量按原煤質(zhì)量的0.05%加入即可，經(jīng)多次實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證，所述助燃劑可達(dá)到節(jié)煤率為7?30%，減少二氧化硫排放30?80%，減少氮氧化物排放40?85%，根據(jù)煤炭的干濕程度，也可將本品用純凈水稀釋I?5倍使用。
【具體實(shí)施方式】
[0043]實(shí)施例一
[0044]一種煤炭助燃劑由下述質(zhì)量份數(shù)的原料經(jīng)溶解攪拌即得:納米活性二氧化鈦30份、三氯化鐵12份、烷基苯磺酸鈉3份、乙醇6份、碳酸鈣14份、去離子水35份。
[0045]實(shí)施例二
[0046]一種煤炭助燃劑由下述質(zhì)量份數(shù)的原料經(jīng)溶解攪拌即得:納米活性二氧化鈦28份、三氯化鐵10份、硫酸銅5份、烷基苯磺酸鈉5份、乙醇5份、碳酸鈣15份、去離子水32份。
[0047]煤炭助燃劑作用機(jī)理為:當(dāng)煤炭進(jìn)入燃燒區(qū)后，首先是揮發(fā)份燃燒，然后產(chǎn)生焦油包裹煤顆粒，待焦油燃燒后裸露出煤顆粒，煤炭顆粒重復(fù)上述過(guò)程再繼續(xù)燃燒，煤炭助燃劑里面的表面活性劑的成分在有效的時(shí)間內(nèi)能夠降低焦油表面張力，讓煤粉顆粒能夠盡快裸露，實(shí)現(xiàn)加快燃燒速率的作用，同時(shí)由于納米活性二氧化鈦具有大比表面積，表面能和表面張力隨著粒度的下降急劇增加，由于二氧化鈦的電子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在其受高熱時(shí)生產(chǎn)化學(xué)活潑性很強(qiáng)的超氧化物陰離子自由基和自由氫氧基，在納米活性二氧化鈦的強(qiáng)催化作用下，能加快將碳粒中大分子鏈、分子團(tuán)切割、降解成小分子的作用，降低了煤炭燃燒時(shí)所需的化學(xué)能，節(jié)省了燃燒過(guò)程中需要消耗在破壞碳環(huán)化學(xué)鍵所消耗的能量，并使燃燒時(shí)的耗氧量下降，同時(shí)在三氯化鐵或硫酸銅的作用下，以助燃劑為中心形成很多燃點(diǎn)，促進(jìn)游離碳粒的燃燒，提高了火焰強(qiáng)度，從而提高了熱效率，從而達(dá)到大幅度的節(jié)煤效果?；煊忻禾恐紕┑拿禾款w粒在錳礦粉、甲醇、乙醇或吐溫與碳酸鈣、氧化鈣或氫氧化鈣的作用下，易于空氣投入到煤層各處的空氣發(fā)生氧化反應(yīng)，使氧化反應(yīng)更加完全的進(jìn)行，促使氮氧化物的排放大幅度降低，同時(shí)二氧化硫通過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成多種硫酸鹽被固定在殘?jiān)?，使得二氧化硫的排放大大降低?br>[0048]最后說(shuō)明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煤炭助燃劑，其特征在于:其組分及重量比為: 納米活性二氧化鈦:15?40% ； 助催化劑:10?30% ; 表面活性劑:2?8% ； 消煙劑:4?10% ; 固硫劑:10?30% ; 溶劑:余量。
2.如權(quán)利要求1所述的煤炭助燃劑，其特征在于:其組分及重量比為: 納米活性二氧化鈦:28?30% ； 助催化劑:10?12% ; 表面活性劑:3?5% ； 消煙劑:5?6% ; 固硫劑:14?15% ; 溶劑:32?35%。
3.如權(quán)利要求2所述的煤炭助燃劑，其特征在于:其組分及具體重量比為: 納米活性二氧化鈦:30% ; 助催化劑:12% ; 表面活性劑； 消煙劑:6% ； 固硫劑:14% ; 溶劑:35%o
4.如權(quán)利要求2所述的煤炭助燃劑，其特征在于:其組分及具體重量比為: 納米活性二氧化鈦:28% ; 助催化劑:10% ； 表面活性劑； 消煙劑; 固硫劑:15% ; 溶劑:32%。
5.如權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的煤炭助燃劑，其特征在于:所述助催化劑為三氯化鐵、硫酸銅的一種或兩種混合物。
6.如權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的煤炭助燃劑，其特征在于:所述助催化劑為三氯化鐵、硫酸銅的一種或兩種混合物。
7.如權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的煤炭助燃劑，其特征在于:所述陰離子表面活性劑為烷基苯磺酸鈉、烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉或烷基磺酸鈉。
8.如權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的煤炭助燃劑，其特征在于:所述固硫劑為碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣。
9.如權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的煤炭助燃劑，其特征在于:所述溶劑為去離子水。
10.一種制備權(quán)利要求1?9任一項(xiàng)所述的煤炭助燃劑的制備方法:其特征在于:將15?40%的納米活性二氧化鈦、10?30%的助催化劑、2?8%的表面活性劑、4?10%的消煙劑和10?30%的固硫劑投入到余量溶劑里，攪拌溶解40?60分鐘即制得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煤炭助燃劑，其組分及重量比為：納米活性二氧化鈦：15～40％；助催化劑：10～30％；表面活性劑：2～8％；消煙劑：4～10％；固硫劑：10～30％；溶劑：余量；本發(fā)明煤炭助燃劑能夠有效減低煤耗、降低二氧化硫及氮氧化物的排放、性能穩(wěn)定、節(jié)煤率高、使用簡(jiǎn)單、應(yīng)用方便的煤炭助燃劑。
【IPC分類】C10L9-10
【公開號(hào)】CN104673430
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510104177
【發(fā)明人】郭躍輝
【申請(qǐng)人】郭躍輝
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年3月11日