本发明专利技术涉及一种用于矿物燃料燃烧装置的奈米微粒尺寸镁燃料添加组合物及其与矿物燃料混合的制程，在数个矿物燃料在一燃料燃烧装置中燃烧前或燃烧后立即注入一锅炉燃烧室前，用以与该等矿物燃料混合，该燃料添加组合物包括一镁盐与一有机酸复合剂的至少一高盐基（ｏｖｅｒｂａｓｅ）复合物。该燃料添加组合物在该燃料燃烧装置中燃烧时在原地增效地产生数十亿氧化镁微粒，其中各种不同形式的氧化硫第一次形成时起吸收该等氧化硫。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种燃料添加组合物，尤其涉及一奈米微粒尺寸燃料添加组合物，其包括一镁盐与一有机酸复合剂的至少一高盐基复合物，该添加组合物在一燃料燃烧装置中的燃烧过程前或燃烧后立即注入一锅炉燃烧室前，用以与煤、原油或重燃油混合，该燃料添加组合物在燃烧时在原地增效地产生数十亿氧化镁微粒，其中各种不同形式的氧化硫第一次形成时起吸收该等氧化硫。
技术介绍
煤、原油或残余重燃油的使用安全持续受到关注的是认定在环境中有毒的那些元素的发出程度。已证实最棘手的一种元素是硫及其氧化物。硫在火焰中燃烧，主要形成二氧化硫。有一比例的二氧化硫继续与额外存在的氧形成三氧化硫以支持燃烧。自燃烧气体移除足够的热度时，此三氧化硫利用水蒸氧冷凝以形成硫酸。此酸会腐蚀铁冶金，也是酸雨的主要成因之一。为减少有害物质的发出，许多工业有义务在烟道气体排放到环境前先加以清理。依污染性物质的本质而定，已研发各种技术以清理烟道气体。例如，利用静电沉淀器(ESP)、纤维过滤器(FF)或湿式涤气器以移除飞灰。在具有喷雾干燥剂吸收器的(半)干燥系统中或使用涤气器的湿润系统中，酸的气体大部分束缚在碱性化合物上。已建造许多含有此等基础零件的烟道清理设备。有数个专利提出制造小微粒镁化合物及含镁燃料添加组合物的方法。-->Hunt在美国专利号3,150,089揭示一高醶性含镁无机化合物在一非挥发性载子中的稳定分散质，该无机化合物存在于微粒形式中，直径约不超过0.25微米(250奈米)，其形成过程是(A)掺和一可溶于油的镁烷氧基碳酸盐复合物的乙二醇二醚溶液，该复合物由具有一未超过8个碳原子的乙二醇二醚、一可溶于油的分散剂、液体润滑油，及超过该镁烷氧基碳酸盐复合物水解所需化学计量的水量所配制；(B)该碳酸烷氧基镁复合物水解成一不溶于油的含镁无机化合物；及接着(C)移除该挥发性材料。Redmore等人在美国专利号4,056,479中揭示由3,150,089中所说明过程所配制的镁羧酸盐-磺酸盐复合物，但不同点在于3,150,089说明由羧酸或磺酸配置的组合物，而Redmore说明由羧酸及磺酸两者配置以作为双复合物的复合物。相较于Hunt的专利号3,150,089，其偏好在周围温度下降到摄氏15度是液体的脂肪酸，Redmore等人的专利号4,056,479可利用高溶性羧酸，如可通过羧酸及磺酸的结合制成的硬脂酸等。McCormick等人在美国专利号6,503,475中揭示用于超细粉末制造的过程，其包括以机械碾磨前驱金属化合物与一非反应物稀释相的混合物，藉此该机械活化制程将该混合物的微结构减小到该金属化合物均匀分散在该稀释相中的奈米尺寸颗粒形式。该制程亦包括将均匀分散在该稀释相中的金属化合物的奈米尺寸颗粒混合物以热处理，使该金属化合物的奈米尺寸颗粒转变成一金属氧化物相。该制程尚包括移除该稀释相，以便以超细粉末(在1奈米至200奈米的尺寸范围的微米，或较典型地在10奈米至100奈米的尺寸范围)形式留下该金属氧化物相的该等奈米尺寸颗粒。Cheng等人的美国专利号4,163,728揭示在低羧酸化学计量自羧酸镁配制一稳定流体含镁分散剂的制程，其基本上包含在能加热到羧酸镁分解温度的一非挥发制程流体中将一羧酸镁分解成氧化镁(MgO)，也包含一分散剂，其能在大于约摄氏230的温度使该分解所形成的氧化镁保持在稳定悬浮中，基-->于Mg(OH)2或相等物，该制程包含小于化学计量的羧酸盐总量。MgO微粒尺寸较佳不大于约1微米(1,000奈米)。此制程需要使用醋酸使该转变发生。Cheng等人在美国专利号4,226,739揭示配制一稳定流体含镁分散剂的制程，其基本上包含在一制程流体(高沸点烃油)中将MgCO3分解成MgO，该制程流体是稳定且非挥发性的，及能加热到该流体中的碳酸镁的分解温度，及该制程流体包含一分散剂(萘酸镁)，其能使热分解形成的氧化镁保持在稳定悬浮中。Flanders等人在美国专利号5,858,208揭示在一含钒的流体化催化裂化单元馈流中改进转变的方法。根据该方法，包括一镁盐或铝盐或其混合与一有机酸复合剂的至少一高盐基复合物，其具有一微粒尺寸较佳不大于0.1微米(100奈米)，并入到该含钒馈流中作为一胶体分散剂。
技术实现思路
在许多先前技艺应用中，氧化镁是经由从极纯镁来源开始的能量加强气体反应来制造。许多此等材料难以制造且可成本极高。而且，结果化合物会造成不便或不符实际使用的形式，或太昂贵以致用于其意欲目的不具实用价值。为避免相关的高成本及不想要的污染物，所制造的大部分氧化镁来自其它镁来源。此等其它材料具有较小表面积。此较小表面积需要使用较大量氧化镁以得到相同效果。本专利技术通常明显优于先前技艺，及此等专利尤其通过一奈米微粒尺寸镁燃料添加组合物，其由一镁盐与一有机酸复合剂的至少一高盐基复合物形成。在一燃料燃烧装置中的燃烧过程前或燃烧后立即注入一锅炉燃烧室前，该添加物以半固体微粒形式或一胶体分散形式与煤、原油或重燃油混合，其燃烧时在原地增效地产生数十亿氧化镁微粒，其在二氧化硫及三氧化硫这两个化学种类在火焰中或刚离火焰第一次形成的时间点吸收该等氧化硫。-->本专利技术的燃料添加组合物在一燃料燃烧装置中的燃烧过程前或燃烧后立即注入一锅炉燃烧室前，与煤、原油或重燃油混合，燃烧时，该燃料添加组合物在原地增效地产生数十亿氧化镁微粒，其在二氧化硫及三氧化硫这两个化学种类在火焰中或刚离火焰第一次形成的时间点吸收该等氧化硫，及在原地产生的氧化镁微粒对于清除来自燃煤、原油燃烧或残余重燃油燃烧设备废气中的三氧化硫有重大效用。具体实施方式本文中所用″高盐基(overbased)″一词表示一金属盐，其具有过渡金属与稳定羧酸或磺酸的一极高体积莫耳浓度(molar)比(例如4∶1)。高盐基配方可在″样本″氧化物(如氧化镁等)所需者约五分之一的位准十分适当地执行，或″中性″或″正常″金属盐，其特征为基体金属与酸的比是1∶1。″羧酸镁″一词指一镁金属基与一羧酸的反应产物。″高盐基复合物″表示镁与一有机酸″复合剂″的镁盐的一氧化物或碳酸盐。本专利技术指向一种奈米微粒尺寸镁燃料添加组合物，其包括一镁盐(氧化镁)与一有机酸复合剂的至少一过基复合物，用以形成羧酸镁，及制定配方，与煤、原油或重燃油在一燃料燃烧装置中燃烧前或燃烧后立即注入一锅炉燃烧室前混合，该燃料添加组合物在燃烧时在原地增效地产生数十亿氧化镁微粒，其自各种不同形式的氧化硫第一次形成时起吸收该等氧化硫。熟谙奈米科技者习知较小微粒尺寸提供大大地增加的表面积。在以下表中说明较小微粒尺寸的有利点：直径，奈米 1公升中的微粒数 总表面积(平方公尺)1000 1.91×109 6.0×103100 1.91×1012 6.0×10410 1.91×1015 6.0×105-->1 1.91×1018 6.0×106上表中可看出，微粒尺寸中每减少一大小顺序，一公升材料中所含微粒数即增加1000倍，而表面积增加整整一大小顺序。微粒尺寸是有效结合氧化硫的一特别重要特征。本专利技术的典型微粒尺寸是比200奈米(O.2微米本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于矿物燃料燃烧装置的奈米微粒尺寸镁燃料添加组合物，在数个矿物燃料在一燃料燃烧装置中燃烧前或燃烧后立即注入一锅炉燃烧室前，用以与该等矿物燃料混合，该燃料添加组合物包括：一镁盐与一有机酸复合剂的至少一高盐基复合物；该添加组合物在该燃料燃烧装置中燃烧时在原地增效地产生数十亿氧化镁微粒，其中各种不同形式的氧化硫第一次形成时起吸收该等氧化硫。
【技术特征摘要】
KR 2007-5-30 10-2007-00525951.一种用于矿物燃料燃烧装置的奈米微粒尺寸镁燃料添加组合物，在数个矿物燃料在一燃料燃烧装置中燃烧前或燃烧后立即注入一锅炉燃烧室前，用以与该等矿物燃料混合，该燃料添加组合物包括：一镁盐与一有机酸复合剂的至少一高盐基复合物；该添加组合物在该燃料燃烧装置中燃烧时在原地增效地产生数十亿氧化镁微粒，其中各种不同形式的氧化硫第一次形成时起吸收该等氧化硫。2.根据权利要求1所述的燃料添加组合物，其中该组合物的镁盐成分浓度从20％至55％。3.根据权利要求1所述的燃料添加组合物，其中该组合物是一半固体物质。4.根据权利要求1所述的燃料添加组合物，其中该组合物是一稳定、胶体分散质。5.根据权利要求1所述的燃料添加组合物，其中该镁盐成分包括尺寸范围从10奈米至50奈米的数个微粒。6.根据权利要求5所述的燃料添加组合物，其中该镁盐成分包括尺寸范围从17奈米至27奈米的数个微粒。7.根据权利要求6所述的燃料添加组合物，其中该镁盐成分包括尺寸范围从20奈米至22奈米的数个微粒。8.根据权利要求7所述的燃料添加组合物，其中该镁盐成分包括具有一约20.7奈米的中间微粒尺寸的数个微粒。9.根据权利要求1所述的燃料添加组合物，其中该镁盐系镁的一氧化物或碳酸盐。10.根据权利要求1所述的燃料添加组合物，其中该有机酸复合剂是一羧酸、磺酸盐、酚盐或亚磷酸。11.根据权利要求1所述的燃料添加组合物，其中该高盐基复合物包括一镁盐与一有机酸复合剂的一镁盐的一复合物。12.根据权利要求1所述的燃料添加组合物，其中该高盐基复合物包括氧化镁与一有机酸复合剂的一镁盐的一高盐基复合物；及碳酸镁与一有机酸复合剂的一镁盐的一高盐基复合物。13.根据权利要求1所述的燃料添加组合物，其中该高盐基复合物包括氧化镁与一脂肪酸的一镁盐的一高盐基复合物；及碳酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：佩克韦恩，波斯恩特多恩，
申请(专利权)人：佩克韦恩，波斯恩特多恩，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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