一种节能环保的煤炭燃烧催化剂制造技术

本发明专利技术公开一种节能环保的煤炭燃烧催化剂，该催化剂是由如下质量份数的原料溶于１００份水中混匀即得：硫酸厂废渣２０～３０、电镀厂废液２０～３５、电解铜厂废液２５～３０、硝化稀土５～１０、阴离子表面活性剂３～５和可溶性钙盐２～５。本发明专利技术的煤炭燃烧催化剂在使用时只需将其均匀喷洒于煤炭表面，利用搅拌机充分混匀即可。本发明专利技术的煤炭燃烧催化剂适用于各种喷煤粉锅炉、水煤浆锅炉、链条炉、沸腾炉、其它形式燃煤锅炉和民用散烧煤炭，其使用方便，价格便宜，可提高煤的燃烧强度和炉膛温度，改善煤的燃烧性能，降低废气排放量和节煤１０～３０％等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤炭能源
，尤其涉及一种适用于各种喷煤粉锅炉、水煤浆锅炉、链条炉、沸腾炉、其它形式燃煤锅炉以及民用散烧煤炭的节能环保的煤炭燃烧催化剂。
技术介绍
煤是我国最主要的能源来源，提高煤炭的燃烧效率、节约能源是我国的国策和企业工作的重点。现有的燃煤工艺和备中，普遍存在燃烧效率低和不完全燃烧情况，例如炉渣或粉煤灰中的未燃烬煤(物理不完全燃烧)和随烟气逸出的可燃气体(化学不完全燃烧)等。现有的提高煤炭燃烧效率、降低灰分中未燃烬煤的方法，主要是通过提高在煤炭燃烧过程中的供氧量来达到，如一种高效节煤助燃剂及其使用方法(专利申请号：94105086)；安全、高效、环保节煤助燃剂(专利申请号：200510017167.X)；一种环保节煤助燃剂(专利申请号：200510045052.1)等。该种方法在一些供氧不充分的锅炉或场合下能够起到一定的作用，但随着燃烧设备和技术的改进，以及水煤浆的应用，该种方法就无法表现出满意的效果。因此，要提高煤炭的燃烧效率、增加煤炭在燃烧过程中的显热发热量，必须采用新的、高效的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种节能环保的煤炭燃烧催化剂，该催化剂是通过在煤中加入少量化学添加剂与煤炭表面的基团反应，在煤炭燃烧过程中产生催化燃烧效应，降低燃烧过程中煤的着火温度(即降低燃烧内耗)，-->缩短煤的燃烬时间，提高燃烧效率，从而增加煤燃烧的显热发热量和炉膛温度，达到节煤和减少环境污染的目的。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案解决的：一种节能环保的煤炭燃烧催化剂，由如下质量份数的原料溶于100份水中混匀后过滤即得：硫酸厂废渣20～30、电镀厂废液20～35、电解铜厂废液25～30、硝化稀土5～10、不含碱金属离子的阴离子表面活性剂3～5和不含氯离子的可溶性钙盐2～5。上述可溶性钙盐为硝酸钙。上述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸铵。硫酸厂废渣、电镀厂废液和电解铜厂废液在现有生产厂中大量存在，其余原料在市场上采购即可。本专利技术的煤炭燃烧催化剂，在使用时只需将其均匀喷洒于煤炭表面，利用搅拌机充分混合均匀即可使用，节煤率可达到10～30％，炉膛温度可提高100～250℃。催化剂与燃煤的混合比例是：烟煤中加入的催化剂量为烟煤质量的0.1～0.4％；无烟煤中加入的催化剂量为无烟煤质量的0.1～0.5％。本专利技术的煤炭燃烧催化剂中含有氧化剂和多种金属化合物，当催化剂与煤炭接触后，金属化合物和煤炭表面基团反应，在煤炭燃烧过程中金属化合物可提高分子活度、降低着火温度、提高燃烧速度、加速内能的释放，缩短煤在炉膛里的燃尽时间，既可提高煤的燃烧强度和炉膛温度，改善煤的燃烧性能，又可较大幅度降低空气过剩系数，降低废气排放量，达到节煤、减少环境污染的目的。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1.本专利技术的煤炭燃烧催化剂中不含有对锅炉有损坏作用的硫酸盐及钾、钠等有害元素；2.采用本专利技术的煤炭燃烧催化剂，用户不需变动工艺或设备就可以改善煤炭的结焦性能；3.采用本专利技术的煤炭燃烧催化剂，煤炭燃烧过程中，烟气含硫量下降，炉渣或粉煤灰中的含煤量减少，附加效益是形成优质粉煤灰；4.本专利技术的煤炭燃烧催化剂适用于喷煤粉锅炉、链条-->炉、喷水煤浆锅炉及其它燃煤设备，且对于不同煤种，包括褐煤、无烟煤、烟煤、泥煤等均可运作；5.本专利技术的煤炭燃烧催化剂为液体剂型，使用方便分散均匀；6.本专利技术的煤炭燃烧催化剂的原料多为废弃物的利用，价格便宜，节能环保。附图说明图1为鸡西煤加不同量催化剂后的傅立叶红外漫反射光谱图；图2为鸡西煤加不同量催化剂后的氧弹仪测试弹筒发热量的变化图；图3为催化剂添加设备系统示意图；其中，1为催化剂组分稀释储罐；2为阀门，3为微型泵；4为微量控制阀；5为转子流量计；6、7和8为专用喷头。具体实施方式  实施例1一种节能环保的煤炭燃烧催化剂由下述质量份数的原料溶于100份水中混匀后过滤即得：硫酸厂废渣25、电镀厂废液30、电解铜厂废液28、硝化稀土10、阴离子表面活性剂十二烷基硫酸铵3和可溶性钙盐硝酸钙4。实施例2一种节能环保的煤炭燃烧催化剂由下述质量份数的原料溶于100份水中混匀后过滤即得：硫酸厂废渣30、电镀厂废液28、电解铜厂废液27、硝化稀土7、阴离子表面活性剂十二烷基硫酸铵4和可溶性钙盐硝酸钙4。实施例3一种节能环保的煤炭燃烧催化剂由下述质量份数的原料溶于100份水中混匀后过滤即得：硫酸厂废渣27、电镀厂废液25、电解铜厂废液30、硝化稀土8、阴离子表面活性剂十二烷基硫酸铵5和可溶性钙盐硝酸钙5。实施例4一种节能环保的煤炭燃烧催化剂由下述质量份数的原料溶于100份水中混匀后过滤即得：硫酸厂废渣20、电镀厂废液35、电解铜厂废液25、硝化稀土10、阴离-->子表面活性剂十二烷基硫酸铵5和可溶性钙盐硝酸钙5。实施例5一种节能环保的煤炭燃烧催化剂由下述质量份数的原料溶于100份水中混匀后过滤即得：硫酸厂废渣30、电镀厂废液23、电解铜厂废液30、硝化稀土10、阴离子表面活性剂十二烷基硫酸铵5和可溶性钙盐硝酸钙2。实施例6鸡西煤加实施例1的催化剂后的实验室研究试验对鸡西煤施用不同量的实施例1的催化剂后，鸡西煤的傅立叶红外漫反射光谱如图1所示。从化学键、基团对红外光谱的吸收强度来分析，添加催化剂后各特征吸收峰并未“蓝移”或“红移”，由此可以推断，造成红外吸收峰强度下降的主要原因是，催化剂中的离子与煤结构中的表面基团反应形成了新的基团，但并未破坏原有的煤中C、C，C、H化学键，外加基团的影响导致了吸收峰强度的下降。吸收峰强度的下降，表明反应过程中反应所需要的活化能将降低，同时由于加入的离子在反应过程中变成氧化物对燃烧进行催化，进一步降低燃烧内耗和反应活化能，从而达到提高煤燃烧热值的目的。将各煤样按照国家标准GB/T 213-2003，采用氧弹仪测试煤样的弹筒发热量，各煤样的弹筒发热量变化如图2所示。从图2可以看出，按质量百分比，煤样中催化剂的最佳添加量为约0.1％(质量分数)，弹筒发热量提高23.81％。实施例7鸡西煤加实施例1的催化剂后的工业应用试验在某厂130t/h煤粉炉上进行工业应用试验。在锅炉运行工况相同下，将0.1％质量分数的催化剂加入煤中燃烧运行1个月，与未加催化剂燃烧的情况进行对比分析，以研究该系列催化剂的应用效果。试验锅炉主要设计参数为：额定蒸发量130t/h，主蒸汽压力3.82Mpa，主蒸汽温度450℃，炉膛为6336×6336mm正方形结构，喷燃器四角布置，每组喷燃器有1个3次风口，2个1次风口和3个2次风口，由上至下喷口顺序依次为3-2-2-1-1-2。-->基准工况：100％额定蒸发量，喷口1次风速16.0m/s，3次风速51.0m/s，喷口上2次风速40.7m/s，喷口中2次风速19.0m/s，喷口下2次风速39.6m/s，制粉系统投入1套，2级省煤器出口(按烟气流动方向)烟气氧的体积分数5.8％。为满足催化剂能均匀分散，与煤完全反应，工业实际操作过程中设计如3所示装置，采用喷头将催化剂溶液喷入煤中。煤在喷液前先用破碎机将煤破碎至粒径为25mm以下颗粒，喷晒过程中采用高速搅拌设备混合拌匀。考虑到要使煤能充分接触到催化剂，喷晒入的溶液量为煤的6％(质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤炭燃烧催化剂，其特征在于由如下质量份数的原料溶于１００份水中混匀后过滤即得：硫酸厂废渣２０～３０、电镀厂废液２０～３５、电解铜厂废液２５～３０、硝化稀土５～１０、不含碱金属离子的阴离子表面活性剂３～５和不含氯离子的可溶性钙盐２～５。

【技术特征摘要】
1.一种煤炭燃烧催化剂，其特征在于由如下质量份数的原料溶于100份水中混匀后过滤即得：硫酸厂废渣20～30、电镀厂废液20～35、电解铜厂废液25～30、硝化稀土5～10、不含碱金属离子的阴离子表面活性剂3～5和不含氯离子的可溶性钙盐2～5。2.根据权利要求1所述的煤...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小芳，胡大为，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]