锅炉燃煤助燃脱硫剂组合物及其制备方法技术

锅炉燃煤助燃脱硫剂组合物，由下述组分及重量份数组成：碳酸钠3～9份、醋酸钠1～2份、碳酸钙3～9份、氢氧化铝4～9份、三氯化铁2～5份、三氧化二铁3～10份、高锰酸钾8～22份、氯酸钾8～22份、活性凹凸棒白土15～40份、氧化锰7～13份、氧化铜4～8份、氧化铝4～8份、碳酸铜3～8份、氧化锌3～10份、硝酸锌3～10份、重铬酸钠4～11份、钼酸钡0.5～1.5份、五氧化二钒0.5～1.5份、氧化铈0.2～0.5份与分散剂JFC1～3份。它是适用于石油、化工、电力、热电和冶金行业燃煤锅炉使用的添加剂，能吸收和固化燃烧过程中产生的二氧化硫，并大量吸附粉尘及其他有害物质，同时还清除了燃烧器内壁附着的烟尘积垢和胶状物，从而抑制了烟气排放浓度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适用于石油、化工、电力、热电和冶金等行业燃煤锅炉使用的添加剂产品，具体地说是一种锅炉燃煤助燃脱硫剂组合物，本专利技术还涉及锅炉燃煤助燃脱硫剂组合物的制备方法。
技术介绍
燃煤通过燃烧所产生的主要污染物为烟尘、SO2和N0X，而SO2是产生酸雨的主要原因，脱硫是控制大气污染的必然趋势。随着社会的发展，人们对这些污染物的排放控制不断重视，由除尘开始逐步增加到脱硫、脱硝和脱汞。但从目前应用的主流技术可以发现:无论是炉内脱硫还是烟气净化，核心均为钙基化合物与SO2反应生成CaSO4，但从绿色和持续发展的角度来看，耗水量大 、石膏不能完全利用造成二次污染，脱硫后烟气温度低，造成排烟困难，同时脱除其他污染物等问题限制了这些技术的应用。目前市场上任何一种脱硫剂及脱硫设备，均不能让高硫煤(含硫量1% 4%的煤)在正常应用时，使SO2达标排放，并且脱硫设备一次性投资大，脱硫运行费用高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种燃煤锅炉使用的脱硫效果好的锅炉燃煤助燃脱硫剂组合物；本脱硫剂对锅炉无腐蚀，能有效降低燃煤氧化反应的活化能，提高煤的氧化速度，使燃煤充分燃烧，并将排放的硫化物等有害物质通过化学反应转化成无害物质。本专利技术的第二目的在于提供锅炉燃煤助燃脱硫剂组合物的制备方法。实现本专利技术目的的技术方案如下:一种锅炉燃煤助燃脱硫剂组合物，由下述重量份数的原料制备: 3 9份碳酸钠Na2CO3U 2份醋酸钠CH3C00Na、3 9份碳酸钙、CaC03、4 9份氢氧化铝Al (OH) 3、2 5份三氯化铁FeCl3、3 10份三氧化二铁Fe2O3、8 22份高锰酸钾KMn04、8 22份氯酸钾KC103、15 40份活性凹凸棒白土、7 13份氧化锰厘1102、4 8份氧化铜Cu0、4 8份氧化铝AI2O3、3 8份碳酸铜CuCO3.5Η20、3 10份氧化锌Ζη0、3 10份硝酸锌Zn (NO3)2、4 11份重铬酸钠 Na2Cr2O7^0.5 1.5份钥酸钡BaMo04、0.5 1.5份五氧化二钒V2O5、0.2 0.5份氧化铈CeO2与I 3份分散剂JFC。将上述重量份数的原料制备成锅炉燃煤助燃脱硫剂组合物的方法包括下述步骤: a、将上述重量份数的碳酸钠、醋酸钠、碳酸钙、氢氧化铝与三氯化铁混合均匀；再用研磨机进行破碎过筛分级；其中100目细度的占50 60%，80目细度的占15 25%，50 40目细度的占25 35%，然后再将三种分级成份搅拌均匀合成制得第一粉末； b、将上述重量份数的三氧化二铁、高锰酸钾、氯酸钾与活性凹凸棒白土按重量份数称重混合均匀粉碎过40目筛，制得第二粉末；C、将上述重量份数的氧化锰、氧化铜、氧化铝、碳酸铜、氧化锌、硝酸锌与重铬酸钠混合均勻粉碎过40目筛,制得第二粉末； d、将上述重量份数的钥酸钡、五氧化二钒、氧化铈与分散剂JFC混合均匀粉碎过40目筛，制得第四粉末； e、将制得的第一粉末、第二粉末、第三粉末及第四粉末混合，搅拌均匀即制成锅炉燃煤助燃脱硫剂组合物。本专利技术提供的锅炉燃煤助燃脱硫剂组合物，其外观为浅红黄色粉末状，粒度直径70 100目占80%左右，水分彡6%，堆积比重为1.05 1.15g/cm3，添加量为原煤量的万分之三左右，使用方法是用加料机将本专利技术产品均匀添加在输煤皮带或给煤刮板机内。本专利技术所用原料的组分主要作用和机理如下所述: 碳酸钠、醋酸钠是膨松剂，它们在加热后，会产生微爆，使助燃剂更好地与燃煤混合、渗入。氢氧化铝和碳酸钙作为产品的基料，活性的铝粒子能参与硅酸盐高温矿物反应。碳酸钙与三氧化二铁在高温条件下，在固硫中起促进作用，降低反应活化能，使反应更易进行。氧化铺、氧化招、氧化铜、氧化猛、氧化锌、三氯化铁、三氧化二铁作为脱硫主成分，具有脱硫、去烟、降尘作用，利于环保。高锰酸钾、氯酸钾 为主氧化剂；高锰酸钾可在200°C 240°C温区分解反应出氧气；氯酸钾可在300°C 350°C温区分解放出氧气。氧化剂可在锅炉燃烧过程的不同温区持续分解反应出氧气，极大地改变煤燃烧时局部缺氧的状况，继而起到提高煤的燃烧效率，减小灰渣含碳量的作用，降低空气污染和能源浪费。氧化铝和氧化铜可以在高温条件下抑制CaSO4的分解，同时形成高热稳定的CaS04/Ca0/AI203复盐及CaS04/Ca0/Cu0复盐，而复盐覆盖或包裹在CaSO4的晶体表面，抑制CaSO4的分解。硝酸锌在加热时可分解释放出氧气，并具有缓蚀作用。活性凹凸棒白土是吸附剂,它可有效地将燃煤中表水吸附在助燃剂内，水是稳定剂它能使助燃剂在使用时有效地降温，使助燃组分只有在燃煤燃烧最需要增氧时才反应出氧，避免了助燃组分提前升温反应出氧，提高了助燃效果，大大的增加了催化剂的活性比表面积。碳酸铜可在较高温焦渣体中生成气孔，使焦渣体变为疏松状，强度大大减弱，具有除渣防焦作用。分散剂JFC表面活性剂作为乳化剂、渗透剂，使催化剂能均匀地渗透到煤粒表面，能在燃烧前使催化剂与所添加的其他组分充分混合。钥酸钡、重铬酸钾和五氧化二钒是本产品中的催化剂，加入催化剂后能显著提高脱硫活性，使燃煤中碳的晶格发生扭曲变化，碳一金属络合物容易从晶格中脱离出来，热分解释放出的活性氧加快火焰传播速度，进而提高了燃煤的燃烧效率；对金属材料具有很好的缓蚀保护性，能有效地防止锅炉的腐蚀；并对SO2有催化氧化作用，能够促进中间产物的生成速率，从而加大脱硫效率。稀土元素氧化铈也是燃煤助燃脱硫的催化剂，可提高催化剂的活性。稀土催化剂氧化铈在燃煤燃烧过程中可实现完全氧化反应，所添加的过渡金属氧化物能在氧化铈催化剂的环境中，显著提高脱硫反应中的协同效应，并在反应物表面形成低能量的表面自由基，对硫化物和氮氧化物具有很高的选择性，能有效地抑制S02、NOx, CO等污染物的生成。锅炉燃煤助燃脱硫剂组合物是由特种乳化剂、分散剂、缓蚀剂及渗透剂按照一定的比例经科学复配加工而成。本专利技术产品添加到锅炉燃煤中，在同燃煤燃烧时逸出的挥发分气体发生高价态氧化物成分被还原成低价态，还原成低态的金属化合物以灰渣形式除去，并能够从气相中快速释放氧化性强的氧气，加快氧气的扩散速度。在添加的助燃脱硫剂有效成分的不断氧化还原的循环过程中，氧原子不断从高价氧化物向碳原子表面传递聚集，实现了快速燃烧。依据锅炉燃煤燃烧的反应机理，在燃煤中加入少量的助燃脱硫组份，通过催化、氧化、金属离子的交换等作用，提高了煤的氧化速度，使燃煤充分燃烧，达到助燃节煤效果，并将排放的硫化物等有害物质通过化学反应变成无害物质，达到了环境保护之目的。煤质的好坏直接影响燃烧的状况，本专利技术产品在不更改燃烧设备的前提下，加入煤中燃烧时，可降低燃煤的着火点，逐级分解生成多种较强的氧化剂和催化剂，并改善内焰和中焰不完全燃烧的状态，同时释放大量的氧，使燃煤中的可燃物充分燃烧，火势猛、火焰高、火床长，起到强烈助燃作用，促进煤中碳和碳化物的反应；另外，还能与受热面上的烟垢发生化学反应，使烟垢中的碳和碳化物转化成二氧化碳挥发，降低烟气中碳和碳化物的含量，尤其是将烟气中未完全燃烧的一氧化碳转变为二氧化碳，释放出大量的热，提高了燃煤燃烧的效率，达到了消烟、除尘和助燃的目的。本专利技术产品和煤掺烧在锅炉炉膛内为主动脱硫，对SO2进行预处理，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锅炉燃煤助燃脱硫剂组合物，其特征在于：它由下述组分及重量份数组成：碳酸钠3～9份、醋酸钠1～2份、碳酸钙3～9份、氢氧化铝4～9份、三氯化铁2～5份、三氧化二铁3～10份、高锰酸钾8～22份、氯酸钾8～22份、活性凹凸棒白土15～40份、氧化锰?7～13份、氧化铜4～8份、氧化铝4～8份、碳酸铜3～8份、氧化锌3～10份、硝酸锌3～10份、重铬酸钠4～11份、钼酸钡0.5～1.5份、五氧化二钒0.5～1.5份、氧化铈0.2～0.5份与分散剂JFC?1～3份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志新，
申请(专利权)人：甘肃黑马石化工程有限公司，
类型：发明
国别省市：