锅炉燃煤助燃脱硝剂组合物及其制备方法技术

技术编号:8903342 阅读:238 留言:0更新日期:2013-07-11 00:09
本发明专利技术涉及一种适用于石油、化工、电力等行业燃煤锅炉使用的添加剂产品,是一种锅炉燃煤助燃脱硝剂组合物,它由下述重量份数的原料组成:碳酸钠2~8份、氢氧化铝3~7份、三氯化铁2~5、尿素6~15份、碳酸铵4~10份、氯化铵4~10份、三氧化二铁3~9份、高锰酸钾7~22份、氯酸钾7~22份、活性凹凸棒白土15~40份、三氧化二铬4~8份、氧化锰2~6份、氧化锌4~8份、氯化铜4~8份、氧化铜2~6份、碳酸铜2~6份、硫酸锌3~7份、硝酸锌2~5份、钼酸钡0.5~1.5份、氧化钛1~2份、五氧化二钒0.5~1.5份、硫酸铜0.2~0.5份、氧化铈0.2~0.5份、渗透剂JFC1~3份与木质素磺酸盐0.1~0.2份。它高效助燃、节煤率高、延长锅炉使用寿命。

【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硝剂组合物,本专利技术还涉及锅炉燃煤助燃脱硝剂组合物的制备方法。
技术介绍
随着经济的快速发展,我国因燃煤排放的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)急剧增加,二氧化硫、氮氧化物是大气污染的主要物质。据统计我国每年顯1、302排放量分别约为770万吨和2400万吨,然而N0x、S02是形成“酸雨”和“酸雾”的主要原因之一,氮氧化物与碳氢化合物结合形成光化学烟雾,所以N0x、S02污染带来的后果严重危及人体健康,对自然环境造成严重损害。我国每年因NOx、SO2及形成酸雨造成损失达1100亿元,其损失约占国民经济生产总值的7% 8%。N0x90%来自燃料燃烧,因此脱硫脱氮及除尘是中国治理燃煤污染改善大气环境的最主要目标。燃烧中固硫脱硝技术是在煤中添加一定的固硫脱硝剂,使煤在燃烧或气化时生成的气态硫化物和氮氧化物在炉内吸收,气相中残存的硫化物和氮氧化物与刚进入炉内的脱硫脱硝剂·接触而被吸收,这样排出的气体中SO2和NOx含量就大大降低了。该方法的优越性是既不需要燃烧前脱硫脱硝设备,也不需要或可大大减少燃烧后脱硫脱硝设备。凡能与煤在燃烧过程中生成的S02、S0JPN0X起化学或物理吸附反应,形成固态残渣而留在煤灰中的物质均可作为固硫脱硝剂。固硫脱硝剂种类很多,如:石灰石、白云石、方解石、氧化钙、氧化镁、碳酸钠、氨水和氢氧化钠等,但目前使用最多、价廉易得的仍是碳酸钙、氢氧化钙等,俗称钙基固硫脱硝剂。有时也选用如电石渣、造纸废液、硼泥等众多的工业废料。但普通的钙基固硫脱硝剂具有钙的利用率低、高温固硫脱硝效果差的不足。燃煤固硫脱硝技术的关键是固硫脱硝剂及其添加剂的选择与优化,以及对煤种、煤质和燃烧方式的适应性。常用的固硫脱硝剂以钙基固硫脱硝剂为主,其缺点是固硫脱硝剂的利用率低,固硫脱硝反应速率与硫析出速率不一致,以及高温下已形成的固硫脱硝产物的再分解。添加量一般为1.5%左右,添加量大,固硫脱硝中碱性物质利用率低,反而其脱硫脱硝费用过高,以及由碱性物质反应生成的硫酸盐和硝酸盐易分解,导致固硫脱硝效率不高。然而多数燃煤高温固硫剂及添加剂的研制还处于实验研究及半工业试验中,因为对于添加剂的固硫脱硝促进机理的认识还不够深入。燃煤固硫脱硝技术是一项适合我国国情的减排SO2的技术,普通钙基固硫脱硝剂价廉易得,但其固硫率较低,高温固硫率只有20% 30%,脱硝也只有30%左右。因此,添加剂对提高钙基固硫脱硝剂的固硫脱硝效果至关重要,添加剂的加入可使其固硫率提高30 60%,脱硝达到50%左右。固硫脱硝添加剂的作用主要表现为:增加固硫脱硝剂反应活性,提高固硫脱硝剂转化率,形成高温耐热物相抑制固硫脱硝产物分解。因此,固硫脱硝剂及其添加剂的选择与优化是提高燃煤固硫脱硝效果的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种供燃煤锅炉使用的锅炉燃煤助燃脱硝剂组合物;本专利技术的另一目的在于提供锅炉燃煤助燃脱硝剂组合物的制备方法。本脱硝剂组合物对锅炉无腐蚀,能有效降低燃煤氧化反应的活化能,提高燃煤的氧化速度,使燃煤充分燃烧,并将氮氧化物化物通过化学反应,还原生成氮气和水,达到环保要求。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硝剂组合物,由下述重量份数的原料组成:2 8份碳酸钠Na2C03、3 7份氢氧化铝Al (OH)3、2 5份三氯化铁FeCl3、6 15份尿素CH4N20,4 10份碳酸铵(NH4)2CO3>4 10份氯化铵NH4Cl,3 9份三氧化二铁Fe203、7 22份高锰酸钾KMn04、7 22份氯酸钾KC103、15 40份活性凹凸棒白土、4 8份三氧化二铬Gr2O3、2 6份氧化锰MnO2、4 8份氧化锌Zn0、4 8份氯化铜CuC12、2 6份氧化铜Cu0、2 6份碳酸铜CuCO3.5Η20、3 7份硫酸锌ZnSO4.7Η20、2 5份硝酸锌Zn (NO3) 2、0.5 1.5份钥酸钡BaMo04、1 2份氧化钛Ti02、0.5 1.5份五氧化二钒V205、0.2 0.5份硫酸铜CuS04、0.2 0.5份氧化铈CeO2、1 3份渗透剂JFC与0.1 0.2份木质素磺酸盐。将上述组份制成本专利技术脱硝剂组合物的制备方法包括下述步骤: 1、将上述重量份数的碳酸钠、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; 2、将上述重量份数的尿素、碳酸铵与氯化铵混合均匀粉碎过40目筛,制得第二粉末; 3、将上述重量份数的三氧化二铁、高锰酸钾、氯酸钾u活性凹凸棒白土混合均匀粉碎过40目筛,制得第二粉末; 4、将上述重量份数的三氧化二铬、氧化锰、氧化锌、氯化铜、氧化铜、碳酸铜、硫酸锌与硝酸锌混合均匀粉碎过40目筛,制得第四粉末; 5、将上述重量份数的钥酸钡、氧化钛、五氧化二钒、硫酸铜、氧化铈、渗透剂JFC与木质素磺酸盐混合均匀粉碎过40目筛,制得第五粉末; 6、将制得的第一粉末、第二粉末、第三粉末、第四粉末及第五粉末混合,搅拌均匀即制成锅炉燃煤助燃脱硝剂。本专利技术锅炉燃煤助燃脱硝剂组合物,其外观为浅红黄色粉末状,粒度直径70 100目占80%,水分≤6%,堆积比重为1.02 1.13g/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:作为膨松剂;它在加热后,会产生微爆,使助燃剂更好地与燃煤混合、渗入。尿素、碳酸铵、氯化铵:作为脱硝的基料;尿素和碳酸铵在高温作用下分解反应放出氨气,氨气在催化剂的作用下,铵盐的氨基官能团与NOx反应,将活性较低的NO氧化反应生成活性较高的NO2,氮氧化物与氨气反应生成氮气与水,达到脱硝之功效。氧化锌、氧化铜、氧化猛、三氧化二铬、三氯化铁和三氧化二铁:具有脱硝、去烟、降尘作用,利于环保。高锰酸钾、氯酸钾:作为氧化剂,它们可在200 350°C温区分解反应出氧气,改变煤燃烧时局部缺氧的状况,继而起到提高煤的燃烧率,减小灰渣含碳量的作用,降低空气污染和能源浪费。硝酸锌:加热时可分解释放出氧气,并对钢铁具有保护作用。氢氧化铝:活性的铝粒子能参与硅酸盐高温矿物反应。活性凹凸棒白土:是吸附剂,它可有效地将水吸附在助燃剂内,使助燃组分只有在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,从而提高了助燃效果O碳酸铜:可在较高温焦渣体中生成气孔,降低焦渣的粘度,使焦渣体变为疏松状,以利于清渣除焦。氧化钛、钥酸钡、氧化铈和硫酸铜:是催化剂,催化剂的加入可以增加煤的活性,使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,进而提高燃煤的燃烧效率。五氧化二钒:它对氮氧化物有催化氧化作用,能够促进中间产物的生成速率,从而加大脱硝效率。作为乳化、渗透剂的木质素磺酸盐和渗透剂JFC:使催化剂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。锅炉燃煤助燃脱硝剂是由特种乳化剂、分散本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种锅炉燃煤助燃脱硝剂组合物,其特征在于:它由下述重量份数的原料组成:碳酸钠2~8份、氢氧化铝3~7份、三氯化铁2~5、尿素6~15份、碳酸铵?4~10份、氯化铵4~10份、三氧化二铁3~9份、高锰酸钾7~22份、氯酸钾7~22份、活性凹凸棒白土15~40份、三氧化二铬4~8份、氧化锰2~6份、氧化锌4~8份、氯化铜4~8份、氧化铜2~6份、碳酸铜2~6份、硫酸锌3~7份、硝酸锌2~5份、钼酸钡0.5~1.5份、氧化钛1~2份、五氧化二钒0.5~1.5份、硫酸铜0.2~0.5份、氧化铈0.2~0.5份、渗透剂JFC?1~3份与木质素磺酸盐0.1~0.2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:

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