[发明专利]一种煤炭燃烧催化剂制备方法

说明书

技术领域

  本发明涉及的是一种节约能源技术领域，特别涉及一种煤炭燃烧催化剂制备方法及使用方法。

背景技术

能源是国民经济建设的物质基础。我国的一次能源以煤炭为主，煤炭占一次能源消费的70%左右。据统计在我国消耗的煤炭总量中，直接用于火力发电、工业锅炉、工业窑炉和家庭炉灶等直接燃烧的煤炭高达85%以上。2013年产煤总量达到37亿吨，其中30亿吨左右用于直接燃烧或发电。目前我国能源供需矛盾尖锐, 能源利用效率低, 能源利用技术落后, 主要工业产品单位能耗比先进国家高出20% ~ 50% 。以煤为主的能源结构、传统的用煤方式、低水平燃烧效率同时直接导致了我国严重的燃煤型大气污染。燃煤污染成为大气环境中二氧化硫、氮氧化物、烟尘的主要来源。鉴于当前国家能源、环境形势面临的严峻现实, 国家已将节能和环保问题上升为国策, 在国家?? 十一五??规划中对降低GDP 能耗、二氧化硫减排提出了指令性要求。由于我国这种以煤炭为主的能源结构格局在一段时间内难以改变, 因此, 研究并应用适合我国国情的各种清洁煤技术, 提高煤炭利用效率, 降低二氧化硫等有害气体及烟尘的排放, 将成为国家实现能源可持续发展战略、解决大气环境污染的有效措施之一。

煤燃烧催化剂不仅具有优良的燃烧促进作用,同时还有优良的脱硫脱硝作用, 能减轻煤燃烧对环境的污染, 对于当前我国的节能减排需要有重要意义, 因而引起了众多科技工作者的广泛关注, 并进行了大量的理论与实验研究, 取得了良好的研究效果

煤炭燃烧是一个复杂的氧化过程，一般可以分为挥发逸出、燃烧（均相燃烧）和炭粒的着火燃烧（非均相燃烧）。燃烧催化剂能降低煤炭燃烧的表观活化能，降低煤炭的着火点和加快煤炭燃烧速率；能加速煤炭热解过程中各种结合健的断裂，提高煤炭挥发分的析出速度。在煤炭燃烧催化剂可以使煤炭在燃烧过程中减少二氧化硫的排放；在煤炭燃烧催化剂中可以使煤炭在燃烧过程中减少粉尘的排放，所以说在煤炭燃烧过程中添加燃烧催化剂不仅能提高煤炭的燃烧效率，同时也减少煤炭燃烧过程污染物的排放。近年来，对煤炭燃烧催化剂和助燃剂的研究已有报道。中国专利CN 102816625 A中公开了一种脱硫效果好的煤炭燃烧促进剂，包括促进剂和脱硫剂，所述脱硫剂为：丙炔酸甲酯，丙炔酸甲酯占总重量的1-2％。本发明煤炭燃烧节省率明显，在5-25％之间，尤其对低热值、低挥发份的煤炭燃烧促进效果明显。能够大幅降低烟气中硫含量，降低幅度在35-65％之间。中国专利CN 102816624 A中公开了一种煤炭燃烧促进剂，包括促进剂和脱硫剂，所述脱硫剂为：丙炔酸甲酯，丙炔酸乙酯。本发明煤炭燃烧节省率明显，在5-25％之间，尤其对低热值、低挥发份的煤炭燃烧促进效果明显。能够大幅降低烟气中硫含量，降低幅度在40-70％之间。中国专利CN 101775323 A中公开了一种燃煤助燃剂的制备方法，本发明采用了①用稳定性好的氯酸钠和氯化钾，在加水溶解过程中反应生成氯酸钾的原理。②而膨松剂乙酸钠的引入是与煤炭中的腐植酸盐进行盐基交换，而生成着火点较低的腐植酸盐，降低了煤炭的着火性能。③配方中所需的氧化铁是不溶于水的化合物。因此本发明用氯化铁和氧化钙，在加水溶解过程中反应生成氧化铁。中国专利CN 102191110 A中公开了一种燃煤助燃剂，其特征在于组成为白云石粉20－30% ；二环戊二烯基合铁5－15% ；三氧化铬3－10% ；二氧化锰3-10% ；硝酸镁3-15% ；重铬酸钠和/ 或重铬酸钾3－15% ；氧化锌3－18% ；活性白土15－30wt% 复配混合组成。具有助燃、固硫、消烟等多种功能，可以提高锅炉热效率3－8%，节煤率达5－15%，排烟林格曼黑度＜ 1，SO2、NOx等总去除率25－60%，具有显著节煤、环保效果。中国专利CN1109096 燃煤助燃剂，由氯化镁20-25 份、硝酸钾25-35 份、硝酸钠25-35 份、氯酸钾8-12 份和氯酸钠10-15 份组成。中国专利CN1724621 燃煤添加剂，由食盐助燃剂和生石灰吸收剂按4-10％∶ 96-90％重量配比混合。中国专利CN1597884 高效助燃环保节煤剂。由5-12％氯化镁、6-15％磷酸钠、0.8-1.2％高锰酸钾、0.1-0.3％氢氧化铁、0.1％氢氧化镁。

上述现有技术，大都采用助氧燃烧原理，通常采用氯化钠、高锰酸钾、硝酸钠、氯化镁、硝酸钾、氯酸钾等作为煤碳助燃剂原料，对锅炉受热面有一定腐蚀性，会降低锅炉使用寿命。其次，功能单一，缺少消尘、防结焦、催化剂。固硫剂大多采用有机物，这样使其价格很高，影响生产企业的使用。

 

发明内容