煤矸石发电用液体助燃剂的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种煤矸石液体助燃剂助燃剂，属于煤化工【技术领域】。该煤炭助燃剂质量百分比配方组成如下：一种煤矸石发电用液体助燃剂，其特征在于，组分包括纳米级二氧化钛粉、纳米级氧化镁粉、氧化铜、高锰酸钾、氯化锂、丙三醇、聚羧酸分散剂、片碱、木钙、乳化剂、稳定剂、水。本发明专利的优点在于，提高了煤矸石的利用，减少了环境污染，节约了大量的煤炭资源，采用本发明的助燃剂降低了煤矸石的使用成本。针对洗煤厂煤矸石发电厂，具有常温下稳定性好、不分层、不离析，催化燃烧效果显著，价格适中等优点，还可以减少由于使用煤矸石发电而造成的锅炉受热面的积灰、结渣和磨损问题，具有良好的市场应用前景。
【专利说明】煤矸石发电用液体助燃剂
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种煤矸石液体助燃剂助燃剂，属于煤化工【技术领域】。
【背景技术】
[0002]煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。是碳质、泥质和砂质页岩的混合物，具有低发热值，含碳20%~30%，有些含腐殖酸。中国积存煤矸石达10亿吨以上，每年还将排出煤矸石I亿吨。近几年来，煤矸石不再仅仅被视为一种数量最大的工业固体废弃物，而作为一种资源，在化工、建材、冶金、轻工等领域得到了广泛的研究和应用，煤矸石资源化已成为煤矸石综合利用研究的重点。目前煤矸石主要被用于生产矸石水泥、混凝土的轻质骨料、耐火砖等建筑材料，此外还可用于煤与矸石混烧发电。其主要成分是A1203、SiO2,另外还含有数量不等的Fe203、CaO、MgO, Na2O, K2O, P2O5, SO3和微量稀有元素(镓、钒、钛、钴)。
[0003]煤矸石的大量堆放，不仅压占土地，影响生态环境，矸石淋溶水将污染周围土壤和地下水，而且煤矸石中含有一定的可燃物，在适宜的条件下发生自燃，排放二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等有害气体污染大气环境，影响矿区居民的身体健康。解决煤矸石污染环境问题显得越来越突出，煤矸石发电是充分利用煤矸石的有效热成分，变废为宝，解决污染的有效途径。中国煤炭企业目前有煤矸石电厂120余座，装机容量184万kW，年发电量87亿kWh，主要用洗中煤和洗矸混烧发电。中国已用沸腾炉燃烧洗中煤和洗矸的混合物(发热量每公斤约2000大卡)发电。日本有10多座这种电厂，德意志联邦共和国和荷兰把煤矿自用电厂和选煤厂建在一起，以利用中煤、煤泥和煤矸石发电。所用中煤和矸石的混合物，一般每公斤发热量为3500大卡；火力不足时，常用重油助燃或者煤炭助燃剂助燃。
[0004]煤矸石电厂用重`油助燃的缺点:一是原材料(重油)受地域资源限制，二是易产生爆炉，使热力不均衡，炉壁炉膛受损。
[0005]国内煤炭助燃剂种类有粉体和液体两类，以粉体为多。纵观国内煤炭助燃剂专利，其作用机理主要有以下组份:1)高温分解产生增氧组份，如高锰酸钾、氯酸钾、硝酸盐、重铬酸钾等；2)催化剂组份，如二氧化钛、氧化铁、氧化镁、稀土氧化物等；3)固硫组份，如氧化钙和二氧化硫起反应生成硫酸钙等；另外还有产品载体，如粉煤灰，水。
粉体助燃剂有以下缺点:一是计量不方便，实际操作误差大；二是生产时粉尘大，劳动环境差；三是包装物流不方便，容易破损污染环境。国内的液体煤炭助燃剂专利不多，但是产品原料价格昂贵，部分产品常温下储存时还不稳定，容易出现分层、离析等现象，给正确计量使用带来不便。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种煤矸石发电用液体助燃剂。该煤炭助燃剂质量百分比配方组成如下:一种煤矸石发电用液体助燃剂，其特征在于，组分包括纳米级二氧化钛粉、纳米级氧化镁粉、氧化铜、高锰酸钾、氯化锂、丙三醇、聚羧酸分散剂、片碱、木钙、乳化剂、稳定剂、水；所述各原料的质量分数为纳米级二氧化钛粉5-10%，纳米级氧化镁粉3-8%，氧化铜3-5%，高锰酸钾5-10%，氯化锂3-8%，丙三醇3-5%，聚羧酸分散剂5_10%，片碱1_2%，木钙5-10%，乳化剂5-10%，稳定剂10-15%，水为剩余质量部分。
[0007]作为优选，所述聚羧酸分散剂浓度为40%。
[0008]作为优选，所述乳化剂为苯乙基酚聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚中的至少一种。
[0009]作为优选，所述稳定剂为聚丙烯酰胺絮凝剂、羧甲基纤维素或有机膨润土中的至少一种。
[0010]本发明专利的优点在于，提高了煤矸石的利用，减少了环境污染，节约了大量的煤炭资源，采用本专利的助燃剂降低了煤矸石的使用成本。针对洗煤厂煤矸石发电厂，具有常温下稳定性好、不分层、不离析，催化燃烧效果显著，价格适中等优点，还可以减少由于使用煤矸石发电而造成的锅炉受热面的积灰、结渣和磨损问题，具有良好的市场应用前景。
具体实施例
[0011]一种煤矸石发电用液体助燃剂，其特征在于，组分包括纳米级二氧化钛粉、纳米级氧化镁粉、氧化铜、高锰酸钾、氯化锂、丙三醇、聚羧酸分散剂、片碱、木钙、乳化剂、稳定剂、水；
所述各原料的质量分数为纳米级二氧化钛粉5-10%，纳米级氧化镁粉3_8%，氧化铜3-5%，高锰酸钾5-10%，氯化锂3-8%，丙三醇3-5%，聚羧酸分散剂5_10%，片碱1_2%，木钙5-10%，乳化剂5-10%，稳定剂10-15%，水为剩余质量部分。
[0012]所述的煤矸石发电用液体助燃剂，其特征是，所述聚羧酸分散剂浓度为40%。
[0013]所述的煤矸石发电用液体助燃剂，其特征是，所述乳化剂为苯乙基酚聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚中的至少一种。`
[0014]所述的煤矸石发电用液体助燃剂，其特征是，所述稳定剂为聚丙烯酰胺絮凝剂、羧甲基纤维素或有机膨润土中的至少一种。
[0015]纳米级二氧化钛粉、纳米级氧化镁粉、氧化铜粉都是效果显著的煤矸石燃烧催化剂；高锰酸钾遇热分解，释放氧气同时氧化锰也是燃烧催化剂；氯化锂，在煤矸石燃烧初期起降低着火点的作用；聚羧酸分散剂、丙三醇使助燃剂中粉体颗粒充分混合均匀，充分润湿；乳化剂、稳定剂和木钙可以起到稳定浆体匀质性的作用，可以保持助燃剂浆体30d内稳定均匀。少量的片碱，可以使浆体保持一定的碱度(调PH为7-9)，有助于保持浆体的稳定性，也有利于产品的储存。
[0016]本专利成品的性能参数如下:
(O外观(颜色):棕褐色液体
(2)比重:1.05-1.10之间，根据配方定。
[0017](3) pH:8.5
(4)浆体稳定性(7d):良好
(5)衆体稳定性(28d):良好
(6)掺量:煤矸石用量的0.5%o -0.8%。。
[0018]实施例1
煤矸石发电用液体助燃剂质量百分比配方组成:纳米级二氧化钛粉5%
纳米级氧化镁粉5%
氧化铜5%
高锰酸钾5%
氯化锂6%
丙三醇5%
聚羧酸分散剂(浓度40%)5%
片碱1%
木钙5%
乳化剂5%
稳定剂10%
水余量
其中:乳化剂为苯乙基酚聚氧乙烯醚；稳定剂为:有机膨润土。
[0019]实施例2
煤矸石发电用液体助燃剂质量百分比配方组成:
纳米级二氧化钛粉10%
纳米级氧化镁粉5% 氧化铜3%
高锰酸钾5%
氯化锂3%
丙三醇3%
聚羧酸分散剂(浓度40%)8%
片碱2%
木钙5%
乳化剂5%
稳定剂15%
水余量
其中:乳化剂为脂肪胺聚氧乙烯醚；稳定剂为:羧甲基纤维素。
[0020]实施例3
煤矸石发电用液体助燃剂质量百分比配方组成:
纳米级二氧化钛粉8%
纳米级氧化镁粉8%
氧化铜3%
高锰酸钾5%
氯化锂3%
丙三醇3%
聚羧酸分散剂(浓度40%) 5%
片碱1%
木钙5%乳化剂10%
稳定剂10%
水余量
其中:乳化剂为苯乙基酚聚氧乙烯醚；稳定剂为:羧甲基纤维素。
[0021]实施例4
煤矸石发电用液体助燃剂质量百分比配方组成:
纳米级二氧化钛粉6%
纳米级氧化镁粉3%
氧化铜5%
高锰酸钾5%
氯化锂6%
丙三醇5%
聚羧酸分散剂(浓度40%) 6%
片碱1%
木钙5%
乳化剂5%
稳定剂13%
水余量
其中:乳化剂为脂肪胺聚氧乙烯醚；稳定剂为:有机膨润土。
[0022]使用时，将以上各实施例的质量百分比含量的组分混合在一起，强力搅拌，混合均匀即可。
[0023]以下是本发明的洗煤厂煤矸石发电用煤炭助燃剂的有关实验数据。
[0024]表1助燃剂(实施例1)掺量与煤矸石发热量的关系
【权利要求】
1.一种煤矸石发电用液体助燃剂，其特征在于，组分包括纳米级二氧化钛粉、纳米级氧化镁粉、氧化铜、高锰酸钾、氯化锂、丙三醇、聚羧酸分散剂、片碱、木钙、乳化剂、稳定剂、水； 所述各原料的质量分数为纳米级二氧化钛粉5-10%，纳米级氧化镁粉3-8%，氧化铜3-5%，高锰酸钾5-10%，氯化锂3-8%，丙三醇3-5%，聚羧酸分散剂5_10%，片碱1_2%，木钙5-10%，乳化剂5-10%，稳定剂10-15%，水为剩余质量部分。
2.根据权利要求1所述的煤矸石发电用液体助燃剂，其特征是，所述聚羧酸分散剂浓度为40%。
3.根据权利要求1所述的煤矸石发电用液体助燃剂，其特征是，所述乳化剂为苯乙基酚聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的煤矸石发电用液体助燃剂，其特征是，所述稳定剂为聚丙烯酰胺絮凝剂、羧甲 基纤维素或有机膨润土中的至少一种。
【文档编号】C10L9/10GK103773550SQ201410057423
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年2月20日 优先权日:2014年2月20日
【发明者】王广才, 刘福田, 张伟 申请人:枣庄市荣宝莱建材科技发展有限公司