本发明涉及燃料添加剂
技术领域：
，尤其涉及一种煤炭添加剂及其制备方法。
背景技术：
：煤炭是地球上蕴藏量最丰富，分布地域最广的化石燃料。构成煤炭有机质的元素主要有碳、氢、氧、氮和硫等。碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的元素，氧是助燃元素。目前，煤炭多用在火电厂工业锅炉、热电联产锅炉、蒸汽炉以及生活用煤等领域，在火电厂中通过煤炭的燃烧产生热量来加热给水，进而带动汽轮机和发电机转动发电，或者在热电联产中产生的一部分高温气体通过气体输送管道送入用户住宅内，为用户提供暖气。但是，由于煤粉的自身结构和成分，在燃烧中存在不能完全燃尽、燃烧后产生气体污染物的问题。为了提高煤炭的燃烧效率、减少排放污染，现有技术中的主要方法是通过添加煤炭添加剂来改善煤炭的燃烧和排放，然而，传统煤炭添加剂提升热效率的效果不高，且普遍只能够不完全燃烧，无法有效抑制、去除煤渣、罐石、煤烟、矿渣，综合效果差，至今没有能够有效提高燃烧效果同时又能显著降低污染的燃烧添加剂。中国发明专利申请号03124816.0公开了一种“煤炭添加剂”，是将石灰岩粉碎成粉末(15-20目)，其使用量为煤总量的10-30％，助燃剂组分为氯化钠、三氧化二铁、硝酸钠，其使用量为煤炭添加剂总量的1.5％掺入，虽然起到一定的脱硫节煤作用，但缺乏对锅炉本身的清焦、缓蚀等效果。中国专利cn102757836a公布的一种煤炭助燃剂，组分上包括氢氧化钠、亚硝酸钠、碳酸氢铵、磷酸二铵和碳酰二胺，在功能上能够提高煤炭的燃烧效率，而且对于锅炉没有腐蚀危害，但存在原料复杂、制作工序繁杂的问题。因此，开发一种性能稳定性好、节能减排效率高的煤炭添加剂符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进煤炭行业的发展具有非常重要的意义。技术实现要素：本发明的目的是为了克服现有技术的不足而提供一种煤炭添加剂及其制备方法，该制备方法简单易行，适合工业化生产，具有较高的经济价值、社会价值和生态价值；制备得到的煤炭添加剂能使煤炭燃烧充分，不但能提高热效率，还能节约用煤量，降低环境污染。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种煤炭添加剂，其特征在于，包括如下重量份的各组分原料：白泥3-5份、工业废渣2-6份、稀土1-3份、赤泥1-3份、火山灰粉2-5份、环烷酸钙1-5份、泛酸钙3-6份、3-(二甲氨基)丙烯酸乙酯-油醇乙酸酯-烯丙基磺酸钠共聚物2-4份、纳米氧化铝粉1-3份、纳米氧化镁粉1-3份、甘草酸0.2-0.8份。优选的，所述3-(二甲氨基)丙烯酸乙酯-油醇乙酸酯-烯丙基磺酸钠共聚物的制备方法，包括如下步骤：将3-(二甲氨基)丙烯酸乙酯、油醇乙酸酯、烯丙基磺酸钠、引发剂加入到有机溶剂中，在氮气或惰性气体氛围，65-75℃下搅拌反应3-5小时，后在水中沉出，并将沉出的聚合物用乙醇洗涤3-6次，最后置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重，得到3-(二甲氨基)丙烯酸乙酯-油醇乙酸酯-烯丙基磺酸钠共聚物。优选的，所述3-(二甲氨基)丙烯酸乙酯、油醇乙酸酯、烯丙基磺酸钠、引发剂、有机溶剂的质量比为1:(0.2-0.5):0.2:(0.01-0.02):(8-12)。优选的，所述引发剂为偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈中的至少一种。优选的，所述有机溶剂为四氢呋喃、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺中的至少一种。优选的，所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的一种。本发明的另一个目的，在于提供一种所述煤炭添加剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将所述组分原料按重量份比例混合、粉碎至30-100目，再放入搅拌机内搅拌10-15分钟，得到所述煤炭添加剂。由于上述技术方案运用，本发明专利与现有技术相比具有下列优点：本发明提供的一种煤炭添加剂及其制备方法，该制备方法简单易行，适合工业化生产，具有较高的经济价值、社会价值和生态价值；制备得到的煤炭添加剂能使煤炭燃烧充分，不但能提高热效率，还能节约用煤量，降低环境污染；采用工业废渣作为硫氧化物的固硫剂，不仅解决了工业废渣带来的环保问题，而且使得资源合理再利用，变废为宝，有效防止了对大气造成的污染，进而减少了酸雨对于建筑物等的腐蚀作用；环烷酸钙、泛酸钙和3-(二甲氨基)丙烯酸乙酯-油醇乙酸酯-烯丙基磺酸钠共聚物协同作用能起到促进燃烧的作用，也能起到分散作用，能显著提高煤炭的燃尽效率，减少能源损失；纳米氧化铝粉、纳米氧化镁粉和甘草酸协同作用，能够降低煤炭着火点，提高煤炭燃烧速度，降低燃烧前着火需要能量。具体实施方式本发明涉及一种煤炭添加剂，其特征在于，包括如下重量份的各组分原料：白泥3-5份、工业废渣2-6份、稀土1-3份、赤泥1-3份、火山灰粉2-5份、环烷酸钙1-5份、泛酸钙3-6份、3-(二甲氨基)丙烯酸乙酯-油醇乙酸酯-烯丙基磺酸钠共聚物2-4份、纳米氧化铝粉1-3份、纳米氧化镁粉1-3份、甘草酸0.2-0.8份。优选的，所述3-(二甲氨基)丙烯酸乙酯-油醇乙酸酯-烯丙基磺酸钠共聚物的制备方法，包括如下步骤：将3-(二甲氨基)丙烯酸乙酯、油醇乙酸酯、烯丙基磺酸钠、引发剂加入到有机溶剂中，在氮气或惰性气体氛围，65-75℃下搅拌反应3-5小时，后在水中沉出，并将沉出的聚合物用乙醇洗涤3-6次，最后置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重，得到3-(二甲氨基)丙烯酸乙酯-油醇乙酸酯-烯丙基磺酸钠共聚物；所述3-(二甲氨基)丙烯酸乙酯、油醇乙酸酯、烯丙基磺酸钠、引发剂、有机溶剂的质量比为1:(0.2-0.5):0.2:(0.01-0.02):(8-12)。优选的，所述引发剂为偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈中的至少一种；所述有机溶剂为四氢呋喃、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺中的至少一种；所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的一种。本发明的另一个目的，在于提供一种所述煤炭添加剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将所述组分原料按重量份比例混合、粉碎至30-100目，再放入搅拌机内搅拌10-15分钟，得到所述煤炭添加剂。由于上述技术方案运用，本发明专利与现有技术相比具有下列优点：本发明提供的一种煤炭添加剂及其制备方法，该制备方法简单易行，适合工业化生产，具有较高的经济价值、社会价值和生态价值；制备得到的煤炭添加剂能使煤炭燃烧充分，不但能提高热效率，还能节约用煤量，降低环境污染；采用工业废渣作为硫氧化物的固硫剂，不仅解决了工业废渣带来的环保问题，而且使得资源合理再利用，变废为宝，有效防止了对大气造成的污染，进而减少了酸雨对于建筑物等的腐蚀作用；环烷酸钙、泛酸钙和3-(二甲氨基)丙烯酸乙酯-油醇乙酸酯-烯丙基磺酸钠共聚物协同作用能起到促进燃烧的作用，也能起到分散作用，能显著提高煤炭的燃尽效率，减少能源损失；纳米氧化铝粉、纳米氧化镁粉和甘草酸协同作用，能够降低煤炭着火点，提高煤炭燃烧速度，降低燃烧前着火需要能量。下面将结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：实施例1本实例提供一种煤炭添加剂，其特征在于，包括如下重量份的各组分原料：白泥3份、工业废渣2份、稀土1份、赤泥1份、火山灰粉2份、环烷酸钙1份、泛酸钙3-6份、3-(二甲氨基)丙烯酸乙酯-油醇乙酸酯-烯丙基磺酸钠共聚物2份、纳米氧化铝粉1份、纳米氧化镁粉1份、甘草酸0.2份。所述3-(二甲氨基)丙烯酸乙酯-油醇乙酸酯-烯丙基磺酸钠共聚物的制备方法，包括如下步骤：将3-(二甲氨基)丙烯酸乙酯、油醇乙酸酯、烯丙基磺酸钠、偶氮二异庚腈加入到四氢呋喃中，在氮气氛围，65℃下搅拌反应3小时，后在水中沉出，并将沉出的聚合物用乙醇洗涤3次，最后置于真空干燥箱80℃下干燥至恒重，得到3-(二甲氨基)丙烯酸乙酯-油醇乙酸酯-烯丙基磺酸钠共聚物；所述3-(二甲氨基)丙烯酸乙酯、油醇乙酸酯、烯丙基磺酸钠、偶氮二异庚腈、四氢呋喃的质量比为1:0.2:0.2:0.01:8。一种所述煤炭添加剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将所述组分原料按重量份比例混合、粉碎至30目，再放入搅拌机内搅拌10分钟，得到所述煤炭添加剂。实施例2实例例2提供一种煤炭添加剂，其特征在于，包括如下重量份的各组分原料：白泥3.5份、工业废渣3份、稀土1.5份、赤泥1.5份、火山灰粉2.5份、环烷酸钙2份、泛酸钙4份、3-(二甲氨基)丙烯酸乙酯-油醇乙酸酯-烯丙基磺酸钠共聚物2.5份、纳米氧化铝粉1.5份、纳米氧化镁粉1.5份、甘草酸0.3份。实施例3实例例3提供一种煤炭添加剂，其特征在于，包括如下重量份的各组分原料：白泥4份、工业废渣3.5份、稀土2份、赤泥2份、火山灰粉3.5份、环烷酸钙3份、泛酸钙4.5份、3-(二甲氨基)丙烯酸乙酯-油醇乙酸酯-烯丙基磺酸钠共聚物3份、纳米氧化铝粉2份、纳米氧化镁粉2份、甘草酸0.5份。实施例4实例例4提供一种煤炭添加剂，其特征在于，包括如下重量份的各组分原料：白泥4.5份、工业废渣5份、稀土2.5份、赤泥2.5份、火山灰粉4.5份、环烷酸钙4份、泛酸钙5份、3-(二甲氨基)丙烯酸乙酯-油醇乙酸酯-烯丙基磺酸钠共聚物3.5份、纳米氧化铝粉2.5份、纳米氧化镁粉2.5份、甘草酸0.7份。实施例5实例例5提供一种煤炭添加剂，其特征在于，包括如下重量份的各组分原料：白泥5份、工业废渣6份、稀土3份、赤泥3份、火山灰粉5份、环烷酸钙5份、泛酸钙6份、3-(二甲氨基)丙烯酸乙酯-油醇乙酸酯-烯丙基磺酸钠共聚物4份、纳米氧化铝粉3份、纳米氧化镁粉3份、甘草酸0.8份。对比例1对比例1提供一种煤炭添加剂，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的在于，没有添加稀土和赤泥。对比例2对比例2提供一种煤炭添加剂，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的在于，没有添加环烷酸钙和泛酸钙。对比例3对比例3提供一种煤炭添加剂，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的在于，没有添加3-(二甲氨基)丙烯酸乙酯-油醇乙酸酯-烯丙基磺酸钠共聚物和甘草酸。对比例4对比例4提供一种煤炭添加剂，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的在于，没有添加纳米氧化铝粉和纳米氧化镁粉。为了进一步说明各实施例的有益技术效果，对实施例1-5及对比例1-4各例中的煤炭添加剂至于co气体产生量(ppm)、sox产生量(ppm)、nox产生量(ppm)、燃料节省率(％)、煤渣去除率(％)按照相关国标进行性能测试，测试结果见表1。表1测试项目co气体产生量sox产生量nox产生量燃料节省率煤渣去除率单位ppmppmppm％％实施例122.523.01025.296.7实施例222.122.8985.597.1实施例322.022.5965.997.4实施例421.722.3936.298.0实施例521.422.0906.698.5对比例152.553.81234.292.6对比例253.154.01204.092.3对比例353.454.21184.192.0对比例455.253.51203.892.2从表1中可以看出，实施例1-5中的煤炭添加剂具有明显优于对比例的性能，其节能减排效果更佳。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12