煤炭助燃剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于为改进燃烧对固体燃料进行的处理的技术领域，具体是涉及一种煤炭助燃剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，但也因此产生了严重的环境污染问题。在一个较长时期内，煤炭仍将在我国能源利用领域处于主导地位。建设资源节约型、环境友好型社会是我国的一项长期的任务，因此合理利用煤炭资源，提高煤炭的燃烧效率，不仅具有较高的经济效益，同时也具有重大的社会意义。
[0003]现有的工业、民用煤炭助燃剂仅侧重助燃效果，单一从供氧角度考虑，持续时间短，瞬间作用强，煤炭中的可燃物质不能充分燃烧，不能起到节煤效果，且烟气中的有害物质排放超标；有的助燃剂克服了传统的煤炭助燃剂瞬间释放氧气的弊端，燃烧中的煤炭能得到充分的裂解、燃烧，充分释放能量，减少有害气体排放量，但其本身对锅炉受热面的除焦脱垢效果不明显，仍有热效率的损失。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种煤炭助燃剂及其制备方法，该煤炭助燃剂能够有效减低煤耗、降低二氧化硫及氮氧化物的排放、性能稳定、节煤率高、使用简单、应用方便的煤炭助燃剂。
[0005]为了解决上述的技术问题，本发明一种煤炭助燃剂，其组分及重量比为:
[0006]纳米活性二氧化钛:15?40% ;
[0007]助催化剂:10?30% ；
[0008]表面活性剂:2?8% ；
[0009]消烟剂:4?10%;
[0010]固硫剂:10?30%;
[0011]溶剂:余量。
[0012]进一步，其组分及重量比为:
[0013]纳米活性二氧化钛:28?30% ;
[0014]助催化剂:10?12%;
[0015]表面活性剂:3?5% ；
[0016]消烟剂:5?6%;
[0017]固硫剂:14?15%;
[0018]溶剂:32?35%。
[0019]进一步，其组分及具体重量比为:
[0020]纳米活性二氧化钛:30% ;
[0021]助催化剂:12%;
[0022]表面活性剂:3% ;
[0023]消烟剂:6%;
[0024]固硫剂:14%;
[0025]溶剂:35%。
[0026]进一步，其组分及具体重量比为:
[0027]纳米活性二氧化钛:28% ;
[0028]助催化剂:10%;
[0029]表面活性剂:5% ;
[0030]消烟剂:5%;
[0031]固硫剂:15%;
[0032]溶剂:32%。
[0033]进一步，所述助催化剂为三氯化铁、硫酸铜的一种或两种混合物。
[0034]进一步，所述助催化剂为三氯化铁、硫酸铜的一种或两种混合物。
[0035]进一步，所述阴离子表面活性剂为烷基苯磺酸钠、烷基聚氧乙烯醚硫酸钠或烷基磺酸钠。
[0036]进一步，所述固硫剂为碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙。
[0037]进一步，所述溶剂为去离子水。
[0038]本发明还公开了一种煤炭助燃剂的制备方法:将15?40%的纳米活性二氧化钛、10?30%的助催化剂、2?8%的表面活性剂、4?10%的消烟剂和10?30%的固硫剂投入到余量溶剂里，搅拌溶解40?60分钟即制得。
[0039]本发明的有益效果是:
[0040]1、本发明煤炭助燃剂，工艺简单、材料易得，具有显著提高煤炭燃烧效率、节省煤炭、减少排放等多重效果。本发明为水剂，产品本身性状稳定、不燃不爆、不挥发、无腐蚀性，不会对锅炉窑炉等燃烧器造成任何不利影响。
[0041]2、本发明煤炭助燃剂，使用方便，只需安装一套泵送装置外，无需对生产设备或生产工艺进行改造或改变。
[0042]3、本发明煤炭助燃剂，使用时只需均匀喷洒于煤炭表层，利用磨机或搅拌机充分搅拌均匀后即可使用。添加量按原煤质量的0.05%加入即可，经多次实际应用验证，所述助燃剂可达到节煤率为7?30%，减少二氧化硫排放30?80%，减少氮氧化物排放40?85%，根据煤炭的干湿程度，也可将本品用纯净水稀释I?5倍使用。
【具体实施方式】
[0043]实施例一
[0044]一种煤炭助燃剂由下述质量份数的原料经溶解搅拌即得:纳米活性二氧化钛30份、三氯化铁12份、烷基苯磺酸钠3份、乙醇6份、碳酸钙14份、去离子水35份。
[0045]实施例二
[0046]一种煤炭助燃剂由下述质量份数的原料经溶解搅拌即得:纳米活性二氧化钛28份、三氯化铁10份、硫酸铜5份、烷基苯磺酸钠5份、乙醇5份、碳酸钙15份、去离子水32份。
[0047]煤炭助燃剂作用机理为:当煤炭进入燃烧区后，首先是挥发份燃烧，然后产生焦油包裹煤颗粒，待焦油燃烧后裸露出煤颗粒，煤炭颗粒重复上述过程再继续燃烧，煤炭助燃剂里面的表面活性剂的成分在有效的时间内能够降低焦油表面张力，让煤粉颗粒能够尽快裸露，实现加快燃烧速率的作用，同时由于纳米活性二氧化钛具有大比表面积，表面能和表面张力随着粒度的下降急剧增加，由于二氧化钛的电子结构特点，在其受高热时生产化学活泼性很强的超氧化物阴离子自由基和自由氢氧基，在纳米活性二氧化钛的强催化作用下，能加快将碳粒中大分子链、分子团切割、降解成小分子的作用，降低了煤炭燃烧时所需的化学能，节省了燃烧过程中需要消耗在破坏碳环化学键所消耗的能量，并使燃烧时的耗氧量下降，同时在三氯化铁或硫酸铜的作用下，以助燃剂为中心形成很多燃点，促进游离碳粒的燃烧，提高了火焰强度，从而提高了热效率，从而达到大幅度的节煤效果。混有煤炭助燃剂的煤炭颗粒在锰矿粉、甲醇、乙醇或吐温与碳酸钙、氧化钙或氢氧化钙的作用下，易于空气投入到煤层各处的空气发生氧化反应，使氧化反应更加完全的进行，促使氮氧化物的排放大幅度降低，同时二氧化硫通过化学反应生成多种硫酸盐被固定在残渣中，使得二氧化硫的排放大大降低。
[0048]最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
【主权项】
1.一种煤炭助燃剂，其特征在于:其组分及重量比为: 纳米活性二氧化钛:15?40% ； 助催化剂:10?30% ; 表面活性剂:2?8% ； 消烟剂:4?10% ; 固硫剂:10?30% ; 溶剂:余量。
2.如权利要求1所述的煤炭助燃剂，其特征在于:其组分及重量比为: 纳米活性二氧化钛:28?30% ； 助催化剂:10?12% ; 表面活性剂:3?5% ； 消烟剂:5?6% ; 固硫剂:14?15% ; 溶剂:32?35%。
3.如权利要求2所述的煤炭助燃剂，其特征在于:其组分及具体重量比为: 纳米活性二氧化钛:30% ; 助催化剂:12% ; 表面活性剂； 消烟剂:6% ； 固硫剂:14% ; 溶剂:35%o
4.如权利要求2所述的煤炭助燃剂，其特征在于:其组分及具体重量比为: 纳米活性二氧化钛:28% ; 助催化剂:10% ； 表面活性剂； 消烟剂; 固硫剂:15% ; 溶剂:32%。
5.如权利要求1?4任一项所述的煤炭助燃剂，其特征在于:所述助催化剂为三氯化铁、硫酸铜的一种或两种混合物。
6.如权利要求1?4任一项所述的煤炭助燃剂，其特征在于:所述助催化剂为三氯化铁、硫酸铜的一种或两种混合物。
7.如权利要求1?4任一项所述的煤炭助燃剂，其特征在于:所述阴离子表面活性剂为烷基苯磺酸钠、烷基聚氧乙烯醚硫酸钠或烷基磺酸钠。
8.如权利要求1?4任一项所述的煤炭助燃剂，其特征在于:所述固硫剂为碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙。
9.如权利要求1?4任一项所述的煤炭助燃剂，其特征在于:所述溶剂为去离子水。
10.一种制备权利要求1?9任一项所述的煤炭助燃剂的制备方法:其特征在于:将15?40%的纳米活性二氧化钛、10?30%的助催化剂、2?8%的表面活性剂、4?10%的消烟剂和10?30%的固硫剂投入到余量溶剂里，搅拌溶解40?60分钟即制得。
【专利摘要】本发明公开了一种煤炭助燃剂，其组分及重量比为：纳米活性二氧化钛：15～40％；助催化剂：10～30％；表面活性剂：2～8％；消烟剂：4～10％；固硫剂：10～30％；溶剂：余量；本发明煤炭助燃剂能够有效减低煤耗、降低二氧化硫及氮氧化物的排放、性能稳定、节煤率高、使用简单、应用方便的煤炭助燃剂。
【IPC分类】C10L9-10
【公开号】CN104673430
【申请号】CN201510104177
【发明人】郭跃辉
【申请人】郭跃辉
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年3月11日