专利名称：环保型节煤除硫降尘乳液及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种环保型节煤除硫降尘乳液及其制备方法。
背景技术：
随着我国经济的高速发展，世界能源持续危机，我国煤炭消费不断增长，燃煤排放的二氧化硫也不断增加，连续多年我国用煤超过2000万吨，导致我国大气酸雨和二氧化硫污染日趋严重。酸雨影响的面积已占国土面积的30％，华中地区酸性降水频率超过90％。二氧化硫对我国国民经济造成的直接经济损失已占GDP的2％～GDP的3％，对我国国民经济健康发展产生了很大的影响。为了我国经济建设可持续发展战略目标，治理大气二氧化硫和酸雨污染是我国环保防治工作的重点。但燃煤二氧化硫的治理一直是世界性难题，，因其处理方式一次性投资巨大，运行成本高昂，容易造成二次污染，，所以在我国推广应用受到经济制约。就像美国那样的发达国家，应用昂贵的脱硫装置的也不过才30％。我国燃煤市场急需脱硫技术与设备，但由于一次性投资巨大，经济负担过重，脱硫装置推广应用受到一定的限制，仅在我国大型燃煤项目上有少量的应用，量大面广的中小型燃煤市场需要脱硫技术与设备一次性投资小，效果又好，使用成本又底。环保节煤除硫降尘乳液就是在这样的市场背景下创造发明的，该产品采用高新技术与复合反应化工工艺，在保证除硫效果的基础上尽可能降低造价和使用成本。为燃煤节煤脱硫开创新天地。
发明内容
本发明环保节煤除硫降尘乳液是煤炭能源领域的又一技术创新，它不仅能够使煤炭洁净燃烧，使煤炭内在硫参加燃烧或者进行化合反应结晶沉降，进而减少污染物排放，使烟尘及有害气体向大气排放量大幅度降低，而且能够提高煤炭燃烧效率。在使用中同种煤，统一使用条件下，添加与不添加对比检测节煤率15-25％，降低烟尘排放为51％～65％，降低二氧化硫排放52％～95％，锅炉排放燃气各项环保指标达到和优于国家排放标准。
环保节煤除硫降尘乳液可做为各种工业、民用燃煤添加剂，可根据需要在煤炭产地工业化生产洁净配煤，也可以在大型用煤窑炉厂、发电厂炉前配用洁净煤，还可因地制宜生产各种洁净型煤，进入千家万户。
环保节煤除硫降尘乳液不仅具有巨大的环保意义，节能意义，而且为燃煤节能脱硫技术引进了一个新的思路。其经济效益和社会效益非常显著，对保护和改善人居环境空气质量，创造适合人居环境的生态城市有着非常重要的现实意义。
本发明的环保节煤除硫降尘剂它集除硫、助燃节能、消烟降尘于一体。是由顺丁烯二酸二仲辛酯酸钠、轻质烃、四硼酸钠、硝酸钠、氯酸钠、过氧化钠、重铬酸钠、碳酸钠、高氯酸铵四种或四种以上成份组合化合而成。组合化合而成的混合物经专用设备加工为乳液状液体，该液体既是环保节煤除硫降尘乳液。
在使用时按一定比例喷洒在煤上与煤混拌，当与煤混拌均匀后，环保节煤除硫降尘乳液不仅覆盖了煤表面，而且在其中渗透组分的带动下，使环保节煤除硫降尘乳液快速渗透到煤炭内部，数分钟后，便产生复杂的化学反应，使原煤变为洁净煤。当煤受热时，温度从200度开始到700度左右环保节煤除硫降尘乳液处于强烈催化分解反应之中，随着温度升高逐步放出活性氧助燃，煤碳发生快速燃烧，进入煤内层的环保节煤除硫降尘乳液，形成极细微的爆炸，使煤块内部呈现膨散疏松结构，扩大了煤块与空气的接触面积，让燃烧进入了煤块内部。与此同时，环保节煤除硫降尘乳液在高温下分解了煤中的硫参与了燃烧。随着燃烧继续进行，环保节煤除硫降尘乳液中强氧复合物进一步释放出氧气助燃，从而使煤更加充分燃烧，如此反复致使燃烧结束。由于燃烧完全、充分、猛烈，使炉膛温度比未加环保节煤除硫降尘乳液的炉膛温度提高了100℃-250℃，炉膛中结焦也被充分燃烧，降低了向空中排放烟尘量，经测试可降低黑度1-3级；减少二氧化硫的排放量52％～95％；烟尘排放降低51％～65％；使热效率提高了15％-20％；同时节约用煤15％-25％；灰渣总排放量减少30％～45％。
本发明的技术创新点1、发现了采用顺丁烯二酸二仲辛酯酸钠掺配轻质烃做为煤颗粒表面沾粘与深层快速渗透作用，并利用这一功能带动其余复合化合物渗入到煤颗粒内层，为煤高温燃烧时引发一系列的化学反应奠定了基础。
2、采用了专利号为02282370.0与专利号为02282371.9部件为核心组成的高速射流粉碎剪切机，对以上化合物进行超细化加工，从物态上保证了分散均匀，深化了分散乳化效果，为后续燃烧化学反应提供了保证。
3、加工工艺的特点是依次将以上化合物，添加到升温高速搅拌反应釜中，在一定的温度条件下进行相应的化合反应。
原煤添加本发明的环保节煤除硫降尘乳液，经过大量使用时得出以下结论(1)、提高了火焰温度不加乳液时，只有外部燃烧，火焰内焰核缺氧不燃烧呈黑色。煤中加入环保节煤除硫降尘乳液后，在炉膛中燃烧时向火焰内部充入高密度氧，从而提高了火焰内焰、中焰的温度，相助了火焰的外焰温度。达到燃煤在高温状态下充分燃烧，提高了炉膛温度100℃-250℃。
(2)、煤中的一部分水得到利用正常运行时，水作为火床稳定燃烧的调解剂，但它是煤燃烧中的主要杂质之一，加入环保节煤除硫降尘剂后，煤中的水遇热后蒸发生成水蒸气，通过强氧化剂与高温烟气混合，瞬间形成可燃气体参与燃烧增加了热能。
(3)、灰渣里面的金属化合物及非氧化物得到利用煤里面的灰渣也是煤燃烧中的主要杂质之一，加入环保节煤除硫降尘乳液后，通过催化、氧化、膨松等过程，使灰渣中的金属化合物及非氧化物参与燃烧增加热能，使得灰渣总排放量减少30％～45％。
(4)、炉膛火床的燃烧面积加大炉膛火床燃烧时，由于燃料及机械特性所至，火床的燃烧不稳定、不均匀，火苗的分部疏密不等，火床燃烧后高低不平浪费了有效的火床面积和燃煤，加入环保节煤除硫降尘乳液后，火床燃烧平稳，煤层蓬松，燃煤得到了充分燃烧。燃烧区扩展，火床向后延伸约1/4-1/3，火床的燃烧面积加大提高了燃煤的燃烧率。
(5)、燃烧煤床膨胀与疏松由于环保节煤除硫降尘乳液作用，使得煤床变的膨胀与疏松，与未加环保节煤除硫降尘乳液的燃烧煤床比较高出约1倍多，改变了原煤燃烧状态，燃煤得到了充分燃烧，火焰温度得到了有效提高。
(6)、除硫效果显著烟气中含硫量检测，加环保节煤除硫降尘乳液的燃煤与同种原煤比较，降低二氧化硫排放52％～95％，林格曼黑度降低1-3级。可使黑烟变白。
(7)、长期使用可减少锅炉炉膛的结垢侵蚀，对于延长设备使用寿命具有特殊的保护作用。
本发明中使用材料及生产厂家如下丁烯二酸二仲辛酯酸钠
生产厂家南京化学工业有限公司轻质烃C3-C5生产厂家浙江巨化集团公司四硼酸钠Na2B4O4·10H2O生产厂家北京化工公司硝酸钠NaNO3生产厂家南京化学工业有限公司氯酸钠NaCIO3生产厂家南京化学工业有限公司碳酸钠Na2CO3生产厂家吉林化学工业公司过氧化钠Na2O2生产厂家浙江巨化集团公司重铬酸钠Na2Cr2O7·2H2O生产厂家四川川化集团公司高氯酸铵NH4CIO4生产厂家大连化学工业公司蒸馏水H2O轻质烃C3-C5生产厂家中石化炼油厂本发明乳液的加工过程如下(1)加工设备采用专利号02282370.0与专利号02282371.9为核心部件组成的高速射流粉碎剪切机、升温高速搅拌反应釜、升温控温装置。
(2)加工工艺本发明以最终得到的环保型节煤除硫降尘乳液总重量为基准，以重量百分数为单位。将25％～75％重量份蒸馏水加入升温搅拌反应釜升温到60℃～80℃，然后添加顺丁烯二酸二仲辛酯酸钠0.1％～1.5％重量份，添加轻质烃0.1％～5.5％重量份，进行高速搅拌15-35分钟，这时不再升温；然后将、四硼酸钠0.1％～0.5％重量份、硝酸钠0.1％～20％重量份、氯酸钠0.1％～5％重量份、过氧化钠0.1％～2.5％重量份、重铬酸钠0.1％～5％重量份、碳酸钠0.1％～5.5％重量份、高氯酸铵0.1％～3.5％重量份依次添加到升温高速搅拌反应釜中进行化合反应，继续再搅拌15～30分钟，然后进入高速射流粉碎机剪切往复循环剪切粉碎，在此环节中既深化分散乳化效果，又使添加的化合反应后的组分达到充分反应，往复循环粉碎3～5遍，即可生产出质量稳定的乳液状环保节煤除硫降尘剂产品。
具体实施例方式
实施例1环保节煤除硫降尘乳液，它的成分重量配比依次为蒸馏水75.9％、顺丁烯二酸二仲辛酯酸钠0.4％、轻质烃2.5％、四硼酸钠0.3％、硝酸钠15％、氯酸钠3％、过氧化钠0.5％、重铬酸钠1％、碳酸钠1％、高氯酸铵0.4％、依次添加到升温高速搅拌反应釜中进行化合反应，然后进入高速射流粉碎机剪切往复循环剪切粉碎，混配稳定的乳液状环保节煤除硫降尘剂.使用时按1∶10外加水，每吨原煤掺入11％乳液水混合液使用，炉膛温度提高130℃，烟气黑度降低林格曼1级，节煤率达10％，减少二氧化硫的排放量54％。
实施例2环保节煤除硫降尘乳液，它的成分重量配比依次为蒸馏水66.2％、顺丁烯二酸二仲辛酯酸钠1.0％、轻质烃3.5％、四硼酸钠0.4％、硝酸钠18％、氯酸钠4％、过氧化钠1％、重铬酸钠2.5％、碳酸钠2.0％和高氯酸铵1.4％、依次添加到升温高速搅拌反应釜中进行化合反应，然后进入高速射流粉碎机剪切往复循环剪切粉碎，混配稳定的乳液状环保节煤除硫降尘剂。使用时按1∶10外加水，每吨原煤掺入11％乳液水混合液使用，炉膛温度提高150℃，烟气黑度降低林格曼2级，节煤率达15％，减少二氧化硫的排放量65％。
实施侧3环保节煤除硫降尘乳液，它的成分重量配比依次为蒸馏水55.2％、顺丁烯二酸二仲辛酯酸钠1.0％、轻质烃4.5％、四硼酸钠0.3％、硝酸钠20％、氯酸钠4.5％、过氧化钠2％、重铬酸钠3.5％、碳酸钠2.5％、高氯酸铵2.0％和氯化钠4.5％，依次添加到升温高速搅拌反应釜中进行化合反应，然后进入高速射流粉碎机剪切往复循环剪切粉碎，混配稳定的乳液状环保节煤除硫降尘剂。使用时按1∶10外加水，每吨原煤掺入11％乳液水混合液使用，炉膛温度提高200℃，烟气黑度降低林格曼2级，节煤率达20％，减少二氧化硫的排放量73％。
根据有关环境监测中心或环境检测站在SHL10-13/350-W型双锅筒链条锅炉和SHL10-13-AIII型双锅筒链条锅炉上对不同掺量的环保节煤除降硫除尘乳液使用情况的测试结果见表1、表2，SHL10-13/350-W型双锅筒链条锅炉，烟尘排放量减少52％，二氧化硫排放量减少56.9％。SHL10-13-AIII型双锅筒链条锅炉烟尘排放量减少60.06％、二氧化硫排放量减少82.34％。SHL10-13-AIII型双锅筒链条锅炉节约能源见表3，吨煤蒸汽增产1.8吨，平均提高炉膛150℃。
表1 环保指标测试结果
表2 环保指标测试结果
表3 SHL10-13-AIII型双锅筒链条锅炉锅炉运行节能实测结果
权利要求
1.一种环保型节煤除硫降尘乳液，以重量百分数为单位，其特征在于其组成配比如下25％～75％重量份蒸馏水，顺丁烯二酸二仲辛酯酸钠0.1％～1.5％重量份，轻质烃0.1％～5.5％重量份，四硼酸钠0.1％～0.5％重量份、硝酸钠0.1％～20％重量份、氯酸钠0.1％～5％重量份、过氧化钠0.1％～2.5％重量份、重铬酸钠0.1％～5％重量份、碳酸钠0.1％～5.5％重量份、高氯酸铵0.1％～3.5％重量份。
2.根据权利要求1所述的乳液，其特征在于所说的轻质烃为C3-C5轻质烃。
3.权利要求1所述的环保型节煤除硫降尘乳液的制备方法，以重量百分数为单位，其特征在于将25％～75％重量份蒸馏水加入升温搅拌反应釜升温到60℃～80℃，然后添加顺丁烯二酸二仲辛酯酸钠0.1％～1.5％重量份，添加轻质烃0.1％～5.5％重量份，进行高速搅拌15-35分钟，这时不再升温；然后将四硼酸钠0.1％～0.5％重量份、硝酸钠0.1％～20％重量份、氯酸钠0.1％～5％重量份、过氧化钠0.1％～2.5％重量份、重铬酸钠0.1％～5％重量份、碳酸钠0.1％～5.5％重量份和高氯酸铵0.1％～3.5％重量份依次添加到升温高速搅拌反应釜中进行化合反应，继续再搅拌15～30分钟，然后进入高速射流粉碎机剪切往复循环剪切粉碎，在此环节中既深化分散乳化效果，又使添加的化合反应后的组分达到充分反应，往复循环粉碎3～5遍，即可生产出质量稳定的乳液状环保节煤除硫降尘乳液。
全文摘要
本发明涉及一种环保型节煤除硫降尘乳液，以重量百分数为单位。将25％～75％重量份蒸馏水加入升温搅拌反应釜升温到60℃～80℃，然后添加顺丁烯二酸二仲辛酯酸钠0.1％～1.5％重量份，添加轻质烃0.1％～5.5％重量份，进行高速搅拌15－35分钟，这时不再升温；然后将四硼酸钠0.1％～0.5％重量份、硝酸钠0.1％～20％重量份、氯酸钠0.1％～5％重量份、过氧化钠0.1％～2.5％重量份、重铬酸钠0.1％～5％重量份、碳酸钠0.1％～5.5％重量份、高氯酸铵0.1％～3.5％重量份依次添加到升温高速搅拌反应釜中进行化合反应，继续再搅拌15～30分钟，然后进入高速射流粉碎机剪切往复循环剪切粉碎，往复循环粉碎3～5遍，即可生产出质量稳定的乳液状环保节煤除硫降尘剂产品。
文档编号C10L9/10GK1743437SQ20051010527
公开日2006年3月8日 申请日期2005年9月30日 优先权日2005年9月30日
发明者梁清源 申请人:梁清源