专利名称：助燃型燃煤添加剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于催化助燃领域，具体涉及到一种助燃型燃煤添加剂及其制备方法。
背景技术：
燃煤添加剂(也称节煤添加剂、节煤增效剂)是一种添加于煤中的化学药剂，由一种或多种物质组成，一般为固体粉末或液体。燃煤添加剂用于各种燃煤设备如动力锅炉、工业锅炉、型煤设备等，主要作用为I)促进煤的完全燃烧，提高煤的燃烬率；2)降低煤燃烧过程中的SO2生成浓度；3)降低煤燃烧过程中的NOx生成浓度；4)清除或抑制煤燃烧产生的积灰、结焦。 目前，助燃型燃煤添加剂，一般采用以下物质作为组分I)碱金属、碱土金属及过渡金属氧化物，如氧化铁、氧化镁、氧化钙等；2)碱金属、碱土金属及过渡金属的碱类或盐类，如硝酸盐、碳酸盐、氯酸盐、氯盐及某些有机酸盐等；3)氧化剂，如高锰酸盐、硝酸铵等；4)稀土氧化物，如氧化铈、氧化镧等；5)金属粉，如铝粉、铁粉等。中国专利CN101269339(燃煤催化剂，2008-09-24)公开了一种燃煤催化剂，由钾盐、工业级氯化钠、生石灰、铝土、氧化稀土或氯化稀土、三氧化二铁组成，所述钾盐为硝酸盐或碳酸盐。中国专利CN101220313(多功能燃煤催化剂及其制备方法，2008-07-16)公开了一种燃煤催化剂，由氧化物、齒化物、氢氧化合物、有机金属化合物、碱金属的盐组成；所述氧化物为碱金属、碱土金属及过渡金属氧化物的一种或多种；所述的卤化物为NaX、CaX2、HgX，其中X为氟、氯、溴、碘；所述过渡金属氧化物为MnO等；所述的碘金属的盐为ΚΜη04、Na2CO3 λ K2CO30现有助燃型燃煤添加剂的缺点如下I)卤化物易对燃煤设备造成腐蚀，特别是卤化物添加剂中的氯离子在燃煤气氛中易形成HC1气体，对锅炉水冷壁、过热器、再热器管道造成腐蚀。2)稀土氧化物成本高，不适于大批量用于燃煤设备。3)金属粉造成安全隐患。金属粉具有极强的活性，易燃易爆，对人身、设备安全造成威胁。4)碳酸盐如Na2C03、K2CO3在高温下分解产生温室气体CO2,增加了对环境的污染。所以，相比于现有技术中的助燃型燃煤添加剂，发明一种助燃效果好、节约资源、对燃煤设备腐蚀性小、成本低、安全、环保的助燃型燃煤添加剂已为急需
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种助燃效果好、节约资源、对燃煤设备腐蚀性小、成本低、安全、环保的助燃型燃煤添加剂。为了解决上述问题，本发明所提供的技术方案是一种助燃型燃煤添加剂，所述助燃型燃煤添加剂的组分及质量百分比为碱金属氧化物、碱土金属氧化物、过渡金属氧化物三者混合物53% -68% ;盐类氧化剂30% -40% ;余量为金属氧化物类的活性催化剂。优选的，所述碱金属氧化物、碱土金属氧化物、过渡金属氧化物的组分及质量百分比为=MnO2 35% -45% ；Fe203 或者 Fe3O4 10% -25 % ；CuO 或者 Cu (NO3) 2 3% -8% ；ZnO 5% -15%。优选的，所述盐类氧化剂的组分及质量百分比为硝酸盐20% -25% ；ΚΜη04 10% -15%。优选的，所述硝酸盐为KNO3、NaNO3、Ca(NO3)2、Ba(NO3)2四种物质中的至少一种。优选的，所述金属氧化物类的活性催化剂为=TiO2或者V205。—种制备所述助燃型燃煤添加剂的方法，所述制备方法包括以下步骤A、将所述助燃型燃煤添加剂的各组分在60-80度温度环境下干燥2_4小时；B、将碱金属氧化物、碱土金属氧化物、过渡金属氧化物混合后，研磨至颗粒尺寸
<75 μ m ；C、将盐类氧化 剂、金属氧化物类的活性催化剂与上述步骤B中的物质搅拌直至混合均匀。本发明的有益效果在于1、助燃效果好、节约资源Mn02、Fe203、CuO> ZnO等碱金属氧化物、碱土金属氧化物、过渡金属氧化物均能够催化煤的脱碳反应，并作为氧的载体，不断被还原和氧化，为挥发分及固定碳的燃烧提供活性氧；KN03、KMnO4等盐类氧化剂在高温下可分解生成活泼的氧气，为煤燃烧提供氧量，使煤燃烧更为充分，同时，可使固定碳颗粒保持蓬松多孔的状态，增大了固定碳与氧的接触面积，促进固定碳完全燃烧；Ti02、V2O5等金属氧化物类的活性催化齐U，可以催化添加剂中氧化物的氧传递反应，进而促进煤的燃烧。综上，上述物质均能够强烈促进煤的脱碳裂解以及挥发分和固定碳的燃烧，根据燃煤设备燃烧效率的不同，可节煤2% -10%。2、对燃煤设备腐蚀性小本发明所述物质不包含有腐蚀性的氯离子化合物，所以对燃煤设备无腐蚀、结块等负作用。3、成本低本发明所述物质均是常用的工业药剂，制备工艺成熟，价格较低，添加齐 总价不超过3万元/吨；另外，添加比例低，一般为燃煤量的万分之一到万分之五，所以使用成本低。4、安全本发明所述物质中不含有卤素、金属粉等易燃易爆物，对财产、人身无伤害。5、环保本发明所述物质中不含有碳酸盐，消除了碳酸盐在高温下产生温室气体CO2的可能，同时由于本发明能够使煤更加充分燃烧，减少了温室气体CO的排放，也就减少了对环境的污染。
具体实施例方式下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例将碱金属氧化物、碱土金属氧化物、过渡金属氧化物三者混合物、盐类氧化物、金属氧化物类的活性催化剂这三类物质混合，制备成一种助燃型燃煤添加剂，以下为所述助燃型燃煤添加剂的组分及质量百分比的具体实施例。实施例1 :本实施例所述助燃型燃煤添加剂的组分及重量比如下表所示
权利要求
1.一种助燃型燃煤添加剂，其特征在于，所述助燃型燃煤添加剂的组分及质量百分比为碱金属氧化物、碱土金属氧化物、过渡金属氧化物三者混合物53% -68% ;盐类氧化剂30% -40% ;余量为金属氧化物类的活性催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种助燃型燃煤添加剂，其特征在于，所述碱金属氧化物、碱土金属氧化物、过渡金属氧化物的组分及质量百分比为=MnO2 35% -45%;Fe203或者Fe3O4 10% -25% ;CuO 或者 Cu(NO3)2 3% -8% ；ZnO 5% -15%。
3.根据权利要求1或2所述的一种助燃型燃煤添加剂，其特征在于，所述盐类氧化剂的组分及质量百分比为硝酸盐20% -25% ；KMnO4 :10% -15%。
4.根据权利要求3所述的一种助燃型燃煤添加剂，其特征在于，所述硝酸盐为ΚΝ03、NaNO3、Ca (NO3) 2、Ba (NO3) 2四种物质中的至少一种。
5.根据权利要求1或2或4所述的一种助燃型燃煤添加剂，其特征在于，所述金属氧化物类的活性催化剂为=TiO2或者V205。
6.根据权利要求3所述的一种助燃型燃煤添加剂，其特征在于，所述金属氧化物类的活性催化剂为=TiO2或者V205。
7.一种制备权利要求1所述助燃型燃煤添加剂的方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤 A、将所述助燃型燃煤添加剂的各组分在60-80度温度环境下干燥2-4小时； B、将碱金属氧化物、碱土金属氧化物、过渡金属氧化物混合后，研磨至颗粒尺寸< 75 μ m ； C、将盐类氧化剂、金属氧化物类的活性催化剂与上述步骤B中的物质搅拌直至混合均匀。
全文摘要
本发明属于催化助燃领域，具体涉及到一种助燃型燃煤添加剂及其制备方法，所述助燃型燃煤添加剂的组分及质量百分比为碱金属氧化物、碱土金属氧化物、过渡金属氧化物三者混合物53％-68％；盐类氧化剂30％-40％；余量为金属氧化物类的活性催化剂。相比于现有技术中的燃煤添加剂，本发明提供了一种助燃效果好、节约资源、对燃煤设备腐蚀性小、成本低、安全、环保的助燃型燃煤添加剂。
文档编号C10L9/12GK103031175SQ20111029940
公开日2013年4月10日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者彭飞, 李启云 申请人:湖南晟通科技集团有限公司