一种高效的煤燃烧催化剂的制作方法
【专利摘要】本发明涉及煤燃烧外加剂【技术领域】，具体涉及一种高效的煤燃烧催化剂，由以下重量百分比的原料制成：三异丙醇胺5～15％，碱厂废液20～30％，叔丁醇20～30％，丙二醇10～15％，稀土元素的化合物1～5％，非离子表面活性剂10～15％，异丁醇2～6％，NaCl 2～6％，FeCl3 3～7％。在煤燃烧时使用本发明的煤燃烧催化剂，能够降低煤的着火点，提高燃烧速度，从而提高煤燃烧效率，降低有害物质的排放量，采用碱厂废液作为原料，变废为宝，降低成本。
【专利说明】一种高效的煤燃烧催化剂
【技术领域】
[0001] 本发明涉及煤燃烧外加剂【技术领域】，具体涉及一种高效的煤燃烧催化剂。
【背景技术】
[0002] 煤主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成，是我国最重要的一次性能源，在我国 能源消耗总量中占76%。预计到2000年.我国煤炭产量将高达14亿吨。到2050年，我国 煤炭年需求量约为21亿吨，占一次能源构成的50%左右。随着我国经济的迅猛发展和世 界石油储量的日益减少，煤炭作为主要能源的地位将会更加巩固，并且在相当长的时间内 不会改变。从煤的利用角度来看，每年约有占煤炭总产量的84%的用于直接燃烧，另外还 有少量以煤炭热解、气化、液化等为基础的洁净、高附加值的产品出现。煤炭燃烧是个复杂 的氧化过程一般可以分为挥发分逸出燃烧（称均相燃烧）和碳粒的着火燃烧（称非均相燃 烧）煤炭资源的燃烧利用最大的问题是其热值利用低原因在于煤的热容大，不易着火和传 热，其基本的一元反应C+0 2 = C02的反应活化能大且易发生负反应C+C02 = 2C0,使得热效 率大大降低，其中工业锅炉耗煤约3亿吨.工业窑炉和其它炉燃用煤约3亿吨。而传统的 燃烧方式多为火焰燃烧，散发出的热量得不到充分利用，又因燃烧不充分，势必造成能源的 巨大浪费；另一方面，传统的燃烧方式还能够产生大量的有毒、有害气体，从而造成环境的 严重污染。所以，强化煤的燃烧，提高煤燃烧的热效率和降低污染物的排放，不仅在近期内， 而且在将来较长一段时期内将是热能工作者面临的一项重要任务。
[0003] 研究表明在，加入催化剂是实现煤洁净、高效燃烧的有效措施之一，尤其是对劣 质煤的燃烧效果更佳显著。催化燃烧技术的起燃温度低，去除有害杂质效率高，燃烧缓和， 氧浓度适应范围大且无二次污染，是目前国内外治理有机废气、回收利用能源最有效的方 法之一。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种高效的煤燃烧催化剂，该催化剂能够降低 煤的着火点，提高燃烧速度，从而提高煤燃烧效率，降低有害物质的排放量。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0006] -种高效的煤燃烧催化剂，由以下重量百分比的原料制成：
[0007] 三异丙BM安 5?151
[0008] 碱r废液 20?30% 叔丨醇 20?30% \H 'M〗0?15% 稀丄元索的化介物〗?5% 北离子农爾活性剂〗0?15% 异T醉 2?6% NaCl 2?6% FeCl3 3?7%。
[0009]本发明所述的碱厂废液的波美度为35?42° B6。碱厂废液中含有大量CaC03和 少量CaCl2，适当加入这种废液有利于煤着火燃烧，同时也具有脱硫作用，脱硫率可达到 44%以上。
[0010] 本发明所述的稀土元素的化合物为硝酸镧或硫酸镧。稀土元素的化合物能够促进 氧离子在整个催化剂与煤粒之间的传递，能够显著加快煤燃烧速率，降低燃烧反应活化能， 从而产生助燃效果。
[0011] 本发明所述的非离子表面活性剂为脂肪酸甘油脂、司盘、吐温中的一种或多种。
[0012] 进一步地，本发明所述的司盘选自司盘-20或司盘-80。
[0013] 进一步地，本发明所述的吐温选自吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80、吐温-85 中的一种。
[0014] 优选地，本发明所述的高效的煤燃烧催化剂，由以下重量百分比的原料制成：
[0015] 异丙if胺 1〇% 碱J一'废液 25% 叔丁醇25% 丙二醇 12% 稀上儿素的化合物 35% 非离子表面活性剂 m 异+07- 4% NaCl ..1% FeC'l；
[0016]本发明的配方原料中，三异丙醇胺能够降低煤的着火点，使煤燃烧效率提高，促进 煤燃尽；碱厂废液有利于煤燃烧，具有显著的脱硫作用；叔丁醇、丙二醇、异丁醇作为挥发 成分，有利于降低煤炭的着火点，起到良好的助燃效果，其中异丁醇还具有脱硫作用；稀土 元素的化合物能够显著加快煤燃烧速率，降低燃烧反应活化能，从而产生助燃效果；非离子 表面活性剂能够降低煤的燃烧活化能，使煤变得更容易燃烧；NaCl在煤炭燃烧中能有效地 降低煤炭着火温度，同时起到促进燃烧和减少污染排放的作用；FeCl 3既能起到催化剂的 作用，降低S02和N0生成反应的表观活化，同时又起吸收剂的作用。
[0017] 本发明的有益效果在于：
[0018] 1、本发明采用碱厂废液作为原料，变废为宝，降低成本。
[0019] 2、本发明的煤燃烧催化剂能够降低煤的着火温度和料层燃烧温度，可以提高燃 烧效率，明显降低燃烧污染物的排放量，不但C0和烟尘排放量明显减少，而且对其他污 染物的抑制也是明显的。
[0020] 3、本发明的煤燃烧催化剂具有固硫的作用，煤炭燃烧时，产生的二氧化硫、三氧 化硫与钙化合成亚硫酸钙、硫酸钙，固定在灰渣中。
[0021] 4、催化剂内的活性金属氧化物，可以起到助燃和催化燃烧的作用，改变了原来燃 烧不充分的状况。
[0022] 5、催化剂为原料煤在燃烧过程中提供了燃烧初期必需的氧气，提高了煤炭颗粒 的燃烧速度，即使煤质不好，通过添加催化剂，也可以保证锅炉的燃烧情况和出力负荷， 充分利用了煤炭资源。
【具体实施方式】
[0023] 以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
[0024] 实施例1
[0025] 按重量百分比称取以下原料：三异丙醇胺5%，波美度为35° B6的碱厂废液 30 %，叔丁醇20 %，丙二醇15 %，硝酸镧5 %，司盘-205 %，吐温-205 %，异丁醇6 %，NaCl 2%, FeCl37% ；
[0026] 将三异丙醇胺、叔丁醇、丙二醇和异丁醇加入反应釜中搅拌50min，再加入碱厂废 液，充分搅拌混合，过滤后再加入硝酸镧、司盘-20、吐温-20、NaCl和FeCl 3，边继续搅拌边 给反应釜加热至50°C持续3小时，即可制得所需煤燃烧催化剂。
[0027] 实施例2
[0028] 按重量百分比称取以下原料：三异丙醇胺7%，波美度为37° B6的碱厂废液 28 %，叔丁醇23 %，丙二醇13 %，硫酸镧4 %，脂肪酸甘油脂6 %、吐温-405 %，异丁醇5 %， NaCl 3%, FeCl36% ；
[0029] 将三异丙醇胺、叔丁醇、丙二醇和异丁醇加入反应釜中搅拌50min，再加入碱厂废 液，充分搅拌混合，过滤后再加入硫酸镧、脂肪酸甘油脂、吐温-40、NaCl和FeCl 3，边继续搅 拌边给反应釜加热至50°C持续3小时，即可制得所需煤燃烧催化剂。
[0030] 实施例3
[0031] 按重量百分比称取以下原料：三异丙醇胺10%，波美度为38° B6的碱厂废液 25%，叔丁醇 25%，丙二醇 12,硝酸镧 3%，吐温-8012%，异丁醇 4%，NaCl 4%，FeCl35%;
[0032] 将三异丙醇胺、叔丁醇、丙二醇和异丁醇加入反应釜中搅拌50min，再加入碱厂废 液，充分搅拌混合，过滤后再加入硝酸镧、吐温_80、NaCl和FeCl 3，边继续搅拌边给反应釜加 热至50°C持续3小时，即可制得所需煤燃烧催化剂。
[0033] 实施例4
[0034] 按重量百分比称取以下原料：三异丙醇胺12%，波美度为40° B6的碱厂废液 22%，叔丁醇30%，丙二醇11%，硫酸镧2%，司盘-807%，吐温-606%，异丁醇3%，NaCl 3%, FeCl34% ；
[0035]将三异丙醇胺、叔丁醇、丙二醇和异丁醇加入反应釜中搅拌50min，再加入碱厂废 液，充分搅拌混合，过滤后再加入硫酸镧、司盘-80、吐温-60、NaCl和FeCl 3，边继续搅拌边 给反应釜加热至50°C持续3小时，即可制得所需煤燃烧催化剂。
[0036] 实施例5
[0037] 按重量百分比称取以下原料：三异丙醇胺15%，波美度为42° B6的碱厂废 液20%，叔丁醇28%，丙二醇10%，硝酸镧1%，吐温-8515%，异丁醇2%，NaCl 6%， FeCl33% ；
[0038] 将三异丙醇胺、叔丁醇、丙二醇和异丁醇加入反应釜中搅拌50min，再加入碱厂废 液，充分搅拌混合，过滤后再加入硝酸镧、吐温_85、NaCl和FeCl 3，边继续搅拌边给反应釜加 热至50°C持续3小时，即可制得所需煤燃烧催化剂。
[0039] 生产中，使用本发明的高效的煤燃烧催化剂与未使用催化剂的数据对比情况，见 表1 :
[0040] 表1使用本发明煤燃烧催化剂和未使用的数据对比情况
【权利要求】
1. 一种高效的煤燃烧催化剂，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成： …:异WB7胺 5?15% 碱r废液 20?3(? 叔r醉 20?30% W+ :醇 10 ? 稀丄儿索的化IV物 1?》 1丨:离-/农商活性剂 ?15% 异丁醉 2?6% NaCl 2 ?6% FeCl3 3 ?7L
2. 根据权利要求1所述的高效的煤燃烧催化剂，其特征在于：所述的碱厂废液的波美 度为35?42° B6。
3. 根据权利要求1所述的高效的煤燃烧催化剂，其特征在于：所述的稀土元素的化合 物为硝酸镧或硫酸镧。
4. 根据权利要求1所述的高效的煤燃烧催化剂，其特征在于：所述的非离子表面活性 剂为脂肪酸甘油脂、司盘、吐温中的一种或多种。
5. 根据权利要求4所述的高效的煤燃烧催化剂，其特征在于：所述的司盘选自司盘-20 或司盘-80。
6. 根据权利要求4所述的高效的煤燃烧催化剂，其特征在于：所述的吐温选自吐 温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80、吐温-85中的一种。
7. 根据权利要求1?6任意一项所述的高效的煤燃烧催化剂，其特征在于，由以下重量 百分比的原料制成： …:异丙醇胺 10% 碱r废液 25% 叔厂酿 25% W' :醉 12% 稀丄.儿索的化tV物 35% 1滴子表而活性剂 12% WfB 4% NaCl 4% FeCl3 5%〇
【文档编号】C10L9/10GK104327905SQ201410676344
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】于芳 申请人:于芳