一种煤炭燃烧催化剂的制作方法

本发明涉及燃烧催化剂领域，特别涉及一种煤炭燃烧催化剂。

背景技术：

我国的一次能源主要以煤炭为主，传统的煤炭燃烧方式与低水平燃烧效率，直接影响我国大气环境，煤炭燃烧时，产生二氧化硫、氮氧化物、烟尘等这些成分时影响大气环境的主要成分；

现有的煤炭燃烧催化剂在使用时存在一定的弊端，现有的催化剂都是喷涂在煤炭的表面，先与煤炭表面进行反应，在煤炭燃烧时，不能加快煤炭进入高温燃烧阶段，煤炭低温燃烧时，煤炭中的台元素不能充分与氧气结合，产生有害的一氧化碳与一氧化硫，其次，现有的催化剂制作过程中，经常会出现多余的反应，使得最终成型的催化剂中，催化成分含量减少，只能通过改变加入的量来提升含量，影响资源的合理利用，为此，我们提出一种煤炭燃烧催化剂。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种煤炭燃烧催化剂，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种煤炭燃烧催化剂，按照重量份数，由以下原料制备而成：20～25份硫酸镁、10～12份硝酸铁、6～10份硝酸铜、5～8份氧化铁废渣、100～120份水、12～15份弱酸性铝电镀水。

优选的，按照重量份数，由以下原料制备而成：21～24份硫酸镁、10～11份硝酸铁、8～9份硝酸铜、6～7份氧化铁废渣、105～115份水、13～14份弱酸性铝电镀水。

优选的，按照重量份数，由以下原料制备而成：23份硫酸镁、11份硝酸铁、7份硝酸铜、6份氧化铁废渣、110份水、13份弱酸性铝电镀水。

优选的，一种煤炭燃烧催化剂的制备方法，所述具体步骤如下：

(1)、将硝酸铁与硝酸铜放入玻璃皿中，用玻璃棒搅拌，得到硝酸混合物；

(2)、将氧化铁水逐滴加入到硝酸混合物中，并使用玻璃棒快速搅拌得到半成品催化剂；

(3)、加热半成品催化剂，并加入水与硫酸镁混合液，待硫酸镁溶解后均匀混合，静置得到催化剂。

优选的，所述步骤(1)中，搅拌速度为100～150r/min，搅拌时间为10～12min，搅拌时对玻璃皿加热，加热温度为45～48℃。

优选的，所述步骤(2)中，氧化铁水包括以下步骤：

(2.1)、将氧化铁废渣放入钢铁粉碎机中粉碎，并加入弱酸性铝电镀水，得到混合水；

(2.2)、使用过滤网对混合水过滤，得到氧化铁水。

优选的，所述步骤(2.2)中，过滤时将混合水依次经过100目过滤网与200目过滤网。

优选的，所述步骤(3)中，静置时间为20～22min，静置时放入烘箱加热，加热温度为46～47℃。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、fe2o3废渣作为催化剂既能促进煤炭燃烧也能增强硫的释放率，硫酸镁水解之后产生mgo，能够对煤炭中流固化，不使硫气化的效果，同时，fe2o3废渣中还主要含有一些碱土金属和过度金属，这些金属大都以金属氧化物的形式存在，这些成分都是可以作为催化煤炭燃烧的良好催化剂，提高催化剂整体催化效果；

2、本发明制作工艺简单，同时能够更好的控制各个成分之间反应的顺序，提高催化剂中催化成分的含量，进一步提高煤炭燃烧时的催化效果；

3、弱酸性铝电镀水中碳酸根与煤炭发生反应，产生少量的氢气，促进前期煤炭的燃烧，更快的进行进入高温燃烧时期，避免长时间的低温燃烧产生有害的一氧化碳与一氧化硫等。

附图说明

图1为本发明一种煤炭燃烧催化剂制备方法的整体结构流程图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1

一种煤炭燃烧催化剂，由以下重量份的组分制成：23份硫酸镁、11份硝酸铁、7份硝酸铜、110份水、13份弱酸性铝电镀水。

煤炭燃烧催化剂的制备方法，所述具体步骤如下：

(1)、将硝酸铁与硝酸铜放入玻璃皿中，用玻璃棒搅拌，得到硝酸混合物，搅拌速度为120r/min，搅拌时间为11min，搅拌时对玻璃皿加热，加热温度为46℃；

(2)、将水逐滴加入到硝酸混合物中，并使用玻璃棒快速搅拌得到半成品催化剂；

(3)、加热半成品催化剂，并加入水与硫酸镁混合液，待硫酸镁溶解后均匀混合，静置得到催化剂，静置时间为20min，静置时放入烘箱加热，加热温度为46℃。

实施例2

一种煤炭燃烧催化剂，由以下重量份的组分制成：23份硫酸镁、11份硝酸铁、7份硝酸铜、6份氧化铁废渣、110份水、13份弱酸性铝电镀水。

煤炭燃烧催化剂的制备方法，所述具体步骤如下：

(1)、将硝酸铁与硝酸铜放入玻璃皿中，用玻璃棒搅拌，得到硝酸混合物，搅拌速度为120r/min，搅拌时间为11min，搅拌时对玻璃皿加热，加热温度为46℃；

(2)、将氧化铁水逐滴加入到硝酸混合物中，并使用玻璃棒快速搅拌得到半成品催化剂，氧化铁水包括以下步骤：

(2.1)、将氧化铁废渣放入钢铁粉碎机中粉碎，并加入弱酸性铝电镀水，得到混合水；

(2.2)、使用过滤网对混合水过滤，过滤时将混合水依次经过100目过滤网与200目过滤网，得到氧化铁水；

(3)、加热半成品催化剂，并加入水与硫酸镁混合液，待硫酸镁溶解后均匀混合，静置得到催化剂，静置时间为20min，静置时放入烘箱加热，加热温度为46℃，制得浓度为0.2％的fe2o3。

实施例3

一种煤炭燃烧催化剂，由以下重量份的组分制成：23份硫酸镁、11份硝酸铁、7份硝酸铜、6份氧化铁废渣、110份水、13份弱酸性铝电镀水。

煤炭燃烧催化剂的制备方法，所述具体步骤如下：

(1)、将硝酸铁与硝酸铜放入玻璃皿中，用玻璃棒搅拌，得到硝酸混合物，搅拌速度为120r/min，搅拌时间为11min，搅拌时对玻璃皿加热，加热温度为46℃；

(2)、将氧化铁水逐滴加入到硝酸混合物中，并使用玻璃棒快速搅拌得到半成品催化剂，氧化铁水包括以下步骤：

(2.1)、将氧化铁废渣放入钢铁粉碎机中粉碎，并加入弱酸性铝电镀水，得到混合水；

(2.2)、使用过滤网对混合水过滤，过滤时将混合水依次经过100目过滤网与200目过滤网，得到氧化铁水；

(3)、加热半成品催化剂，并加入水与硫酸镁混合液，待硫酸镁溶解后均匀混合，静置得到催化剂，静置时间为20min，静置时放入烘箱加热，加热温度为46℃，制得浓度为0.4％的fe2o3。

实施例4

一种煤炭燃烧催化剂，由以下重量份的组分制成：23份硫酸镁、11份硝酸铁、7份硝酸铜、6份氧化铁废渣、110份水、13份弱酸性铝电镀水。

煤炭燃烧催化剂的制备方法，所述具体步骤如下：

(1)、将硝酸铁与硝酸铜放入玻璃皿中，用玻璃棒搅拌，得到硝酸混合物，搅拌速度为120r/min，搅拌时间为11min，搅拌时对玻璃皿加热，加热温度为46℃；

(2)、将氧化铁水逐滴加入到硝酸混合物中，并使用玻璃棒快速搅拌得到半成品催化剂，氧化铁水包括以下步骤：

(2.1)、将氧化铁废渣放入钢铁粉碎机中粉碎，并加入弱酸性铝电镀水，得到混合水；

(2.2)、使用过滤网对混合水过滤，过滤时将混合水依次经过100目过滤网与200目过滤网，得到氧化铁水；

(3)、加热半成品催化剂，并加入水与硫酸镁混合液，待硫酸镁溶解后均匀混合，静置得到催化剂，静置时间为20min，静置时放入烘箱加热，加热温度为46℃，制得浓度为1％的fe2o3。

硫释放率(％)＝(m0·s0-m1·s1)/m0·s0·100％；

s0为燃烧前煤中含硫量，单位为％；

s1为燃烧后渣中含硫量，单位为％。

表1中实施例1为对照组，取用300g原煤直接燃烧，对实施例2～4中，加入不同份数氧化铁，制得不同浓度氧化铁含量的催化剂，分别向300g原煤中加入，3g不同浓度的fe2o3，检测0.5h、1.5h与2.5h时热量释放率，测试结果如下：

由表1实验数据可知，本发明煤炭燃烧催化剂，添加了氧化铁的煤块燃烧的烧失率和热值释放率要明显高于原煤，热值释放率提高了大约21％，可见氧化铁对煤炭的燃烧具有明显的催化作用；但提高氧化铁废渣的添加量对煤炭的燃烧性能基本没有影响，热值释放率曲线交替上升，没有明显的趋势，因为氧化铁废渣中含有其他杂质，这些杂质不具有热值，过量添加必定会影响煤炭的燃烧，同时煤粒有可能被杂质包裹使得氧气无法直接与煤粒接触燃烧，也阻碍了燃烧后生成气体的释放，最终导致煤炭的燃烧效率降低，所以以环保的角度，催化剂的加入量要适量而且要少量，另由表1可知实施例3为最优的选择。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。