一种节煤催化剂及其制备方法与流程

本发明涉及节煤外加剂，尤其涉及一种节煤催化剂及其制备方法。

背景技术：

1、目前已知的节煤催化剂产品是通过产品中的分散剂、膨松剂成分将节煤催化剂分布在煤炭上，通过助燃剂来提高煤炭的燃烧效率。现有节煤产品节煤效果低下。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷或不足，本发明提供了一种节煤催化剂。

2、为此，本发明提供的节煤催化剂包括以下质量份数的组分：氧化剂：1～3份，表面活性剂：0.5～4份和还原型助燃剂：0.5～1份；

3、所述氧化剂为重铬酸钾、二氧化锰和次氯酸钠的混合物；

4、所述表面活性剂为三氯化锑、三氯化锑和硫酸亚铁两者的混合物、三氯化锑和乙酸铈两者的混合物、或三氯化锑和硫酸亚铁以及乙酸铈三者的混合物；

5、所述还原型助燃剂选自尿素、硼砂、柠檬酸钠、甲酸钠和偏钒酸铵中的一种或两种以上的混合物。

6、可选的方案是，所述重铬酸钾、二氧化锰和次氯酸钠的质量比为：1～3：0.8～2.5：2～3。优选为1.3～2.7：1.1～2.2：2.2～2.8，进一步优选为1.8～2.2：1.5～1.8：2.4～2.6。

7、可选的方案是，所述表面活性剂为三氯化锑和硫酸亚铁以及乙酸铈三者的混合物，且三氯化锑、硫酸亚铁和乙酸铈的质量比为1～2.5：4～7：1.5～3。优选为1.2～2.0：4.5～6.5：1.8～2.7，进一步优选为1.4～1.8：5～6：2.0～2.5。

8、可选的方案是，所述尿素、硼砂、柠檬酸钠、甲酸钠和偏钒酸铵的质量比为3～6：0.5～1：2～5：3～4：1～3。优选为4～5：0.6～0.9：2.5～4.5：3.2～3.8：1.5～2.5，进一步优选为4.3～4.7：0.7～0.8：3～4：3.5：1.9～2.1。

9、本发明还提供了上述节煤催化剂的制备方法，方法包括用水溶解所述还原型助燃剂、表面活性剂和氧化剂制成液态节煤催化剂；或者将所述还原型助燃剂、表面活性剂和氧化剂混合制成固态节煤催化剂。可选的方案是，将还原型助燃剂、表面活性剂和氧化剂分别依次溶解于水中。

10、本发明节煤催化剂的各组分之间相互作用，使得该节煤催化剂加入煤炭中后，有效解决了煤炭燃烧速率低、能耗大的问题。本发明节煤催化剂的添加质量约占煤炭质量的2.7‰～3.0‰。

11、本发明的节煤催化剂，加入到煤炭中，节煤催化剂中的表面活性剂成分至少能够增加煤炭表面的活性中心，这些表面活性中心的存在，为节煤剂与煤炭燃烧反应提供了更多的反应场所；活性中心还具有活化反应物原子，降低反应发生所需势能的作用，使反应更容易发生，从而起到提高燃烧速率、降低煤炭初燃点和终燃点，提高煤炭燃尽率，最大程度的释放煤炭的燃烧热的作用，达到节煤效果。

12、同时节煤催化剂中的氧化剂成分至少能够在高温下发生分解释放自身携带的o原子，增加了煤炭周围的o2浓度，从而促进煤炭的燃烧效率。

13、节煤催化剂中的还原型助燃剂成分至少能够作为氧的载体，通过氧化还原反应，加速氧原子不断从高价氧化物向碳原子表面传递聚集，促进碳原子与氧原子的碰撞，从而提高了系统中的氧气利用率，降低了单位煤炭的氧气消耗总量，减少氮氧化物等对外污染物的排放。

14、与现有技术相比，本发明制备的节煤催化剂可以明显提高煤炭的燃烧速率，降低煤炭燃烧的初燃点和终燃点，增大煤炭的燃尽率，同时掺量更少，成本更低。具体煤炭的燃尽率可提高5％～10％，降低煤炭初燃点约22℃，降低终燃点约15℃，提高平均燃烧速率1.5～3％/min，节煤约5％～10％。

技术特征：

1.一种节煤催化剂，其特征在于，包括以下质量份数的组分：氧化剂：1～3份，表面活性剂：0.5～4份和还原型助燃剂：0.5～1份；

2.根据权利要求1所述的节煤催化剂，其特征在于，所述重铬酸钾、二氧化锰和次氯酸钠的质量比为：1～3：0.8～2.5：2～3。

3.根据权利要求1所述的节煤催化剂，其特征在于，所述表面活性剂为三氯化锑和硫酸亚铁以及乙酸铈三者的混合物，且三氯化锑、硫酸亚铁和乙酸铈的质量比为1～2.5：4～7：1.5～3。

4.根据权利要求1所述的节煤催化剂，其特征在于，所述尿素、硼砂、柠檬酸钠、甲酸钠和偏钒酸铵的质量比为3～6：0.5～1：2～5：3～4：1～3。

5.权利要求1～4任意一项所述的节煤催化剂的制备方法，其特征在于，方法包括用水溶解所述还原型助燃剂、表面活性剂和氧化剂制成液态节煤催化剂；或者将所述还原型助燃剂、表面活性剂和氧化剂混合制成固态节煤催化剂。

6.根据权利要5所述的节煤催化剂的制备方法，其特征在于，将还原型助燃剂、表面活性剂和氧化剂分别依次溶解于水中。

7.一种煤炭，其特征在于，所述煤添加有权利要求1所述的节煤催化剂。

8.根据权利要求7所述的煤炭，其特征在于，所述节煤催化剂的添加质量占煤炭质量的2.7‰～3.0‰。

9.一种粉煤灰，其特征在于，所述粉煤灰为权利要求7所述煤炭燃烧后产生的粉煤灰。

10.一种水泥，其特征在于，所述水泥的制备原料包括权利要求9所述粉煤灰。

技术总结
本发明提供了一种节煤催化剂及其制备方法，属于节煤外加剂技术领域。本发明的节煤催化剂包括氧化剂、表面活性剂和还原型助燃剂，所述氧化剂为重铬酸钾、二氧化锰和次氯酸钠的混合物；所述表面活性剂为三氯化锑、三氯化锑和硫酸亚铁两者的混合物、三氯化锑和乙酸铈两者的混合物、或三氯化锑和硫酸亚铁以及乙酸铈三者的混合物；所述还原型助燃剂选自尿素、硼砂、柠檬酸钠、甲酸钠和偏钒酸铵中的一种或两种以上的混合物。本发明的节煤催化剂，通过各组分之间相互作用，增加了煤炭表面的活性中心，为煤炭燃烧反应提供了更多的反应场所。

技术研发人员：佘江江,李荣,贾利军,李明泽,杨利斌,林高先,徐惠惠
受保护的技术使用者：尧柏特种水泥技术研发有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7