專利名稱：催燃劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃煤添加劑，特別涉及改造劣質(zhì)煤，有催化燃燒反應(yīng)的燃煤添加劑。
我國(guó)長(zhǎng)期存在北煤南運(yùn)問(wèn)題，因?yàn)槟戏矫寒a(chǎn)量少，特別是高硫的低熱值的劣質(zhì)煤比較多。劣質(zhì)煤及煤矸石的問(wèn)題是固定碳低，灰分高，硫高，省火點(diǎn)低，并且不易完全燃燒，殘?jiān)泻剂扛?，使用這類煤燒鍋爐不但蒸汽產(chǎn)量得不到保證，并且由于存在大量灰份及二氧化硫排放而導(dǎo)至嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。為了改善煤的燃燒性能及環(huán)保問(wèn)題，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外都做了大量工作，申請(qǐng)了不少專利。特別是利用堿金屬或堿土金屬鹽類作為燃煤添加劑。例如日本專利J57131-288提到在中國(guó)大同優(yōu)質(zhì)煤中加入的粘結(jié)油添加劑中含有Li，Na，K堿金屬及Mg，Ca，Sr或Ba的堿土金屬鹽類，另加一種1～22C堿金屬及3～22C的堿土金屬的磺基琥珀酸酯，可見(jiàn)堿金屬、堿土金屬對(duì)燃燒有促進(jìn)作用。在法國(guó)專利DE3027-101中提到利用氯酸鈉作為型煤燃燒氧化劑，對(duì)燃燒也有促進(jìn)作用，但這兩個(gè)專利的添加劑的成本均較高。并且使用對(duì)象是優(yōu)質(zhì)煤。作為堿土金屬鹽類的一種特殊鹽類-硅灰石(偏硅酸鈣CaSiO3)礦近年來(lái)得到廣泛應(yīng)用，中國(guó)專利CN1015447B“水泥促熔劑”證明利用硅灰石礦物可以節(jié)省燒水泥的燃料煤用量，并使煙塵及二氧化硫降低。但尚未發(fā)現(xiàn)有關(guān)硅灰石作為燃煤添加劑組份的報(bào)導(dǎo)。
本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種改造劣質(zhì)煤催化煤燃燒，降低環(huán)境污染的催燃劑。
本發(fā)明的目的采用如下技術(shù)配方達(dá)到組分的重量百分含量及其作用說(shuō)明如下(本發(fā)明所述的百分含量均為重量%)1、硅灰石 50～80%本發(fā)明所用硅灰石是指低品位硅灰石礦物。
硅灰石屬偏硅酸鈣(CaSiO3)礦物，由CaO和SiO2組成，為針狀結(jié)晶。在陶瓷中加入偏硅酸鈣可提高陶瓷強(qiáng)度，加速燒成。在水泥煅燒時(shí)加入可加快水泥燒成，提高水泥強(qiáng)度。在燃燒煤中加入硅灰石礦，估計(jì)有三方面作用。一是改變爐渣結(jié)構(gòu)，因?yàn)獒槧罱Y(jié)晶在燃燒時(shí)與煤中其他礦物互相聯(lián)結(jié)，可能組成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使空氣中氧分子在網(wǎng)絡(luò)的空格中自由流動(dòng)，有助于煤中高溫分解后的碳?xì)浠衔锏难趸磻?yīng)，促使燃燒完全。從本發(fā)明試驗(yàn)后的爐渣中發(fā)現(xiàn)，這種爐渣較一般爐渣輕，多孔，渣中含碳量也比較低。另一個(gè)作用是硅灰石在高溫下分解成CaO和SiO2，活性的CaO能迅速捕捉劣質(zhì)煤中硫燃燒產(chǎn)生的SO2生成穩(wěn)定的硫酸鈣鹽。三是硅灰石分解生成的活性CaO與煤中水份或氫燃燒生成的水份結(jié)合生成Ca(OH)2，這一反應(yīng)放出大量生成熱，有助于爐溫的提高，在燃燒時(shí)表現(xiàn)為爐膛底火好，呈亮白色火焰。
2、鋰礦物和/或鋰鹽 5～35%所述的鋰礦物包括鋰輝石(Li2O·Al2O3·4SiO2)，鋰云母[X2Li3S7O2(OH，F(xiàn))2]，這類礦物有降低爐渣粘度的作用，使?fàn)t渣透氣性好。還包括氟化鋰，氯化鋰，硼酸鋰，碳酸鋰等鹽類及鹽湖鋰礦鹵水干物質(zhì)等。這類含鋰的礦物和/或鋰鹽，其中的鋰離子對(duì)燃燒有催化作用。
3、氯酸鹽 5～15%所述的氯酸鹽包括氯酸鋰，氯酸鈉，氯酸鉀，還包括次氯酸鋰，次氯酸鈉，次氯酸鉀。這類氯酸鹽是強(qiáng)烈的氧化劑，在較低溫度下也能放出活性氧，使燃料的著火點(diǎn)降低，并使不完全燃燒所生成的CO，H2，CH4等充分燃燒。
4、堿金屬鹽類 5～15%所述的堿金屬鹽類包括食鹽(NaCl)，硝酸鉀，硝酸鈉等。這類化合物對(duì)燃燒有催化作用，特別是硝酸鹽在火藥中的促使炭迅速燃燒而爆炸，充分顯示出其催化作用。近年來(lái)研制成功的鍋爐清灰劑，其中它可使鍋爐管壁上的積灰降低熔點(diǎn)掉下來(lái)，從而改善鍋爐的熱傳導(dǎo)能力，降低煤耗。
5、苯渣 5～10%當(dāng)劣質(zhì)煤，特別是以煤矸石為主燃料時(shí)，由于固定炭及揮發(fā)份過(guò)低使著火有困難時(shí)，加入含碳量高的苯渣是必要的。
本發(fā)明的催燃劑的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，只需把礦石原料經(jīng)粗破，細(xì)磨二道工序后，再與其它不需要加工的原料共同攪拌均化后，配制成粒度為60～120目的粉狀混合物產(chǎn)品。
本發(fā)明的催燃劑以1～4%加入量加入劣質(zhì)煤和/或煤矸石中生產(chǎn)出“高效煤”。該高效煤經(jīng)0.9噸手燒爐，2噸鏈條爐等多次作燃燒試驗(yàn)。試驗(yàn)表明把催燃劑加入到熱值低達(dá)2150大卡的劣質(zhì)煤中，燃燒效果相當(dāng)于熱值為4000大卡的原煤。并且煙氣中揮發(fā)物少，煙白色，經(jīng)萍鄉(xiāng)市環(huán)保部門檢測(cè)，煙氣中SO2及NOx含量明顯降低。因此本發(fā)明的催燃劑具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。
實(shí)施例1在0.9噸手燒鍋爐中，采用揮發(fā)份Vf＝18.66%，QGW＝3673大卡的低質(zhì)煤，加入2.3%的催燃劑，催燃劑中含56.2%硅灰石，30.3%鋰輝石，7.5%氯酸鉀，6.0%食鹽。用該高效煤代替QGW＝4900大卡原煤燒鍋爐。燃燒結(jié)果表明可節(jié)約相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)煤20%，煙囪粉塵降低為一半。煙氣中SO2及NOX由萍鄉(xiāng)市環(huán)保局檢測(cè)結(jié)果為未檢出。爐膛中燃燒情況是火力旺，帶白色，耐燒無(wú)煙。
實(shí)施例2在0.9噸手燒鍋爐中，采用揮發(fā)份Vf＝15.69%，QGW＝2150大卡的劣質(zhì)煤，加入4%的催燃劑，其中含硅灰石80%，氯化鋰和/或氟化鋰、硼酸鋰和/或碳酸鋰10%，氯酸鋰5%，硝酸鉀5%。燃燒結(jié)果表明火力帶黃白色，煙氣中SO2和NOX未檢出，可節(jié)省折合標(biāo)準(zhǔn)煤32%。
實(shí)施例3在2噸鏈條鍋爐中采用Vf＝17.57%，QGW＝3824.10大卡的洗中煤，摻加入1.5%的催燃劑硅灰石64%，氟化鋰和/或碳酸鋰21%，次氯酸鈉5%，食鹽10%。燃燒試驗(yàn)結(jié)果表明，其著火點(diǎn)，揮發(fā)分高，耐燒。煙氣中SO2和NOX未測(cè)出。節(jié)約折合標(biāo)準(zhǔn)煤25%。
實(shí)施例4在2噸鏈條爐中，采用低揮發(fā)物Vf＜10%的煤種，摻入2.3%的催燃劑，催燃劑中含有硅灰石55%，鹽湖鋰礦鹵水干物質(zhì)5%，氯酸鋰15%，硝酸鉀15%，苯渣10%。燃燒結(jié)果表明該煤可以代替原煤燒鍋爐，煙少，SO2和NOX未檢出，可節(jié)約折合標(biāo)準(zhǔn)煤30%。
從上述實(shí)施例明顯看出，加入1～4%的本發(fā)明催燃劑可使劣質(zhì)煤，低揮物煤達(dá)到優(yōu)質(zhì)原煤的燃燒效果，可節(jié)約折合標(biāo)準(zhǔn)煤20～32%。并且使煙氣中可燃物，煙塵，SO2，NOX大幅度下降，有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
權(quán)利要求
1.一種催燃劑，是下列組分粉末的混合物(重量%)A.硅灰石 50～80%B.鋰礦物和/或鋰類 5～35%C.氯酸鹽 5～15%D.堿金屬鹽類 5～15%E.苯渣 0～10%
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催燃劑，其特征在于所述的硅灰石是指低品位硅灰石礦物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催燃劑，其特征在于所述的鋰礦物和/或鋰類是指鋰輝石，鋰云石，氟化鋰，氯化鋰，硼酸鋰，碳酸鋰。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催燃劑，其特征在于所述的氯酸鹽是指氯酸鋰，氯酸鈉，氯酸鉀，次氯酸鋰，次氯酸鈉，次氯酸鉀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催燃劑，其特征在于所述的堿金屬鹽類是指食鹽，硝酸鉀，硝酸鈉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催燃劑，組分為56.2%硅灰石，30.3%鋰輝石，7.5%氯酸鉀，6.0%食鹽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催燃劑，其組分為80%硅灰石，10%氟化鋰和/或氯化鋰和/或硼酸鋰和/或碳酸鋰，5%氯酸鋰、5%硝酸鉀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催燃劑，其組分為64%硅灰石，24%氟化鋰和/或碳酸鋰，5%次氯酸鈉，10%食鹽。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催燃劑，其組分為55%硅灰石，5%鹽湖鋰礦筒水干物質(zhì)，15%氯酸鋰，15%硝酸鋰，10%苯渣。
全文摘要
一種用于改造劣質(zhì)煤，催化煤燃燒，降低煙塵，SO
文檔編號(hào)C10L9/10GK1083855SQ9310735
公開(kāi)日1994年3月16日 申請(qǐng)日期1993年6月19日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月19日
發(fā)明者羅海甦 申請(qǐng)人:羅海甦