用於鍋爐燃煤的助燃、脫硫、節煤添加劑的製作方法

2023-05-26 11:56:16

專利名稱：用於鍋爐燃煤的助燃、脫硫、節煤添加劑的製作方法
技術領域：
本發明屬於一種改進燃燒對固體燃料進行處理的物質，或在燃料中 加入的物質，具體地說是一種用於鍋爐燃煤的助燃、脫硫、節煤添加劑。
技術背景-目前的燃料技術中，煤炭是一種重要的能源，在許多的工業鍋爐和 電廠鍋爐上廣泛應用。現有鍋爐在用燃煤加熱燃燒時，煤炭一般都達不 到完全燃燒，形成耗費煤炭且存在排放大量有害氣體、是造成大氣汙染的主要危害源之一，爐渣及飛灰的含炭量一般都在15—30%左右。因此， 降低有害氣體的排放，提高煤炭的燃燒效率，是擺在科技工作者面前的 一道重大課題，為了降低有害氣體排放，提高煤炭燃燒效率，廣泛地去 改進燃燒設備是有效途徑之一，但其投資巨大，以現有的技術條件看來， 短期內還無法全部實現。另外，在煤炭中添加助劑也是一種解決問題的 好辦法。近些年來國內市場上出現了很多的煤炭添加劑，其主要作用是 脫硫、除塵及節約煤炭，但其效果不夠顯著，大部分存在著脫硫、除塵 及節煤效率較低，爐渣碳量和煙塵濃度較大。再之，加入到鍋爐用煤中 的助劑，因成分中含有大量鈉鹽、氧化鐵或二氧化錳，這些成分會使粉 煤灰的熔點降低，並且由於爐膛溫度升高，增加了鍋爐結焦事故的發生。 發明內容本發明的目的在於提供一種助燃性強、脫硫效果好、且可杜絕鍋爐 結焦的一種用於鍋爐燃煤的助燃、脫硫、節煤添加劑。本發明的目的還在於採用最佳方法解決本添加劑的製作。 本發明的任務是這樣完成的， 一種用於鍋爐燃煤的助燃、脫硫、節 煤添加劑，添加劑中參與制配劑是按重量百分比計之，是由助燃劑24 36%，氧化劑32~38%，脫石克劑4-28°/。，防結焦劑18 ~ 22%構成，採用 加熱水作溶解液，以水補足其添加劑的制配劑物料總量之合為100%。制 配劑中的助燃劑是由曱醇15 ~ 2 0%、乙醚5 ~ 10%及4 ~ 6%吐溫-80組成； 氧化劑是由高錳酸鉀4 ~ 6%、氯酸鉀14 ~ 16%、重鉻酸鉀14 - 16°/。組成； 脫硫劑主要是生石灰4~6%，和高錳酸郜的參與作用，並有氧化劑中的 重鉻酸鉀起著催化劑的作用所構成；防結焦劑主要是用重鉻酸鉀、生石 灰4~6°/。完成的，用加熱水作溶解液。參與添加劑的製備所採用物料制 配，是將水加熱至6(TC 75。C作為溶解液進行製作的；該制配劑中參與 配合物料者，是以其自身單獨的特點介入變化的。上述所選用的化工原 料為市售工業級化工原料。上述的助燃劑物料為曱醇、乙醚及吐溫-80。曱醇和乙醚是很容易 燃燒的，所以，燃煤中加入甲醇和乙醚兩種物質之後，能夠促使燃煤的 著火提前，相對延長煤的燃燒時間，促使燃煤達到完全燃燒；而吐溫-80能夠滲透到燃煤中去，逐使燃煤在燃燒時變得膨鬆，不易形成大塊， 由此致使燃煤的燃燒變得更加充分，所以，助燃劑達到鍋爐的燃煤完全 燃燒的目的。上述的氧化劑主要物料有高錳酸鉀、氯酸鉀及重鉻酸鉀。高錳酸 鉀加入燃煤後，其KMn04在240。C開始分解成二氧化錳(Mn02)並放出 02氧氣；而氯酸鉀因為受到二氧化錳(Mn02)的催化作用，當在400°C 時便逐步分解放出02氧氣。高錳酸鉀分解後的二氧化錳，在升溫到535 。C時，再次分解為MnA與02氧氣。重鉻酸鉀性能比較穩定，其在610 。C開始分解放出02氧氣。該氧化劑的諸多02氧氣合在一起匯成大量氧 氣，便極大地改善了煤炭的燃燒狀態，使煤炭進入鍋爐加入氧化劑後， 從24(TC 80(TC始終處在富氧的狀況下燃燒，使得燃燒充分、且變的火 勢強猛、火焰高，因而提高了鍋爐熱效率。同時，由於燃燒狀況得到改 善，鍋爐煙氣中的可燃氣體，和懸浮炭粒也能得到充分盡燃，從而達到 了降j氐煙塵的濃度、黑度等級，達到節約燃煤的目的。上述的脫硫劑主要是生石灰。生石灰加水後生成的氫氧化鈣，能夠 同燃煤放出的二氧化硫生成硫酸鈣CaSO,,在爐溫小於145 (TC時不會分解，能隨爐渣排出，具有很好的脫硫效果。上述氧化劑之中的高錳酸鍾KMn04，受熱分解後生成的二氧化錳 Mn02，其表面呈多孔狀態，有很強的吸附能力，成為很好的脫硫劑，進 而提高了脫橫u劑的脫石危效率。另外，上述氧化劑之中的重鉻酸鉀KCr20,，其在高溫分解後生成的 三氧化二鉻&203,能與燃煤中的硫生成Cr2FeS4，進一步提高了脫硫效 果，從而使燃煤能夠清潔燃燒，達到保護環境的目的。上述的防結焦劑主要是重鉻酸鉀、生石灰。重鉻酸鉀在爐內高溫分 解後生成熔點為2435。C的CrA,它在爐內與燃煤中的硫反應後，便生 成具有尖晶石結構體的Cr2FeS4，這種結構體能夠促使粉煤灰形成的焦渣 結構、由玻璃狀結構轉變為結晶型的燃煤焦渣結構，促使堅硬狀的燃煤 焦渣轉變成氣孔狀、脆性的結構體，因而使粉煤灰不能形成堅硬的焦 渣，而且這種結構體能夠很好的提高灰渣的熔點溫度，最後是隨爐渣排 出。另外，脫硫劑中的生石灰，熔點為2580。C，也能夠提高燃煤灰渣的 熔點溫度。這兩種防結焦劑的聯合使用，從根本上杜絕了鍋爐結焦現象 的發生。一種用於鍋爐燃煤的助燃、脫硫節煤添加劑是以如下方式製作的(1) 、將生石灰加入的水製成石灰乳待用；(2) 、把另一部分水加熱至60°C - 75°C;將高錳酸鉀、氯酸鉀、重鉻 酸鉀粉碎可過2 0 ~ 6 0目篩子，加進熱水中，經機械攪拌機均勻攪拌15 分鐘製成水溶液；(3) 、然後將製成的水溶液，與甲醇、吐溫-80混合，再用攪拌機均 勻攪拌10 ~ 20分鐘製成混合液；(4) 、把混合液與石灰乳混合，用攪拌機均勻攪拌20~30分鐘，便 成製備液；(5) 、在製備液中加入乙醚，再用攪拌機均勻攪拌10 20分鐘；(6) 、置於3(TC器皿反應釜中保溫反應1 ~ 2小時；(7) 、得到液態的助燃、脫硫、節煤添加劑，按量分別包裝備用。 參與制配劑的物料匹配，是按重量百分比計，採用於下助燃劑中曱醇為15 ~ 20%、乙醚為5 ~ 10%、吐溫-80為4 ~ 6%; 氧化劑中主要的為高錳酸鉀為4 ~ 6°/。、氯酸鉀為14 ~ 16%、重鉻酸 鉀為14-16%;脫硫劑主要是生石灰和參與作用的高錳酸鉀及重鉻酸鉀佔4 ~28%。防結焦劑主要是重鉻酸軒，生石灰為4-6%。 其餘為水， 一般名義上水佔28~ 32%。(-)、就添加劑的制配劑所選用的參與物料、和製作工藝流程是 (1)、將4 ~ 6%生石灰加入1. 6 ~ 2. 4%的水製成石灰乳待用；(2) 、把26. 6 ~ 29. 4的水加熱至60°C ~ 75°C;將高錳酸4甲4 ~ 6%、 氯酸鍾14-16%、重鉻酸郜14 ~ 16%粉碎可過20 ~ 60目篩子，加入熱水 中，經機械攪拌機均勻攪拌15分鐘製成水溶液；(3) 、然後將製成的水溶液，與甲醇15 ~ 20%、 4 ~ 6%吐溫-80混合， 再用攪拌機均勻攪拌10 ~ 2 0分鐘製成混合液；(4) 、把混合液與石灰乳混合，用攪拌機均勻攪拌20 - 30分鐘成制 備液；(5) 、在製備液中加入5~10°/。乙醚，再用攪拌機均勻攪拌10~20 分鐘5(6) 、置於3(TC器亞反應釜中保溫反應1 ~ 2小時；(7) 、得到液態的助燃脫硫節煤添加劑，按量分別包裝備用。另外還有(二)、制配劑所選用的參與物料是甲醇 15% 高錳酸鉀 5%乙醚 10% 氯酸鉀 15%吐溫(SO) 5% 重4各酸鉀 15%生石灰 5°/。 水 30°/0 。 G)、制配劑所選用的參與物料是甲醇 20% 高錳酸鉀 4%乙醚5% 氯酸鍾 16°/。吐溫(80) 4% 重4各酸鉀 16%生石灰 6% 水 29% 卿、制配劑所選用的參與物料是曱醇 16% 高錳酸鉀 6%乙醚 9% 氯酸鍾 14%吐溫-80 6% 重4各酸鉀 14%生石灰 水 31%本助燃脫硫節煤劑在每噸燃煤中的用量為1-1.5公斤，使用時用 水稀釋30 150倍後加入到煤炭中，使其與燃煤儘量混合均勻。本發明 的助燃脫石克節煤劑在用戶的鍋爐燃煤上應用，經測試，脫硫率35~45%， 節煤率18 ~ 31%,鍋爐熱效率提高5 - 10%,煙塵的濃度、黑度明顯減輕， 並且能有效的防止鍋爐結焦事故的發生。本發明與現有技術相比較的優點是燃煤中加入曱醇和乙醚這兩種 物質之後，能夠促使燃煤的著火提前，相對延長煤的燃燒時間，使燃煤 燃燒的更加完全。吐溫-80夠滲透到燃煤中，使燃煤在燃燒時變得膨鬆， 形成助燃性強的添加劑，而且不易燒結生成大塊。生石灰加水後生成的 氳氧化4丐，和燃煤放出的二氧化硫生成硫酸鈣可隨爐渣排出，具有很好 的脫硫效果，重鉻酸鉀也是很好的脫硫劑。高錳酸鉀、重鉻酸鉀加溫可 分解出氧氣，使煤炭進入鍋爐加入氧化劑後從2"。C ~ 80(TC始終處於富 氧的狀況下燃燒，完成助燃目的；由於燃燒狀況得到改善，鍋爐煙氣中 的可燃氣體和懸浮炭粒能得到充分燃盡，從而達到了降低煙氣黑度等 級，提高鍋爐熱效率，達到節約燃煤的目的。重鉻酸鉀能夠促使粉煤灰 形成的焦渣結構由玻璃狀結構轉變為結晶型的焦渣結構，促使堅硬狀的 焦渣轉變成氣孔狀、脆性的結構體，使粉煤灰不能形成堅硬的焦渣，而 且這種結構體能夠很好的提高灰渣的熔點溫度。生石灰為防焦劑也能提 高灰渣的熔點溫度。這兩種防焦劑的聯合使用，從根本上杜絕了鍋爐結 焦現象的發生。
具體實施方式
本發明為一種用於鍋爐燃煤的助燃、脫硫節煤添加劑，選用的化工原料為市售工業級化工原料。按照上述工藝流程、配料重量百分比例， 以其實施例列出如下 實施例1 、制配劑所選用的參與物料是甲醇 15% 高錳酸鉀 5%乙醚 10% 氯酸鉀 15%吐溫(8(J) 5% 重4各酸鉀 15%生石灰 5% 水 30%製作工藝為首先將5 />斤生石灰加入水2公斤製成7公斤的石灰 乳；將剩餘的30-2=28公斤水，加熱至65°C ~ 70。C待用；把高錳酸鉀5 公斤、氯酸鉀15公斤、重鉻酸鉀15公斤加入到上述28公斤的65°C ~ 7(TC的熱水中，經機械攪拌機均勻攪拌15分鐘製成水溶液；然後將制 成的水溶液與甲醇15公斤和5公斤的吐溫-80混合，再用攪拌4凡均勻攪 拌20分鐘後與7公斤的石灰乳混合，用攪拌機均勻攪拌20分鐘成混合 液，最後加入乙醚10公斤，再用攪拌機攪拌10分鐘，置於30。C的反應 釜中保溫反應1. 5小時，即得到液態IOO公斤的助燃脫硫節煤添加劑。實施例2制配劑所選用的參與物料是曱醇 20% 高錳酸鉀 4%乙醚 5% 氯酸鍾 16%吐溫(SO) 4% 重4各酸鍾 16%生石灰 6% 水 29%製作工藝為首先將6公斤生石灰加入水2. 4公斤製成8. 4公斤石 灰乳；將剩餘的29-2. 4=26. 6公斤水，加熱至65°C ~ 70。C待用；把高錳 酸鍾4公斤、氯酸鍾16公斤、重鉻酸卸16公斤加入到上述26. 6公斤 的65°C-7(TC的熱水中，經機械攪拌機均勻攪拌製成水溶液，然後將制 成的水溶液與甲醇20公斤、4公斤的吐溫-80混合，再用攪拌才幾撹拌10 分鐘後與8. 4公斤的石灰乳混合，用攪拌機均勻攪拌20分鐘，最後加 入乙醚5公斤，再用攪拌機均勻攪拌10分鐘，置於30。C反應釜中保溫反100公斤的助燃M^克節煤添加劑。 實施例3制配劑所選用的參與物料是甲醇 16% 高錳酸鉀 6%乙醚 9% 氯酸鉀 14%吐溫-80 6% 重4各酸鉀 14%生石灰 4% 水 31%製作工藝為首先將4公斤生石灰加入水1. 6公斤製成5. 6公斤石 灰乳，將剩餘的31-1. 4=29. 4公斤水，加熱至65°C - 70。C待用把高錳 酸鉀6公斤、氯酸鉀14公斤、重鉻酸鉀14公斤加入到上述29. 4公斤 的65°C 7(TC的熱水中，經機械攪拌機均勻攪拌製成水溶液，然後將制 成的水溶液與曱醇16公斤、6公斤的吐溫-8 0混合，再用攪拌機均勻攪 拌10分鐘後與5.6公斤石灰乳混合，用攪拌機均勻攪拌20分鐘，最後 加入乙醚9公斤，再用攪拌機均勻攪拌IO分鐘，置於30。C反應釜中保 溫反應1小時，即得到液態100公斤的助燃脫硫節煤添加劑。實施例4制配劑所選用的參與物料是曱醇 15% 高錳酸鍾 5%乙醚 8% 氯酸鉀 15%吐溫-80 4% 重4各酸鉀 15°/。生石灰 6% 水 32%製作工藝為首先將6公斤生石灰加入水2. 4公斤製成8. 4公斤石 灰乳，將剩餘的32-2.4=29. 6公斤水，加熱至65°C ~ 70。C待用把高錳 酸鉀5公斤、氯酸鉀15公斤、重鉻酸鉀15公斤加入到上述29. 6公斤 的65°C-70。C的熱水中，經機械攪拌機均勻攪拌製成水溶液，然後將制 成的水溶液與甲醇15公斤、4公斤吐溫-80混合，再用攪拌機均勻攪拌 IO分鐘後與8. 4公斤石灰乳混合，用攪拌機均勻攪拌20分鐘，最後加 入乙醚8公斤，再用攪拌機均勻攪拌IO分鐘，置於3(TC反應釜中保溫 反應1小時，即得到液態IOO公斤的助燃脫硫節煤添加劑。由於燃煤的成分特性相差較大，選用參與物料的相對性比例存在差異，可以輔加含硝酸鉀硝酸鈉絡合物(KN(U[3] . NaNoi [3] ) 10°/ ，碳 酸鈉或碳酸鉀40%,氯化鈉或氯化鉀38%, 7"三氧化二鐵2. 5°/。，氧化鋁 1.5%，氧化矽2%，氧化鎂4%,氧化鈣4%的燃煤，不影響本發明助燃防 結焦效果。助燃劑中的按照上述同樣方式製作添加劑，在制配劑中參與配合物 料用量比可參考助燃劑一曱醇乙醚吐溫-80 =3:2:1或者3.2 : l, 8 : 1.2 氧化劑一高錳酸鉀氯酸鉀重鉻酸鉀=1:3: 3或者i. 0 : 2.8 :2. 8脫硫、防結焦一生石灰、藉助氧化劑中的高錳酸鉀、氯酸鉀和重鉻 酸鉀。
權利要求
1、一種用於鍋爐燃煤的助燃、脫硫節煤添加劑，其特徵在於按重量百分比計，添加劑中的參與制配劑是由助燃劑24～35％，氧化劑32～38％，脫硫劑4～28％，防結焦劑18～22％構成，採用加熱水作溶解液，以水補足其添加劑的制配劑物料總量為100％；制配劑中的助燃劑由甲醇15～20％、乙醚5～10％及4～6％吐溫-80組成；氧化劑是由高錳酸鉀4～6％、氯酸鉀14～16％、重鉻酸鉀14～16％組成；脫硫劑主要是生石灰4～6％，高錳酸鉀的參與作用，並有氧化劑中的重鉻酸鉀起著催化劑的作用佔4～28％構成；防結焦劑主要是重鉻酸鉀、生石灰4～6％完成的，其餘為水，名義上水佔28～32％，用加熱水作溶解液；所選用的參與物料與其製作工藝流程是(1)、首先將生石灰加入常溫水製成石灰乳待用；(2)、把另一部分水加熱至60℃～75℃成熱水；將高錳酸鉀、氯酸鉀、重鉻酸鉀粉碎過20～60目篩子，加進熱水中，經機械攪拌機均勻攪拌15分鐘製成水溶液；(3)、然後將製成的水溶液，與甲醇、吐溫-80混合，再用攪拌機均勻攪拌10～20分鐘製成混合液；(4)、把混合液與石灰乳混合，用攪拌機均勻攪拌20～30分鐘，便成為製備液；(5)、在製備液中加入乙醚，再用攪拌機均勻攪拌10～20分鐘；(6)、置於30℃器皿反應釜中保溫反應1～2小時；(7)、得到液態的助燃、脫硫、節煤添加劑，按量分別包裝備用。
2、根據權利要求1所述的用於鍋爐燃煤的助燃、脫硫節煤添加劑， 其特徵在於就其相同的製作工藝流程，添加劑所選用的參與物料量 是甲醇 15% 高錳酸鉀 5%乙醚 10°/。 氯酸鉀 15%吐溫(80) 5% 重鉻酸鉀 15%生石灰 5% 水 30% 。
3、 根據權利要求1所述的用於鍋爐燃煤的助燃、脫硫節煤添加劑、 其特徵在於就其相同的製作工藝流程，添加劑所選用的參與物料量 是曱醇 20% 高錳酸鉀 4%乙醚 5% 氯酸鉀 16%吐溫(80) 4% 重鉻酸鉀 16%生石灰 6% 水 29% 。
4、 根據權利要求1所述的用於鍋爐燃煤的助燃、脫硫節煤添加劑， 其特徵在於就其相同的製作工藝流程，添加劑所選用的參與物料量 是曱醇 15% 高錳酸鉀 5%乙醚 8% 氯酸鉀 15%吐溫-80 4% 重鉻酸鉀 15%生石灰 6% 水 32%。
全文摘要
本發明提供一種用於鍋爐燃煤的助燃、脫硫節煤添加劑，其制配劑由甲醇、乙醚、吐溫-80佔24～35％的助燃劑，高錳酸鉀、氯酸鉀、重鉻酸鉀佔32～38％的氧化劑，脫硫劑佔4～28％，有生石灰，高錳酸鉀、氯酸鉀及重鉻酸鉀參與；防結焦劑是重鉻酸鉀、生石灰佔18～22％，其餘為水，以水補足添加劑的總量合為100％。添加劑的製作是由生石灰加水生成石灰乳；水加熱作溶解液加進高錳酸鉀、氯酸鉀、重鉻酸鉀攪拌均勻後，加入甲醇、吐溫-80混合攪勻，再加石灰乳混合攪拌均勻，最後加入乙醚攪拌均勻，再保溫1小時即可。本發明能提高脫硫率40％，節煤率25％，鍋爐熱效率達5～10％，且防止鍋爐結焦事故的發生。
文檔編號C10L9/12GK101230301SQ20081000014
公開日2008年7月30日 申請日期2008年1月4日 優先權日2008年1月4日
發明者周興澤 申請人:周興澤