可燃燒的粉煤灰及其製備方法
2023-05-29 22:48:56 3
專利名稱：可燃燒的粉煤灰及其製備方法
技術領域：
本發明涉及燃料技術領域，特別是涉及一種可燃燒的粉煤灰及其製備方法。
背景技術：
燃煤電廠在運行過程中會產生大量的粉煤灰，粉煤灰是我國當前排量較大的工業廢渣之 一。隨著電力工業的發展，燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰如果不加處理 ，就會產生揚塵，汙染大氣；若排入水系則會造成河流淤塞，而其中的有毒化學物質還會對 人體和生物造成危害。因此，粉煤灰的處理和利用問題引起了人們的廣泛關注。
目前，粉煤灰的利用大都集中於建材和水泥的生產，也有用於生產空心玻璃珠的。粉煤 灰主要是由殘焦(多孔性碳粒)和氧化物等組成，目前還沒有將粉煤灰用於燃料領域的報導
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種工業廢棄物一粉煤灰的新應用，即將其應用於燃 料領域，提供一種可燃燒的粉煤灰及其製備方法，以實現對粉煤灰綜合利用的目的。 為了解決上述技術問題，本發明採用如下的技術方案
本發明可燃燒的粉煤灰是在粉煤灰中加入碳源和活化劑製備而成，活化劑由鎂粉和硝酸 鈉組成。
具體地說，它是在粉煤灰中加入粉煤灰重量30 50%的碳源、0. 1 0.2%的鎂粉、0.2 0.4%的硝酸鈉製備而成。
最佳的，它是在粉煤灰中加入粉煤灰重量40%的碳源、0. 15%的鎂粉、0.3%的硝酸鈉 製備而成。
前述的碳源為植物碳源，可利用農林廢棄物經高效碳化而得。
前述可燃燒的粉煤灰的製備方法取粉煤灰、碳源、鎂粉和硝酸鈉，混合均勻，用自來 水調節溼度，即得可燃燒的粉煤灰。
具體的，前述可燃燒的粉煤灰的製備方法取碳源，粉碎為100目的顆粒，加入粉煤灰 、鎂粉和硝酸鈉，混合均勻，用自來水調粉煤灰料至手捏成團、鬆手即散開，即得可燃燒的 粉煤灰。
本發明可燃燒的粉煤灰組成碳源是利用農林廢棄物經高效炭化而得，其疏鬆、透氣，是燃燒的組成部分。 粉煤灰主要以其殘焦成分參加燃燒，粉煤灰多孔碳粒因其內粘連著一定量的矽酸礦物 及玻璃體，活性較差，但其在活化劑的作用下由惰性變成活性，促進徹底燃燒。
鎂粉鎂燃燒時除與氧反應外，還可以與二氧化碳反應。鎂原子由於本身的原子化學屬 性，對結合態的氧原子具有強烈的佔有、吸附性，因此，即使在二氧化碳、 一氧化氮之類的 氣體中，只要溫度適宜，就會發生強烈反應，如果溫度繼續升高，生成的氧化鎂還會和碳反 應，生成碳化鎂，碳化鎂中的碳原子處於極度活躍的狀態，會和氧反應生成二氧化碳，直至 整個化學反應平衡。
硝酸鈉硝酸鈉加熱至38(TC時開始分解成亞硝酸鈉和氧氣，加熱至529"C時分解加劇，
所釋放的氧氣能加劇碳源的燃燒，提高燃燒的溫度，加快鎂粉的活化。
本發明可燃燒粉煤灰的燃燒過程粉煤灰的燃燒過程實際是粉煤灰內殘焦的燃燒和有關 氧化物產生化學放熱反應的過程。粉煤灰殘焦(多孔性碳粒)是比較惰性的， 一般情況下較 難燃燒，同時其所含的氧化物(氧化鋁、氧化鐵等)比較穩定， 一般情況下也難反應。為了 使惰性的殘焦變為活性碳源，同時使結構穩定的氧化物積極參與放熱反應，就必須選用極易 點燃、同時又對碳和氧有較大親和性的物質作為活化劑，在眾多的物質中能同時具備上述要 求，同時又能滿足用量小、使用方便、安全、經濟的特點的物質非鎂粉莫屬了。眾所周知， 一個燃燒過程必需具備可燃物、氧氣、點燃(自燃)、連續性，本發明中的植物碳源和鎂粉 極易點燃，燃燒開始後，鎂粉由於本身的原子化學屬性，對結合態的氧原子產生極強的佔有 和吸附，放出光和熱，在硝酸鈉(逐溫供氧和放熱)的參與下，在較短的時間內創造出多孔 性碳粒(殘焦)燃燒和氧化物發生化學放熱反應的條件。在燃燒過程中，鎂同時又與燃燒時 產生的二氧化碳進行反應，產生新碳源，循環燃燒。燃燒過程中發生的化學反應方程式如下
formula see original document page 4^=2NaN〇2 +〇2
與現有技術相比，本發明在粉煤灰中加入碳源和活化劑，使得經過燃燒的粉煤灰徹底燃燒，再次利用未燃盡的殘焦，充分利用了本以日漸減少的煤炭資源，且經過徹底燃燒的粉煤 灰的主要成分是各種礦物質，還可以用於例如建材的生產，本發明粉煤灰的摻量高達80%， 在燃燒時不產生煙、無味、基本無硫、二氧化碳等有害排放物，潔淨環保，可完全替代礦場 煤用於工業和民用，所以，本發明在能源節約、節能減排、環境保護、綜合利用方面具有重 大的戰略意義。
具體實施例方式
實施例l:原料粉煤灰100公斤、植物碳源40公斤、鎂粉O. 15公斤、硝酸鈉0.3公斤 製備方法取植物碳源，粉碎為100目的顆粒，加入粉煤灰、鎂粉和硝酸鈉，混合均勻
，用自來水調粉煤灰料至手捏成團、鬆手即散開，即得可燃燒的粉煤灰。
實施例2:原料粉煤灰100公斤、植物碳源30公斤、鎂粉0.2公斤、硝酸鈉0.2公斤 製備方法取植物碳源，粉碎為100目的顆粒，加入粉煤灰、鎂粉和硝酸鈉，混合均勻
，用自來水調粉煤灰料至手捏成團、鬆手即散開的程度，即可使用。
實施例3:原料粉煤灰100公斤、植物碳源50公斤、鎂粉O. l公斤、硝酸鈉0.4公斤 製備方法取植物碳源，粉碎為100目的顆粒，加入粉煤灰、鎂粉和硝酸鈉，加入常用
粘結劑，混合均勻，用自來水調節溼度，成型後乾燥即可使用。
權利要求
1.一種可燃燒的粉煤灰，其特徵在於它是在粉煤灰中加入碳源和活化劑製備而成，活化劑由鎂粉和硝酸鈉組成。
2.按照權利要求l所述可燃燒的粉煤灰，其特徵在於它是在粉煤灰 中加入粉煤灰重量30 50%的碳源、0. 1 0.2%的鎂粉、0.2 0.4%的硝酸鈉製備而成。
3.按照權利要求2所述可燃燒的粉煤灰，其特徵在於它是在粉煤灰 中加入粉煤灰重量40%的碳源、0. 15%的鎂粉、0. 3%的硝酸鈉製備而成。
4.按照權利要求1一3任一所述可燃燒的粉煤灰，其特徵在於所述 碳源為植物碳源。
5.權利要求1一4所述可燃燒的粉煤灰的製備方法，其特徵在於取 粉煤灰、碳源、鎂粉和硝酸鈉，混合均勻，用自來水調節溼度，即得可燃燒的粉煤灰。
6.按照權利要求5所述可燃燒的粉煤灰的製備方法，其特徵在於取 碳源，粉碎為100目的顆粒，加入粉煤灰、鎂粉和硝酸鈉，混合均勻，用自來水調粉煤灰料 至手捏成團、鬆手即散開，即得可燃燒的粉煤灰。
全文摘要
本發明公開了一種可燃燒的粉煤灰及其製備方法，它是在粉煤灰中加入碳源和活化劑製備而成，活化劑是由鎂粉和硝酸鈉組成，取粉煤灰、碳源、鎂粉和硝酸鈉，混合均勻即可，本發明在粉煤灰中加入碳源和活化劑，使得經過燃燒的粉煤灰徹底燃燒，再次利用未燃盡的殘焦，充分利用了本以日漸減少的煤炭資源，且經過徹底燃燒的粉煤灰的主要成分是各種礦物質，還可以用於例如建材的生產，本發明粉煤灰的摻量高達80％，在燃燒時不產生煙、無味、基本無硫、二氧化碳等有害排放物，潔淨環保，可完全替代礦場煤用於工業和民用，所以，本發明的技術方案在能源節約、節能減排、環境保護、綜合利用方面具有重大的戰略意義。
文檔編號C10L5/04GK101319160SQ20081030266
公開日2008年12月10日 申請日期2008年7月9日 優先權日2008年7月9日
發明者馬曉英 申請人:南京三步科技發展有限公司