專利名稱：助燃固硫脫硝除焦一體化燃煤添加劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃煤技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種助燃固硫脫硝除焦一體化燃煤添加劑及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
燃煤添加劑是一種添加于煤中的化學(xué)藥劑，由一種或多種物質(zhì)組成，一般為固體粉末或液體，可起到促進煤的完全燃燒，提高煤的燃燼率，降低SO2和NOx排放濃度以及清除和抑制結(jié)焦等作用。目前，部分燃煤添加劑具有同時助燃、固硫方面的作用，而對于降低煤燃燒過程中產(chǎn)生NOx氣體濃度、清除或抑制煤燃燒過程中產(chǎn)生的積灰、結(jié)焦等方面的作用，還沒有一種添加劑能夠同時滿足的。生產(chǎn)過程中往往采用在不同的階段加入不同的添加劑，或者在氣體排出后再進行凈化，控制過程復(fù)雜，且處理效果差，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服以上缺點，提供一種固硫效率高、助燃效果好，且對燃燒設(shè)備和環(huán)境不產(chǎn)生負(fù)面影響的助燃固硫燃煤添加劑。本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種助燃固硫脫硝除焦一體化燃煤添加劑，成分及各成分的重量百分比分別是:MnO2:13-27% ；Fe2O3:8-22% ；CaO:8-22% ；CuO:2-9% ；KNO3:6-18% ；KMnO4:2-12%;Al2O3:3-14% ；SiO2:2-7% ；Cu(NO3)2:2-11% ；Al (NO3)3:4-12% ；TiO2:0.5-4% ο優(yōu)選地，該燃煤添加劑的成分及各成分的重量百分比分別是:MnO2:15-25% ；Fe2O3:10-20% ；CaO:10-20% ；CuO:3-8%;KNO3:8-15% ；KMnO4:3-10%;
Al2O3:4-12% ；SiO2:3-6% ；Cu(NO3)2:2.5-10% ；Al(NO3)3:4.5-11% ；TiO2:1-3%。優(yōu)選地，該燃煤添加劑的成分及各成分的重量百分比分別是:MnO2:18-22% ；Fe2O3:12-18% ；CaO:14-18% ；CuO:4-6%;KNO3:10-13% ；KMnO4:4-8%;
Al2O3:6-9%;SiO2:4-5%;Cu(NO3)2:4-8% ；Al (NO3)3:6-9% ；TiO2:1.5-2.5% ο本發(fā)明還提供一種如上述的助燃固硫脫硝除焦一體化燃煤添加劑的制備方法，步驟如下:a、將各組成物質(zhì) MnO2、Fe2O3、CaO、CuO、KNO3、KMnO4、A1203、SiO2、Cu (NO3) 2、AI (NO3) 3、TiO2放入烘箱內(nèi)干燥2-4小時，干燥溫度為40-70°C ；b、按照權(quán)利要求1-3任一項所述比例稱量Mn02、Fe203、CaO、CuO, A1203、SiO2,混合后加入球磨機進行研磨2-4小時至d9(l < 75 μ m，倒入密閉攪拌容器；d、按照權(quán)利要求 1-3 任一項所述比例稱量 KN03、KMn04、Cu (NO3)2、A1 (NO3) 3、Ti02，加入密閉攪拌容器與MnO2、Fe203、CaO、CuO, A1203、SiO2 一起攪拌0.5-2小時直至混合均勻。本發(fā)明還提供一種如上述的助燃固硫脫硝除焦一體化燃煤添加劑的應(yīng)用，按照燃煤重量的萬分之一到萬分之五添加所述燃煤添加劑。本發(fā)明提供的助燃燃煤添加劑，具有如下優(yōu)點:1、同時具有助燃、固硫、脫硝、除焦等功能。a、助燃方面:Mn02、CuO、CaO、Al2O3等均能夠催化煤的脫碳反應(yīng)，并作為氧的載體，通過不斷還原和氧化反應(yīng)，為揮發(fā)分及固定碳的燃燒提供活性氧，從而使揮發(fā)分的燃燒更為充分；ΚΜη04、Cu (NO3) 2、Fe (NO3) 3中錳離子、銅離子、鐵離子可作為氧的載體，增加爐內(nèi)活性氧的含量，促進固定碳的燃燒；KN03、KMnO4, Cu (NO3) 2、Al (NO3) 3在高溫下分解產(chǎn)生氧氣，為煤燃燒提供氧量，使固定碳燃燒更加充分；同時還使固定碳顆粒保持蓬松多孔的狀態(tài)，增大了固定碳與氧的接觸面積JiO2作為活性催化劑，可以催化添加劑中氧化物的氧傳遞反應(yīng)。上述物質(zhì)均能夠強烈促進煤的脫碳裂解以及揮發(fā)分和固定碳的燃燒。根據(jù)燃煤設(shè)備燃燒效率的不同，可節(jié)煤2-10 %。b、固硫方面=Fe2O3具有較強催化性，能使煤燃燒過程中產(chǎn)生的SO2轉(zhuǎn)化為SO3,減少SO2生成濃度；并且，SO3與添加劑中經(jīng)高溫分解產(chǎn)生的金屬氧化物結(jié)合生成硫酸鹽，Al (NO3)3反應(yīng)生成的Al2O3與堿土金屬硫酸鹽結(jié)合,生成難熔鹽類,實現(xiàn)高溫固硫；煤灰中的SiO2成分可形成硅酸鹽類物質(zhì)，在高溫條件下呈玻璃熔融狀，將堿土金屬生成的硫酸鹽包裹，抑制其分解，從而降低SO2的生成量；Fe2O3促進了 SO3的生成；A1203與CaSO4等硫酸鹽進一步生成難熔鹽類；Si02的包裹效應(yīng)抑制了硫酸鹽的分解JiO2可催化煤灰中物質(zhì)形成難分解的化合物。經(jīng)檢測，本發(fā)明提供的燃煤添加劑的固硫率達40 %以上。C、脫硝方面=Fe2O3具有較強的催化特性，能促進煤燃燒過程中生成的固定碳及一氧化碳與NOx反應(yīng)，生成N2,從而減少了 NOx的排放濃度，脫硝效果好。經(jīng)檢測，脫硝率可達20-30 %。d、除焦方面:提高灰分熔點=KNO3及KMnO4中鉀離子、Al (NO3)3中鋁離子、Fe (NO3)3中鐵離子，能夠促進灰分或結(jié)焦中的低熔點化合物轉(zhuǎn)化為高熔點復(fù)合鹽，使其在爐膛內(nèi)低溫處保持固態(tài)而無法粘附到水冷壁上；保持灰分、焦層的疏松:KN03、KMn04、Cu(N03)2、Mg(N03)2、Al(NO3) 3、Fe (NO3) 3 在高溫下分解釋放出氣體，并伴有微爆 作用，能夠使灰分、焦層保持疏松狀態(tài)，易于形成爐渣或被煙氣帶走。2、燃煤設(shè)備腐蝕小、環(huán)境污染小。Fe2O3催化SO2生成S03，SO3與KNO3及KMnO4中鉀離子、Al (NO3) 3中鋁離子、Fe2O3中鐵離子，能夠形成難熔的復(fù)合硫酸鹽，從而減少其對換熱管道的腐蝕。3、添加方式簡易、有效、安全。以壓縮空氣為動力，將藥劑從燃煤設(shè)備的看火孔噴入，使添加劑均勻的進入燃煤設(shè)備與燃燒的煤粉充分混合；添加劑直接進入燃煤設(shè)備而不經(jīng)過磨煤機，更為安全。本發(fā)明所述物質(zhì)對燃煤設(shè)備無任何負(fù)作用，包括腐蝕、結(jié)塊等；對人身無傷害，不會造成額外的環(huán)境污染。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明技術(shù)方案做進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。實施例1燃煤添加劑的成分及各成分的重量百分比分別如下表所示:
權(quán)利要求
1.一種助燃固硫脫硝除焦一體化燃煤添加劑，其特征在于，所述燃煤添加劑的成分及各成分的重量百分比分別是:MnO2:13-27% ；Fe2O3:8-22% ；CaO:8-22% ；CuO:2-9% ；KNO3:6-18% ；KMnO4:2-12% ；Al2O3:3-14% ；SiO2:2-7% ；Cu(NO3)2:2-11% ；Al (NO3)3:4-12% ；TiO2:0.5-4% ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的助燃固硫脫硝除焦一體化燃煤添加劑，其特征在于，所述燃煤添加劑的成分及各成分的重量百分比分別是:MnO2:15-25% ；Fe2O3:10-20% ；CaO:10-20% ；CuO:3-8% ；KNO3:8-15% ；KMnO4:3-10% ；Al2O3:4-12% ；SiO2:3-6% ；Cu(NO3)2:2.5-10% ； Al (NO3) 3:4.5-11% ；TiO2:1-3%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的助燃固硫脫硝除焦一體化燃煤添加劑，其特征在于，所述助燃固硫燃煤添加劑的成分及各成分的重量百分比分別是:MnO2:18-22% ；Fe2O3:12-18% ；CaO:14-18% ；CuO:4-6% ；KNO3:10-13% ；KMnO4:4-8% ；Al2O3:6-9% ；SiO2:4-5% ； Cu (NO3) 2:4-8% ； Al (NO3) 3:6-9% ；TiO2:1.5-2.5%。
4.一種如權(quán)利要求1至3中任一項所述的助燃固硫脫硝除焦一體化燃煤添加劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法的步驟如下:a、將各組成物質(zhì)MnO2、Fe2O3、CaO、CuO、KN03、KMnO4' Al2O3' Si02、Cu (NO3) 2、Al (NO3) 3、TiO2放入烘箱內(nèi)干燥2-4小時，干燥溫度為40-70°C ； b、按照權(quán)利要求1-3任一項所述比例稱量Mn02、Fe203、CaO,CuO, A1203、SiO2,混合后加入球磨機進行研磨2-4小時至d9(l < 75 μ m，倒入密閉攪拌容器； d、按照權(quán)利要求1-3任一項所述比例稱量KN03、KMnO4, Cu (NO3)2、Al (NO3) 3、TiO2，加入密閉攪拌容器與MnO2、Fe203、CaO、CuO, A1203、SiO2 一起攪拌0.5-2小時直至混合均勻。
5.一種如權(quán)利要求1至3中任一項所述的助燃固硫脫硝除焦一體化燃煤添加劑的應(yīng)用，其特征在于，按照燃煤重量 的萬分之一到萬分之五添加所述燃煤添加劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種助燃固硫脫硝除焦一體化燃煤添加劑及其制備方法和應(yīng)用，所述燃煤添加劑的成分及各成分的重量百分比分別是MnO213-27％；Fe2O38-22％；CaO8-22％；CuO2-9％；KNO36-18％；KMnO42-12％；Al2O33-14％；SiO22-7％；Cu(NO3)22-11％；Al(NO3)34-12％；TiO20.5-4％。本發(fā)明提供的助燃固硫脫硝除焦一體化燃煤添加劑，同時具有助燃、固硫、脫硝、除焦等功能。
文檔編號C10L9/10GK103160356SQ20111042494
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:湖南晟通科技集團有限公司