專利名稱：高效環(huán)保催化節(jié)煤劑及其制備方法和用途的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種固體燃料，尤其煤的催化燃燒助劑，即高效環(huán)保催化節(jié)煤劑及其制備方法和用途，具體地說，是由膨化劑、乳化劑、凈化劑、催化劑、助催化劑和調節(jié)劑組成的節(jié)煤劑，屬于煤炭催化燃燒技術領域。
背景技術：
能源是經(jīng)濟發(fā)展的原動力。世界各國使用的能源主要是一次能源，其消耗比例占整個能源消耗的93％以上。在一次能源消費中主要是石油、煤炭、天然氣，屬世界三大基礎能源。煤炭是世界上儲存量最豐富的化石燃料，煤既是動力燃料，又是化工和制焦煉鐵的原料，素有“工業(yè)糧食”之稱。目前煤炭的經(jīng)濟可采儲量，約為9845億噸，包括無煙煤、煙煤、次煙煤和褐煤。按現(xiàn)在的生產能力可采200年。幾乎一半的煤炭儲量分布在世界經(jīng)合組織的國家。優(yōu)質煉焦煤主要分布在澳大利亞、加拿大和美國，而動力煤主要分布在澳大利亞、中國、哥倫比亞、印度、印度尼西亞、俄羅斯、南非和美國。據(jù)國際能源機構和美國能源部預測，在未來20年內，世界能源消費量年均增長為2％，煤炭需求量呈增長趨勢，年均增長為1.7％。2020年世界煤炭消費量為58億噸標準煤，比2000年增加15億噸標準煤。
2004年中國能源消費總量為19.7億噸，其中，煤炭18.7億噸，同比增長14.4％；原油2.9億噸，增長16.8％；天然氣415億立方米，同比增長18.5％；能源強度上升5.3％。煤炭占中國已探明能源資源總量的87.4％，居絕對優(yōu)勢地位，是重要的基礎能源，具有不可替代的作用。煤炭工業(yè)在國民經(jīng)濟中的基礎性地位是長期和穩(wěn)固的。據(jù)預測，2020年中國能源需求超過36億噸標煤，其中，煤炭31.8億噸，石油6.5億噸，天然氣1700億立方米。
有關資料顯示，目前我國每單位能源消耗與生產的GDP，僅相當世界發(fā)達國家的1/4左右(我國每噸標準煤的產出效率僅相當于日本的10.3％、歐盟的16.8％)，主要耗能產品的單位能耗較發(fā)達國家高出20％～70％，節(jié)能潛力巨大。
為降低煤炭燃燒對大氣所造成的污染，提高煤炭熱效率，節(jié)約能源，降低成本，近年來開發(fā)了一些燃煤添加劑，例如節(jié)煤晶、燃煤促進劑、助燃劑等。它們主要是以高錳酸鹽、碳酸鹽、氧化鈣為助燃劑，以硝酸鈉、銅鹽、碳酸鈉為除塵劑，以金屬鹵化物為膨化劑，以純堿、氧化鈣為脫硫劑。這些添加劑不僅其助燃、脫硫、除塵效果有待提高，而且用量大、對鍋爐爐管無保護功能。
中國專利ZL00110324.5采用甲醇、乙醇、吐溫、司班及蒸餾水按一定的配比配制而成作為高效節(jié)煤降污助燃劑。
中國專利ZL03118506.1是將水、環(huán)烷酸鋅、環(huán)烷酸鐵、二茂鐵、平平加、乳化劑SE-10、乳化劑0JI-10和乳化劑EL-40混合乳化制成液體節(jié)油節(jié)氣節(jié)煤清凈劑。
中國專利ZL03112961.7公開了高效節(jié)煤添加配劑，以灰色火山巖為主，其重量比為灰色火山巖70-12％，碳酸鈣5-50％，高錳酸鉀4-9％，氯化鈉6-10％，硝酸鹽2-14％，三氧化二鐵4-2％，聚氧乙烯9-3％。該添加配劑摻入待燃煤的總重量為燃煤量的5-6％。
中國專利CN98123713.4公開了節(jié)煤節(jié)油助燃凈化水劑，其含有碳五、木醇、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、水、二乙醚或丙酮、氫氧化鈣或者稀土、氯酸鹽或硝酸鹽等。
上述節(jié)煤劑添加量大、對鍋爐爐體具有一定的腐蝕性、節(jié)煤效果不明顯、熱穩(wěn)定性差、活性較低，其煙塵、CO、HC、SOx和NOx的脫除效果有待提高。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述煤炭添加劑的不足，提供一種助燃、脫硫、脫氮、除塵效果好，對鍋爐爐管具有良好保護功能的高效環(huán)保催化節(jié)煤劑，還涉及所述節(jié)煤劑的制備方法和用途。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明特征在于結合了特定的膨化劑、催化劑和助催化劑，膨化劑中各成分的協(xié)同作用使煤層膨脹、疏松，催化劑中既有使HC和CO氧化成H2O和CO2的氧化劑，也有使NOx還原成N2的還原劑，這樣就能起到很好的凈化作用。摻進燃煤中燃燒，提高熱效10-20％，燃燒速度提升10％以上，爐膛溫度提高160℃以上，節(jié)煤率可達10-30％。該高效環(huán)保催化節(jié)煤劑適用于原煤、煤矸石及劣質煤等各種燃煤燃燒，減少了爐渣量，降低了爐渣中的含碳量，還能消煙降塵，使爐窯所排放的煙塵、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物大幅度降低，使林格曼黑度小于1.2級，從而有利于保護環(huán)境，還特別能使低質煤達到優(yōu)質煤的燃燒效果。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種高效環(huán)保催化節(jié)煤劑及其制備方法和用途，它包括下列組分20-30重量份的由木質素磺酸鹽和烷基苯磺酸鹽的混合物組成的膨化劑；30-40重量份的由烷基酚聚氧乙烯醚組成的乳化劑；8-15重量份的由聚氧化乙烯(PEO)組成的凈化劑；15-25重量份的由鈀金屬鹽、鈦金屬鹽和鈰金屬鹽的混合物組成的催化劑；3-10重量份的由鈷金屬鹽組成的助催化劑；3-10重量份的由堿金屬和/或堿土金屬氫氧化物組成的調節(jié)劑；其中20-30重量份的膨化劑中木質素磺酸鹽占12-20重量份、烷基苯磺酸鹽占8-18重量份；15-25重量份的催化劑中鈀金屬鹽占5-10重量份、鈦金屬鹽占3-8重量份、鈰金屬鹽占5-12重量份。
用于本發(fā)明的木質素磺酸鹽例如是木質素磺酸鎂或木質素磺酸鈣或其它木質素磺酸鹽。
用于本發(fā)明的烷基苯磺酸鹽中的烷基例如為C8-C20烷基，優(yōu)選C10-C14，例如包括十二烷基苯磺酸鈉，十二烷基苯磺酸鈣，十四烷基苯磺酸鈉，十四烷基苯磺酸鈣等。
用于本發(fā)明的烷基酚聚氧乙烯醚例如包括C5-C10烷基酚聚氧乙烯醚，聚氧乙烯中EO(氧化乙烯單元)的數(shù)目例如為50-100，優(yōu)選50-60。所述烷基酚聚氧乙烯醚其羥值(mgKOH/g)優(yōu)選小于50。
用于本發(fā)明的鈀金屬鹽，鈦金屬鹽，鈰金屬鹽包括三種金屬的無機酸鹽和有機酸鹽以及它們的配合物，例如包括鈀，鈰，鈦的硝酸鹽、硫酸鹽、鹵化物。實例是氯化鈀，硝酸鈀，硫酸鈀，氯化鈰，硝酸鈰，硫酸鈰，三氯化鈦，硝酸鈦，硫酸鈦、偏鈦酸鈉和鈦酸鋇等，以及乙酸鈀，丙酮酸鈀，異丙醇鈦，叔丁醇鈦，丙酮酸鈦，乙酸鈰，辛酸鈰等。
組成本發(fā)明的凈化劑的聚氧化乙烯的分子量范圍優(yōu)選為400萬到1000萬，更優(yōu)選400-600萬。
用于本發(fā)明的堿金屬或堿土金屬氫氧化物是例如氫氧化鎂，氫氧化鈣，氫氧化鈉等。
用于本發(fā)明的助催化劑的鈷金屬鹽例如為環(huán)烷酸鈷，乙酸鈷，氯化鈷，硝酸鈷，硫酸鈷等。
在一個優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明的高效環(huán)保催化節(jié)煤劑包括23-27重量份的由木質素磺酸鹽和烷基苯磺酸鹽的混合物組成的膨化劑；33-37重量份的由烷基酚聚氧乙烯醚組成的乳化劑；10-13重量份的由聚氧化乙烯(PEO)組成的凈化劑；16-21重量份的由鈀金屬鹽、鈦金屬鹽和鈰金屬鹽的混合物組成的催化劑；5-8重量份的由鈷金屬鹽組成的助催化劑；5-8重量份的由堿金屬和/或堿土金屬氫氧化物組成的調節(jié)劑；其中23-27重量份的膨化劑中木質素磺酸鹽占14-18重量份、烷基苯磺酸鹽占9-14重量份；16-21重量份的催化劑中鈀金屬鹽占5-8重量份、鈦金屬鹽占3-6重量份、鈰金屬鹽占5-10重量份。
本發(fā)明的高效環(huán)保催化節(jié)煤劑可以通過將各種組分一起混合來制備。
例如，在一個優(yōu)選的實施方案中，該制備方法包括下列步驟A、將膨化劑、乳化劑、凈化劑、催化劑、助催化劑和調節(jié)劑按重量份分別稱重計量；B、在常溫下，將上述物質混合，攪拌均勻，調節(jié)pH值為6.5-8.5；C、在攪拌狀態(tài)下，通入空氣或氧氣，控制溫度在20℃-50℃的條件下作用1-2小時，制得高效環(huán)保催化節(jié)煤劑成品?？諝饣蜓鯕獾牧髁績?yōu)選控制為2-3m3/h。
在其中的固體組分(例如催化劑，助催化劑等)的粒度較大，例如目數(shù)＜50目，甚至＜100目的情況下，優(yōu)選將其粉碎，例如粉碎至≥50目，優(yōu)選≥150目，更優(yōu)選≥250的目數(shù)，之后再進行混合。
在制備步驟中，調節(jié)pH值為6.5-8.5，用堿調節(jié)，各種無機堿均可。
本發(fā)明的高效環(huán)保催化節(jié)煤劑可應用于各種各樣的無煙煤、煙煤、次煙煤和褐煤。該高效環(huán)保催化節(jié)煤劑可以加入到粉煤中，也可以加入到塊煤中。
本發(fā)明的另一個目的是提供所述高效環(huán)保催化節(jié)煤劑用于煤的助燃和/或脫硫和/或脫氮和/或除塵的用途，其中所述高效環(huán)保催化節(jié)煤劑以50-500克，優(yōu)選50-300克，更優(yōu)選50-250克，還更優(yōu)選50-100克/噸煤的量存在于煤中。含有本發(fā)明的高效環(huán)保催化節(jié)煤劑的煤可以應用于各種各樣的用途，例如用于動力燃料，用于化工和制焦煉鐵?？梢酝ㄟ^將各種形式的煤，例如無煙煤、煙煤、次煙煤和褐煤，粉煤，塊煤等與上述高效環(huán)保催化節(jié)煤劑混合來將本發(fā)明的高效環(huán)保催化節(jié)煤劑引入到煤中。混合的方式不是特別限制的，例如包括手工混合，機械混合等。例如可以使用本領域常用的各種攪拌裝置來進行混合?？梢圆捎媚軐⒚号c高效環(huán)保催化節(jié)煤劑均勻混合的任何裝置(例如捏合機、密煉機等)。也可以采用噴霧的方式將上述高效環(huán)保催化節(jié)煤劑溶于或分散于溶劑例如水中的溶液或分散體噴霧于在皮帶上輸送的煤上。混合應盡可能使得高效環(huán)保催化節(jié)煤劑均勻分散滲透于煤中。
本發(fā)明是多種物質的混合物，各物質間相互配合、協(xié)調，其積極效果主要體現(xiàn)在1、煤層膨脹與疏松，比平時高約1倍多；2、燃盡區(qū)擴展，向前延伸約1/6-1/5；3、該技術產品進入燃燒層后，促使火焰升高0.5～1米，顏色變淡，增加了燃燒強度與密度，爐溫升高，蒸汽流量及鍋爐出力顯著增加；4、煙氣林格曼黑度降低。黑煙變白；5、促進貧煤、褐煤等劣質煤的充分燃燒，解決了灰渣結焦的難題；6、該技術產品為中性固體，對鍋爐無腐蝕性，無毒不揮發(fā)，添加量少，使用方便，不產生二次污染；7、灰渣量及灰渣含碳率、爐前灰及煙塵量均減少，削減率在20％～40％；8、催化劑在受熱后分解成金屬氧化物，因鈀、鈦、鈰金屬及其氧化物的表面作用而具有強催化劑的功效，同時能在爐管表面形成一層保護膜，起到防腐、傳熱作用，長期使用可減少鍋爐系統(tǒng)的腐蝕，對于延長設備使用壽命具有特殊的保護作用。
具體實施例方式
提供以下實施例來舉例說明本發(fā)明，但這些實施例決不限制本發(fā)明的范圍。
實施例1將15重量份的木質素磺酸鈣，12重量份的十二烷基苯磺酸鈉，35重量份的壬基酚聚氧乙烯(50 EO)醚，10重量份的聚氧化乙烯(PEO，400萬平均分子量)，5重量份氯化鈀，5重量份硫酸鈦，6重量份硝酸鈰，6重量份乙酸鈷分別加入捏合機中；在常溫下，將上述物質混合，攪拌均勻，加入6重量份的氫氧化鎂調節(jié)pH值為8.0(取其混合物配制成10％的水分散體，測量pH值)；在攪拌狀態(tài)下，采用氣體壓縮機，通入空氣，其流量為3m3/h，控制溫度在40℃的條件下作用2小時，制得高效環(huán)保催化節(jié)煤劑成品。
將100g上述高效環(huán)保催化節(jié)煤劑和1噸煙煤塊煤均勻混合，制成含有本發(fā)明的高效環(huán)保催化節(jié)煤劑的燃料用煤。
實施例2將14重量份的木質素磺酸鎂，10重量份的十二烷基苯磺酸鈉，33重量份的壬基酚聚氧乙烯(100EO)醚，10重量份的聚氧化乙烯(PEO，500萬平均分子量)，8重量份硝酸鈀，5重量份硫酸鈦，8重量份氯化鈰，6重量份環(huán)烷酸鈷分別加入捏合機中；在常溫下，將上述物質混合，攪拌均勻，加入6重量份的氫氧化鈉調節(jié)pH值為7.5(取其混合物配制成10％的水分散體，測量pH值)；在攪拌狀態(tài)下，采用氣體壓縮機，通入空氣，其流量為3m3/h，控制溫度在40℃的條件下作用2小時，制得高效環(huán)保催化節(jié)煤劑成品。
將250g上述高效環(huán)保催化節(jié)煤劑和1噸無煙煤塊煤均勻混合，制成含有本發(fā)明的高效環(huán)保催化節(jié)煤劑的燃料用煤。
實施例3將16重量份的木質素磺酸鈣，10重量份的十四烷基苯磺酸鈉，36重量份的辛基酚聚氧乙烯(50EO)醚，10重量份的聚氧化乙烯(PEO，500萬平均分子量)，7重量份硝酸鈀，3重量份偏鈦酸鈉，6重量份氯化鈰，5重量份環(huán)烷酸鈷分別加入捏合機中；在常溫下，將上述物質混合，攪拌均勻，加入7重量份的氫氧化鈉調節(jié)pH值為8.5(取其混合物配制成10％的水分散體，測量pH值)；在攪拌狀態(tài)下，采用氣體壓縮機，通入空氣，其流量為3m3/h，控制溫度在40℃的條件下作用2小時，制得高效環(huán)保催化節(jié)煤劑成品。
將250g上述高效環(huán)保催化節(jié)煤劑和1噸煙煤塊煤混合，制成含有本發(fā)明的高效環(huán)保催化節(jié)煤劑的燃料用煤。
實施例4
將14重量份的木質素磺酸鈣，9重量份的十二烷基苯磺酸鈉，33重量份的壬基酚聚氧乙烯(50 EO)醚，12重量份的聚氧化乙烯(PEO，600萬平均分子量)，5重量份氯化鈀，6重量份鈦酸鋇，10重量份硝酸鈰，5重量份乙酸鈷分別加入捏合機中；在常溫下，將上述物質混合，攪拌均勻，加入6重量份的氫氧化鈣調節(jié)pH值為7.0(取其混合物配制成10％的水分散體，測量pH值)；在攪拌狀態(tài)下，采用氣體壓縮機，通入空氣，其流量為3m3/h，控制溫度在40℃的條件下作用2小時，制得高效環(huán)保催化節(jié)煤劑成品。
將200g上述高效環(huán)保催化節(jié)煤劑和1噸無煙煤粉煤混合，制成含有本發(fā)明的高效環(huán)保催化節(jié)煤劑的燃料用煤。
實施例5采用本發(fā)明的實施例1的含高效環(huán)保催化節(jié)煤劑的煙煤進行鍋爐應用試驗。
進行了應用前、后的熱力試驗，試驗分為對#1鍋爐重點測試高效環(huán)保催化節(jié)煤劑應用前、后的鍋爐效率、鍋爐煤耗、助燃清焦除灰、燃燒綜合效果等；對#3鍋爐重點利用美國進口在線脫硫監(jiān)測裝置，測試脫硫效果。
#1鍋爐系上海四方鍋爐廠制造的SHL10-25/400A型雙型汽包、自然循環(huán)、II型布置固態(tài)排渣爐。1984年6月投產運行，爐膛寬2300mm，深6000mm，水冷壁分為前后兩側四部分。前后墻水冷壁管組成冷灰斗，后水冷壁上部向爐膛45°突出2000mm形成折焰角。鍋爐的主要設計參數(shù)如下表1所示。
#3鍋爐系上海四方鍋爐廠1987年生產的型號為SHL20-25/400AII型布置固態(tài)排渣鍋爐，寬3300mm，爐膛深7500mm，順煙氣流向布置有再熱器、省煤器。低溫段預熱器為回轉式。爐墻采用耐火磚式爐墻。鍋爐的主要設計參數(shù)如下表2所示。
表1 #1鍋爐主要設計參數(shù)

表2 #3鍋爐主要設計參數(shù)

試驗鍋爐主要運行參數(shù)表3 #1鍋爐主要運行參數(shù)(高效環(huán)保催化節(jié)煤劑應用前、后)

試驗要求為能充分反映高效環(huán)保催化節(jié)煤劑的應用效果，根據(jù)#1鍋爐燃煤和負荷的實際情況，選擇同工況和同負荷下進行，此次鍋爐蒸汽流量在9.0t/h左右。
#1鍋爐維持主要參數(shù)正常，試驗期間鍋爐不進行設備切換和重大操作。
鍋爐運行保持鍋爐燃燒穩(wěn)定，確保試驗順利進行。
試驗結果煤質分析在進行試驗時，我們對#1鍋爐入爐煤進行了高效環(huán)保催化節(jié)煤劑應用前、后取樣分析，詳見表4和表5所示表4 #1鍋爐應用高效環(huán)保催化節(jié)煤劑前入爐煤質

注Mar表示全水分，Aar表示灰分，Vdaf表示干燥無灰基揮發(fā)分，Qnet.ar表示應用基低位發(fā)熱量表5 #1鍋爐應用高效環(huán)保催化節(jié)煤劑后入爐煤質


從以上表4和表5中可看出，高效環(huán)保催化節(jié)煤劑應用前、后鍋爐入爐煤質基本無變化。
爐膛溫度高效環(huán)保催化節(jié)煤劑應用前、后我們分別對爐膛火焰溫度用輻射式高溫計進行了測量，結果如表6所示表6 #1鍋爐應用高效環(huán)保催化節(jié)煤劑前、后爐膛火焰溫度

從表6可以看出，高效環(huán)保催化節(jié)煤劑應用后，爐膛火焰溫度升高，爐膛中上部火焰溫度在高效環(huán)保催化節(jié)煤劑應用后比應用前有不同程度的升高，平均升高了163℃。爐膛溫度的升高對燃用煤質差，灰份高，發(fā)熱量低的煤質在爐膛中的著火和穩(wěn)定燃燒起到了良好的效果，鍋爐燃燒穩(wěn)定性和安全性得到了加強。
給煤機頻率和排煙溫度的變化情況高效環(huán)保催化節(jié)煤劑應用前、后在煤質基本相同和鍋爐負荷相同的情況下，我們對#1鍋爐給煤機頻率的變化情況進行了統(tǒng)計，結果如表7所示表7 #1鍋爐應用高效環(huán)保催化節(jié)煤劑前、后給煤機頻率平均值(Hz)

注“-”表示降低，“+”表示增加可見，在同負荷下，#1鍋爐給煤機平均頻率下降了4Hz，從而減少了燃煤的消耗量，對節(jié)能降耗起了積極的促進作用。
高效環(huán)保催化節(jié)煤劑應用前、后鍋爐排煙溫度變化不十分明顯，從表3可看出，鍋爐平均排煙溫度由應用前的155℃上升至應用后160℃，排煙溫度升高了5℃。從前面測得的爐膛溫度情況看，排煙溫度的有所升高也是必然趨勢，這種略微的升高，對減輕鍋爐空氣預熱器的低溫腐蝕有著好的作用，同時對鍋爐運行的經(jīng)濟性不會產生較大的影響。
鍋爐經(jīng)濟性變化情況為掌握高效環(huán)保催化節(jié)煤劑應用前、后鍋爐運行經(jīng)濟性的變化情況，我們進行了高效環(huán)保催化節(jié)煤劑應用前、后的鍋爐效率的測試，鍋爐效率的測試采用了反平衡法進行，試驗情況如下表8所示表8 #1鍋爐應用高效環(huán)保催化節(jié)煤劑前、后鍋爐效率及煤耗


從表8可看出，高效環(huán)保催化節(jié)煤劑應用后比應用前鍋爐效率升高了5.8％；鍋爐燃料消耗量應用后比應用前減少了0.283t/h；因此，高效環(huán)保催化節(jié)煤劑應用后對提高鍋爐運行的經(jīng)濟性是卓有成效的，它的應用，降低了燃料的消耗14.5％，提高了鍋爐效率，起到了節(jié)能降耗的積極作用。
鍋爐運行其它方面從高效環(huán)保催化節(jié)煤劑應用后的鍋爐運行日志統(tǒng)計和對鍋爐運行值班員的了解，自從高效環(huán)保催化節(jié)煤劑應用后，鍋爐燃燒穩(wěn)定，參數(shù)正常，未出現(xiàn)異常現(xiàn)象。和應用前相比，鍋爐運行狀況明顯好轉。
從高效環(huán)保催化節(jié)煤劑應用后的鍋爐運行日志統(tǒng)計，鍋爐清焦次數(shù)大為減少，由于煤質灰份大，發(fā)熱量低，煤質差，在高效環(huán)保催化節(jié)煤劑應用前，鍋爐每班清焦次數(shù)均在3-4次，個別班出現(xiàn)冷灰斗堵焦現(xiàn)象，應用后從鍋爐看火孔觀察水冷壁，未發(fā)現(xiàn)水冷壁面結焦，未出現(xiàn)冷灰斗堵焦現(xiàn)象。應用后鍋爐的結焦現(xiàn)象得到了明顯的好轉。
從大氣環(huán)保方面，對#1鍋爐尾氣進行了化驗監(jiān)測，#3鍋爐投入高效環(huán)保催化節(jié)煤劑后，從運行效果觀察，清焦除灰效果明顯，鍋爐燃燒穩(wěn)定助燃效果顯著，從在線測試儀器反映，SO2排放濃度降低35％左右。
結論高效環(huán)保催化節(jié)煤劑通過在#1和#3鍋爐應用，根據(jù)試驗測試分析，其產品具有節(jié)能、清焦、脫硫、劣煤優(yōu)用等優(yōu)點，效果顯著，是值得推廣使用的產品。
高效環(huán)保催化節(jié)煤劑和燃煤按0.1‰的比例充分均勻混合后，在燃燒中可以發(fā)揮其作用，如果混合不好，將影響其最佳的效果。
雖然參照具體實施方案詳細說明了本發(fā)明，但需要指出的是，這些實施方案僅僅用來更好地理解本發(fā)明。本領域的技術人員清楚，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在本發(fā)明的基礎上做出一些變化和修改。本發(fā)明意圖包括了所有這些變化和修改。
權利要求
1.一種高效環(huán)保催化節(jié)煤劑，它包括下列組分20-30重量份的由木質素磺酸鹽和烷基苯磺酸鹽的混合物組成的膨化劑；30-40重量份的由烷基酚聚氧乙烯醚組成的乳化劑；8-15重量份的由聚氧化乙烯組成的凈化劑；15-25重量份的由鈀金屬鹽、鈦金屬鹽、鈰金屬鹽的混合物組成的催化劑；3-10重量份的由鈷金屬鹽組成的助催化劑；3-10重量份的由堿金屬和/或堿土金屬氫氧化物組成的調節(jié)劑；其中20-30重量份的膨化劑中木質素磺酸鹽占12-20重量份、烷基苯磺酸鹽占8-18重量份；15-25重量份的催化劑中鈀金屬鹽占5-10重量份、鈦金屬鹽占3-8重量份、鈰金屬鹽占5-12重量份。
2.如權利要求1所述的高效環(huán)保催化節(jié)煤劑，其中木質素磺酸鹽選自木質素磺酸鎂或木質素磺酸鈣或它們的混合物。
3.如權利要求2所述的高效環(huán)保催化節(jié)煤劑，其中烷基苯磺酸鹽選自C8-C20烷基苯磺酸鹽，優(yōu)選C10-C14烷基苯磺酸鹽，尤其十二烷基苯磺酸鈉，十二烷基苯磺酸鈣，十四烷基苯磺酸鈉，十四烷基苯磺酸鈣或它們的混合物。
4.如權利要求3所述的高效環(huán)保催化節(jié)煤劑，其中所述烷基酚聚氧乙烯醚選自C5-C10烷基酚聚氧乙烯醚，聚氧乙烯中氧化乙烯單元的數(shù)目為50-100，優(yōu)選50-60。
5.如權利要求4所述的高效環(huán)保催化節(jié)煤劑，其中所述鈀金屬鹽選自乙酸鈀，硝酸鈀，氯化鈀，硫酸鈀和丙酮酸鈀；鈦金屬鹽選自異丙醇鈦，叔丁醇鈦，丙酮酸鈦，三氯化鈦，硝酸鈦、硫酸鈦、偏鈦酸鈉和鈦酸鋇；鈰金屬鹽選自硝酸鈰，氯化鈰，硫酸鈰，乙酸鈰和辛酸鈰。
6.如權利要求5所述的高效環(huán)保催化節(jié)煤劑，其中所述聚氧化乙烯的分子量范圍為400萬到1000萬，優(yōu)選400-600萬。
7.如權利要求6所述的高效環(huán)保催化節(jié)煤劑，其中鈷金屬鹽選自環(huán)烷酸鈷，乙酸鈷，氯化鈷，硝酸鈷，硫酸鈷或它們的混合物。
8.如權利要求1-7中任一項所述的高效環(huán)保催化節(jié)煤劑，它包括23-27重量份的由木質素磺酸鹽和烷基苯磺酸鹽的混合物組成的膨化劑，其中所述木質素磺酸鹽是木質素磺酸鈣或木質素磺酸鎂；33-37重量份的選自氧化乙烯單元數(shù)為50-60的C5-C10烷基酚聚氧乙烯醚中的乳化劑；10-13重量份的選自平均分子量為400-600萬和羥基值小于50的聚氧化乙烯中的凈化劑；16-21重量份的由鈀金屬鹽、鈦金屬鹽、鈰金屬鹽的混合物組成的催化劑，其中鈀金屬鹽選自乙酸鈀，硝酸鈀，氯化鈀，硫酸鈀和丙酮酸鈀；鈦金屬鹽選自異丙醇鈦，叔丁醇鈦，丙酮酸鈦，三氯化鈦，硝酸鈦、硫酸鈦、偏鈦酸鈉和鈦酸鋇；鈰金屬鹽選自硝酸鈰，氯化鈰，硫酸鈰，乙酸鈰和辛酸鈰；5-8重量份的選自環(huán)烷酸鈷，乙酸鈷，氯化鈷，硝酸鈷，硫酸鈷或它們的混合物中的助催化劑；5-8重量份的選自氫氧化鎂，氫氧化鈣，氫氧化鈉，氫氧化鉀或它們的混合物中的調節(jié)劑；其中23-27重量份的膨化劑中木質素磺酸鹽占14-18重量份、烷基苯磺酸鹽占9-14重量份；16-21重量份的催化劑中鈀金屬鹽占5-8重量份、鈦金屬鹽占3-6重量份、鈰金屬鹽占5-10重量份。
9.制備權利要求1-7中任一項所述的高效環(huán)保催化節(jié)煤劑的方法，該方法包括下列步驟A、將權利要求1或2所述的膨化劑、乳化劑、凈化劑、催化劑、助催化劑和調節(jié)劑按重量份分別稱重計量；B、在常溫下，將上述物質混合，攪拌均勻，調節(jié)pH值為6.5-8.5；C、在攪拌狀態(tài)下，通入空氣或氧氣，控制溫度在20℃-50℃的條件下作用1-2小時，制得高效環(huán)保催化節(jié)煤劑。
10.權利要求1-7的任一項所述的高效環(huán)保催化節(jié)煤劑用于煤的助燃和/或脫硫和/或脫氮和/或除塵的用途，其中所述添加劑以50-300克，優(yōu)選50-250克，更優(yōu)選50-100克/噸煤的量均勻分散滲透于煤中。
全文摘要
一種高效環(huán)保催化節(jié)煤劑，屬于煤炭催化燃燒技術領域，其特征在于，它包括20－30重量份的由木質素磺酸鹽和烷基苯磺酸鹽的混合物組成的膨化劑；30－40重量份的由烷基酚聚氧乙烯醚組成的乳化劑；8－15重量份的由聚氧化乙烯組成的凈化劑；15－25重量份的由鈀金屬鹽、鈦金屬鹽、鈰金屬鹽的混合物組成的催化劑；3－10重量份的由鈷金屬鹽組成的助催化劑；3－10重量份的由堿金屬和/或堿土金屬氫氧化物組成的調節(jié)劑。本發(fā)明還涉及所述節(jié)煤劑的制備方法和用途，是一種添加成本低、用量少、制備工藝簡約、節(jié)煤效果優(yōu)異、對鍋爐爐管具有顯著保護功能的高效環(huán)保催化節(jié)煤劑。
文檔編號C10L9/10GK1730629SQ20051009299
公開日2006年2月8日 申請日期2005年8月26日 優(yōu)先權日2005年8月26日
發(fā)明者張冰青 申請人:張冰青