[发明专利]一种高效的煤燃烧催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及煤燃烧外加剂技术领域，具体涉及一种高效的煤燃烧催化剂。

背景技术

煤主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成，是我国最重要的一次性能源，在我国能源消耗总量中占76％。预计到2000年.我国煤炭产量将高达14亿吨。到2050年，我国煤炭年需求量约为21亿吨，占一次能源构成的50％左右。随着我国经济的迅猛发展和世界石油储量的日益减少，煤炭作为主要能源的地位将会更加巩固，并且在相当长的时间内不会改变。从煤的利用角度来看，每年约有占煤炭总产量的84％的用于直接燃烧，另外还有少量以煤炭热解、气化、液化等为基础的洁净、高附加值的产品出现。煤炭燃烧是个复杂的氧化过程一般可以分为挥发分逸出燃烧(称均相燃烧)和碳粒的着火燃烧(称非均相燃烧)煤炭资源的燃烧利用最大的问题是其热值利用低原因在于煤的热容大，不易着火和传热，其基本的一元反应C+O₂＝CO₂的反应活化能大且易发生负反应C+CO₂＝2CO，使得热效率大大降低，其中工业锅炉耗煤约3亿吨.工业窑炉和其它炉燃用煤约3亿吨。而传统的燃烧方式多为火焰燃烧，散发出的热量得不到充分利用，又因燃烧不充分，势必造成能源的巨大浪费；另一方面，传统的燃烧方式还能够产生大量的有毒、有害气体，从而造成环境的严重污染。所以，强化煤的燃烧，提高煤燃烧的热效率和降低污染物的排放，不仅在近期内，而且在将来较长一段时期内将是热能工作者面临的一项重要任务。

研究表明在,加入催化剂是实现煤洁净、高效燃烧的有效措施之一，尤其是对劣质煤的燃烧效果更佳显著。催化燃烧技术的起燃温度低，去除有害杂质效率高，燃烧缓和，氧浓度适应范围大且无二次污染，是目前国内外治理有机废气、回收利用能源最有效的方法之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高效的煤燃烧催化剂，该催化剂能够降低煤的着火点，提高燃烧速度，从而提高煤燃烧效率，降低有害物质的排放量。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高效的煤燃烧催化剂，由以下重量百分比的原料制成：

本发明所述的碱厂废液的波美度为35～42°Bé。碱厂废液中含有大量CaCO₃和少量CaCl₂，适当加入这种废液有利于煤着火燃烧,同时也具有脱硫作用,脱硫率可达到44％以上。

本发明所述的稀土元素的化合物为硝酸镧或硫酸镧。稀土元素的化合物能够促进氧离子在整个催化剂与煤粒之间的传递，能够显著加快煤燃烧速率，降低燃烧反应活化能，从而产生助燃效果。

本发明所述的非离子表面活性剂为脂肪酸甘油脂、司盘、吐温中的一种或多种。

进一步地，本发明所述的司盘选自司盘-20或司盘-80。

进一步地，本发明所述的吐温选自吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80、吐温-85中的一种。

优选地，本发明所述的高效的煤燃烧催化剂，由以下重量百分比的原料制成：

本发明的配方原料中，三异丙醇胺能够降低煤的着火点，使煤燃烧效率提高，促进煤燃尽；碱厂废液有利于煤燃烧，具有显著的脱硫作用；叔丁醇、丙二醇、异丁醇作为挥发成分，有利于降低煤炭的着火点，起到良好的助燃效果，其中异丁醇还具有脱硫作用；稀土元素的化合物能够显著加快煤燃烧速率，降低燃烧反应活化能，从而产生助燃效果；非离子表面活性剂能够降低煤的燃烧活化能，使煤变得更容易燃烧；NaCl在煤炭燃烧中能有效地降低煤炭着火温度,同时起到促进燃烧和减少污染排放的作用；FeCl₃既能起到催化剂的作用,降低SO₂和NO生成反应的表观活化，同时又起吸收剂的作用。

本发明的有益效果在于：

1、本发明采用碱厂废液作为原料，变废为宝，降低成本。

2、本发明的煤燃烧催化剂能够降低煤的着火温度和料层燃烧温度,可以提高燃烧效率,明显降低燃烧污染物的排放量,不但CO和烟尘排放量明显减少,而且对其他污染物的抑制也是明显的。

3、本发明的煤燃烧催化剂具有固硫的作用,煤炭燃烧时,产生的二氧化硫、三氧化硫与钙化合成亚硫酸钙、硫酸钙,固定在灰渣中。

4、催化剂内的活性金属氧化物,可以起到助燃和催化燃烧的作用,改变了原来燃烧不充分的状况。