[發明專利]高效節能助燃催化劑

有效

• 申請號: 200810031296.8
• 申請日: 2008-05-14
• 公開（公告）號: CN101301607A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 龍文革
• 申請（專利權）人: 龍文革
• 主分類號: B01J23/22
• 分類號: B01J23/22;B01J23/34;C10L9/02
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司
• 代理人: 魏國先

技術領域：

本發明涉及一種催化劑，具體涉及一種燃煤用高效節能助燃催化劑。

背景技術：

煤炭作為我國最主要的能源資源，在國民經濟中占有特別重要的地位，全國約75％的燃料來源于煤，火力發電、鋼鐵冶金、水泥建材行業又是其中的用煤大戶。提高煤的有效利用率，節能降耗，是緩解能源矛盾和能源環境壓力的根本措施，是提高經濟增長質量和效益的重要途徑，也是增強我國企業競爭力的必然要求。

國內外對煤的催化燃燒機理進行了大量的研究，提出了“氧傳遞學說”、“電子轉移學說”，根據上述機理研制的一些催化助燃劑已在市場上有一定應用，但效果不很理想，沒有解決高溫下催化劑的結構穩定性和比表面積的問題。催化劑的結構決定催化劑的性能，而催化劑性能的高低主要由催化劑的比表面積決定。煤的催化燃燒是在高溫下進行的，這就要求所用的催化劑在高溫下具有穩定的結構和比表面積，否則難以達到理想的效果。

發明內容：

本發明所要解決的技術問題是：解決上述現有技術存在的問題，而提供一種在高溫下具有穩定的結構和比表面積，具有顯著的吸氧放氧功能，能有效的降低煤的著火點，提高煤的燃燒速度，提高煤炭的燃燒效率的高效節能助燃催化劑.

本發明采用的技術方案是：這種高效節能助燃催化劑由下述氧化物或含下述氧化物的碳酸鹽、硝酸鹽、氯酸鹽、醋酸鹽、草酸鹽、高氯酸鹽中的一種、兩種或多種制備而成：按Wt％，BaO?15-35％，CaO?15-35％，MnO₂??1-20％，CeO₂1-10％，Y₂O₃??1-10％，La₂O₃??1-10％，TiO₂??0.5-5％，V₂O₅??0.5-5％，ZrO₂?0.5-5％。

本發明的制備工藝是：將上述氧化物或含上述氧化物的碳酸鹽、硝酸鹽、氯酸鹽、醋酸鹽、草酸鹽、高氯酸鹽中的一種、兩種或多種加水混合均勻，進行噴霧熱分解，制得具有高比表面積的尖晶石型結構催化劑。

本發明制得的高效節能助燃催化劑，在高溫下面具有穩定的結構和比表面積，經中國有色金屬粉末冶金產品質量監督檢驗中心測試，在950-1500℃之間催化劑的比表面積溫度在20-50m²/g。稀土元素的摻雜起著穩定結構和比表面積的作用，同時具有顯著的吸氧放氧功能，能有效的降低煤的著火點，提高煤的燃燒速度。

本發明制得的高效節能助燃催化劑是一種具有尖晶石型結構的催化劑，對煤的作用主要體現在二個方面：一是對揮發分燃燒的催化作用；二是對固定碳的催化作用。根據“氧傳遞學說”、“電子轉移學說”，在加熱條件下，催化劑首先被還原成金屬或低價氧化物，然后吸附氧而氧化，得到金屬氧化物或高價氧化物；接著被碳還原，又得到金屬氧化物或低價氧化物，這些物質一直處于氧化——還原反應循環之中，起到了從金屬氧化物或高價氧化物向碳原子傳遞氧的作用，加快了碳與氧的反應過程，降低了著火點，從而使煤的燃燒速度加快，燃燒更加完全。

經多家鋼鐵、水泥建材、火電企業進行了大規模工業試用，催化劑的使用量僅為煤的千分之二至千分之五，反饋的結果表明，目前已穩定實現：①水泥行業中應用節能降耗10～15％，產量提高5-20％，噸生產成本下降5～10元；②鋼鐵行業中應用噴煤量提高20～40Kg/T.Fe，焦比降低10～30Kg/T.Fe，噸鐵生產成本降低10～20元；③火力發電廠中應用節能降耗10～15％，鍋爐熱效率提高5～10％，有害氣體排放減少25％以上。

使用方法。

本發明產品可廣泛應用于水泥建材、火電發電、鋼鐵冶金、化工等行業的節能減排，節能效果顯著，可使上述行業的煤耗降低8％-18％以上。同時，可減少SO₂、NO_X、CO₂、CO等廢氣和粉塵的排放25％以上。

具體實施方式：

實施例1，將Ba(NO₃)₂?55g，CaO?30g，Ca(MnO₄)₂?10g，Ce(NO₃)₃?10g，及微量的V₂O₅、ZrO₂，加水混合均勻，采用噴霧熱分解工藝，制備出具有高比表面積的尖晶石型結構催化劑。