[發(fā)明專利]一種多孔膜結(jié)構(gòu)生物質(zhì)鍋爐抗結(jié)焦劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210027287.8
• 申請日: 2012-02-08
• 公開（公告）號: CN102585963A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋景慧;張蕓;胡笑穎;董長青
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院;華北電力大學(xué)
• 主分類號: C10L9/10
• 分類號: C10L9/10;C10L10/00;C10L10/04
• 代理公司: 廣州知友專利商標(biāo)代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物質(zhì)氣化或燃燒技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種多孔膜結(jié)構(gòu)生物質(zhì)鍋爐抗結(jié)焦劑及其制備方法。

背景技術(shù)

生物質(zhì)燃料由于其堿金屬K、Na及非金屬元素Cl等無機(jī)元素與化石燃料相比含量較高，性質(zhì)活躍等特殊性質(zhì)，導(dǎo)致生物質(zhì)灰熔點(diǎn)低，從而在生物質(zhì)鍋爐燃燒和氣化過程中，造成了生物質(zhì)鍋爐更易積灰、結(jié)渣等一系列問題，極大的威脅著鍋爐運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性及鍋爐可用率。

采用在生物質(zhì)燃料中添加添加劑來抑制積灰、結(jié)渣的形成，是一個(gè)簡單可行的方法。其原理：一是通過添加劑與堿金屬蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成高熔點(diǎn)堿金屬化合物，固定在底灰中；二是通過添加劑的物理吸附和化學(xué)吸附作用將堿金屬固定下來。三是通過添加劑與灰分中的一些非堿金屬元素發(fā)生關(guān)聯(lián)反應(yīng)，抑制低熔點(diǎn)物質(zhì)的生成。此外，添加劑本身屬于高熔點(diǎn)的物質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一是提供一種多孔膜結(jié)構(gòu)生物質(zhì)鍋爐抗結(jié)焦劑，該抗結(jié)焦劑反應(yīng)效率高、比表面積大、空隙率高、熱穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定不變形，能夠解決目前生物質(zhì)燃料在燃燒過程中容易結(jié)渣、易積灰、燃燒設(shè)備利用率低的問題。

本發(fā)明的這一目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種多孔膜結(jié)構(gòu)生物質(zhì)鍋爐抗結(jié)焦劑，其特征在于：所述抗結(jié)焦劑由MgO、高嶺土、活性Al₂O₃和發(fā)泡劑組成，所述MgO、高嶺土和活性Al₂O₃MgO為所述抗結(jié)焦劑的MgO-高嶺土-活性Al₂O₃基體，其中，在MgO-高嶺土-活性Al₂O₃基體中MgO、高嶺土和活性Al₂O₃這三種組分的質(zhì)量百分含量分別為20％-60％、25％-65％和15％-30％，所述發(fā)泡劑在整個(gè)抗結(jié)焦劑中的質(zhì)量百分含量為20％-50％。

所述發(fā)泡劑為木炭。

本發(fā)明利用了一些價(jià)格低廉的礦物作為添加劑制備了抗結(jié)焦劑，采用直接均勻混合的方法，僅用少量的添加劑，便大幅度提高了生物質(zhì)燃料的灰熔融溫度。因此，利用本復(fù)合添加劑來提高生物質(zhì)灰熔融溫度，具有過程簡單和成本低的特點(diǎn)。本發(fā)明中，生物質(zhì)燃料標(biāo)準(zhǔn)灰及復(fù)合添加劑和生物質(zhì)灰混合物的灰熔融溫度是按照GB/T219-2008規(guī)定的測試方法進(jìn)行測試。

本發(fā)明的目的之二是提供上述多孔膜結(jié)構(gòu)生物質(zhì)鍋爐抗結(jié)焦劑的制備方法，該制備方法操作簡單，便于推廣應(yīng)用。

本發(fā)明的這一目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種多孔膜結(jié)構(gòu)生物質(zhì)鍋爐抗結(jié)焦劑的制備方法，該方法包括如下步驟：

步驟(1)：選取高嶺土、MgO和活性Al₂O₃研磨均勻，MgO、高嶺土和活性Al₂O₃MgO為抗結(jié)焦劑的MgO-高嶺土-活性Al₂O₃基體，其中，在MgO-高嶺土-活性Al₂O₃基體中MgO、高嶺土和活性Al₂O₃這三種組分的質(zhì)量百分含量分別為20％-60％、25％-65％和15％-30％；然后加入發(fā)泡劑進(jìn)行攪拌，發(fā)泡劑在整個(gè)抗結(jié)焦劑中的質(zhì)量百分含量為20％-50％，攪拌均勻后壓制成圓形片；

步驟(2)：將壓制的圓形片進(jìn)行煅燒；

步驟(3)：將焙燒后的圓形片進(jìn)行研磨，即獲得多孔膜結(jié)構(gòu)的抗結(jié)焦劑。

所述步驟(1)中MgO、高嶺土和活性Al₂O₃研磨后的粒徑為0.06-0.09mm；所述發(fā)泡劑為木炭，粒徑為0.1-0.2mm。

所述步驟(1)中MgO、高嶺土、活性Al₂O₃和發(fā)泡劑攪拌均勻后在壓力機(jī)上采用半干法在成型壓力為38-40Mpa的條件下，壓制成φ10×5mm的圓形片。

所述步驟(2)中的煅燒溫度為1100-1200℃，煅燒時(shí)間為2-4h。

所述步驟(3)中的研磨粒徑小于0.1mm。