[發(fā)明專利]一種煤炭節(jié)能減排復(fù)合添加材料及其應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810159256.5
• 申請日: 2018-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN108342241A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡大為
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州市芬芳環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): C10L9/10
• 分類號(hào): C10L9/10
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 付茵茵

本發(fā)明涉及一種煤炭節(jié)能減排復(fù)合添加材料，包括重量比5～10％的硼砂、30～40％瓷磚拋光廢渣、65～50％磷礦石。還涉及一種煤炭節(jié)能減排復(fù)合添加材料的應(yīng)用，硼砂、瓷磚拋光廢渣、磷礦石通過粉磨均勻后直接按比例添加于煤炭中應(yīng)用。本發(fā)明制備成煤炭符合添加材料，添加到煤炭中后，起到替代部分煤炭(5～12％)，實(shí)現(xiàn)了降低煤炭耗量和燃煤節(jié)能減排的效果，屬于煤炭能源技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤炭能源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煤炭節(jié)能減排復(fù)合添加材料及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

中國目前是全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度最快的國家之一，對能源的需求量也在逐年遞增，其中煤炭在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中約占70％，是中國大氣的主要污染來源，節(jié)能減排，特別是煤炭燃燒過程中的節(jié)能減排工作，是當(dāng)今我國節(jié)能減排工作的重中之重。2016年中國煤炭產(chǎn)量為43億噸，比上年增長4％左右，煤炭燃燒過程中所產(chǎn)生的大量污染物是影響我國公眾健康的重要危險(xiǎn)因素之一。燃煤大氣污染物雖然排放濃度不高，但排放量巨大，在我國幾種最主要能源的大氣污染物排放總量中都占到了七成以上，每年給中國造成相當(dāng)大的健康經(jīng)濟(jì)損失和疾病負(fù)擔(dān)。同時(shí)，煤炭的大量使用還引起了我國酸雨、生物多樣性破壞等環(huán)境及與之相關(guān)的人類健康問題。

隨著全社會(huì)對環(huán)境與健康問題的關(guān)注度日益提高，減輕大氣污染物水平，其中關(guān)鍵措施之一就是降低煤炭依賴，找出低成本替代材料，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。同時(shí)，煤炭作為一種不可再生化石燃料，為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和給子孫后代留下寶貴的財(cái)富，也需要我們不斷的研究新的替代技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煤炭用量的下降。

眾所周知，在煤炭中添加入能夠起到催化煤炭燃燒、且與煤炭灰分能夠形成化學(xué)反應(yīng)的微納粉體，能夠形成新的無機(jī)固相反應(yīng)放熱體系，并催化煤炭燃燒、提升鍋爐內(nèi)部輻射傳熱效率等過程，從而帶來綜合熱值貢獻(xiàn)，實(shí)現(xiàn)部分替代煤炭的效果。本發(fā)明正是基于該原理，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，且對原本應(yīng)該廢棄的瓷磚拋光廢渣進(jìn)行再利用。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是：提供一種新型的、替代部分煤炭、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排效果的煤炭節(jié)能減排復(fù)合添加材料及其應(yīng)用。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種煤炭節(jié)能減排復(fù)合添加材料，包括重量比5～10％的硼砂、30～40％瓷磚拋光廢渣、65～50％磷礦石。

作為一種優(yōu)選，硼砂、瓷磚拋光廢渣、磷礦石復(fù)配后進(jìn)行研磨。

作為一種優(yōu)選，研磨至200～400目。

一種煤炭節(jié)能減排復(fù)合添加材料的應(yīng)用，硼砂、瓷磚拋光廢渣、磷礦石通過粉磨均勻后直接按比例添加于煤炭中應(yīng)用。

作為一種優(yōu)選，用于煤粉爐或循環(huán)流化床鍋爐。

本發(fā)明的原理是：

根據(jù)煤炭復(fù)合添加材料的組成、結(jié)合煤的燃燒基本理論以及催化化學(xué)、礦物學(xué)、硅酸鹽物理化學(xué)、固相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)理論、化學(xué)鏈燃燒等理論，本發(fā)明的煤炭復(fù)合添加材料在鍋爐內(nèi)煤炭燃燒過程中的作用機(jī)理包含如下幾方面：

(1)催化助燃機(jī)理

煤炭復(fù)合添加材料中含有大量的硼(B)、堿土金屬(Ca)以及磷氧化物，根據(jù)煤催化燃燒理論，這些堿金屬和磷氧化物的復(fù)合物在高溫下通過原子氧傳遞以及電子轉(zhuǎn)移來催化固體碳顆粒以及碳?xì)浠衔锏娜紵梢源龠M(jìn)著火、燃盡，減少不完全燃燒熱損失。同時(shí)，煤炭復(fù)合添加材料顆粒小，屬于超細(xì)粉體，與煤摻混改變了制粉系統(tǒng)煤粉顆粒粒徑分布，這些微小粉體與煤顆粒的充分混合有助于降低碳的氧化反應(yīng)的活化能，提高煤粉顆粒的燃燒效率，縮短燃燒時(shí)間以及提高燃盡特性。

(2)高溫放氧解偶燃燒作用

爐內(nèi)燃燒過程中存在局部的還原性氣氛，煤炭復(fù)合添加材料中的某些成分具有高溫放氧功能，可以起到固體氧載體的作用，使得燃燒更加完全。起作用過程如下：