[發明專利]一種含有稀土的高能催化助燃增效劑及其制備和使用方法

在審

• 申請號: 202010056432.X
• 申請日: 2020-01-18
• 公開（公告）號: CN111117717A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 王保行;王智遠;王智宏;劉婕;常艷麗;竇根榮
• 申請（專利權）人: 北京科吉發節能技術有限公司
• 主分類號: C10L9/10
• 分類號: C10L9/10;C10L9/12;C10L10/00;C10L10/02;C10L5/02
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 張立強

本發明屬于助燃劑技術領域，具體涉及一種含有稀土的高能催化助燃增效劑及其制備和使用方法，原料為硝酸稀土20～30%、特種表面活性劑0.25～0.5%、高氯酸鋰2.5～5%、高氯酸鈉5～10%、硝酸銨鈣10～15%、檸檬酸1.75～2.5%、余量為水，制備方法為按配方比例稱取各原料，先將水加入到反應釜中，開始攪拌，然后依次加入原料，持續攪拌，直到各組分充分溶解即得，使用方法為取助燃增效劑溶于水稀釋，呈霧狀隨二次風噴入爐內進行煤粉助燃。本發明節煤增效劑與炙熱的煤粉充分接觸，生成氫氣、一氧化碳水煤氣混合氣體，參與和幫助燃煤劇烈燃燒。

技術領域

本發明屬于助燃劑技術領域，具體涉及一種含有稀土的高能催化助燃增效劑及其制備和使用方法。

背景技術

我國的能源結構特點是“富煤、貧油、少氣”，因此我國的能源消費結構長期是以煤為主，但隨著能源越來越緊張，煤價也隨之上漲，傳統燃煤鍋爐的燃燒方式卻不能實現煤的高效利用，造成了資源上的極大浪費，同時由于煤炭中N、S等元素的存在，燃燒時會產生大量的硫化物和氮氧化物排放進大氣，造成嚴重的空氣污染。煤的燃燒過程復雜，一般分為初始揮發分析出、揮發分燃燒和固定碳燃燒3個階段。第一階段是煤的熱解反應，此時煤中有機質發生熱分解，從大分子上斷裂下來的側鏈和官能團形成揮發分，同時熱解剩余產物發生熱縮聚反應形成固定碳。在第二階段溫度達到著火點時，煤的揮發分發生燃燒反應，此燃燒機理復雜、反應迅速。通常揮發分的燃燒速度取決于它的析出速度。第三階段是碳高溫下與氧氣發生氧化反應。

為了促進煤炭燒燃，現有技術中通常加入燃燒助劑，但效果并不明顯且價格昂貴。因此，開發出能促進煤燃燒效率、改善煤燃燒性能的催化助燃增效劑對現代工業發展具有重要意義。

發明內容

為解決現有燃煤鍋爐中效率低，煤燃燒不徹底的問題，本發明提供一種含有稀土的高能催化助燃增效劑及其制備和使用方法。

為實現上述目的，本發明采用以下方案：

本發明提供一種含有稀土的高能催化助燃增效劑，所述助燃增效劑由以下重量百分比的原料制成：硝酸稀土20～30%、特種表面活性劑0.25～0.5%、高氯酸鋰2.5～5%、高氯酸鈉5～10%、硝酸銨鈣10～15%、檸檬酸1.75～2.5%、余量為水。

進一步地，所述的特種表面活性劑為有機氟特種表面活性劑。

本發明還提供一種含有稀土的高能催化助燃增效劑的制備方法，包括以下步驟：

A．按配方比例稱取各原料；

B．先將水加入到反應釜中，開始攪拌，然后依次加入硝酸稀土、特種表面活性劑、高氯酸鋰、高氯酸鈉、硝酸銨鈣和檸檬酸；

C．持續攪拌，直到各組分充分溶解，即得所述高能催化助燃增效劑。

進一步地，所述步驟C中攪拌時間為20～30min。

本發明還提供一種含有稀土的高能催化助燃增效劑的使用方法，取助燃增效劑溶于水稀釋，呈霧狀隨二次風噴入爐內進行煤粉助燃。

進一步地，所述助燃增效劑的用量為煤粉的0.05～0.15%。

進一步地，所述助燃增效劑與水稀釋的比例為1：6～25。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

1．本發明中硝酸稀土為催化劑，有機氟特種表面活性劑增強水溶液的表面活性，有利于汽化；高氯酸鋰、高氯酸鈉和硝酸銨鈣為氧化劑，其中高氯酸鋰受熱分解能產生60%的氧氣；檸檬酸調節助燃增效劑的酸堿度。