[發明專利]一種燃煤催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010172986.6
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111298805B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 李艷玲;宮詩惠
• 申請（專利權）人: 吉林省惠凈環保有限公司
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;C10L9/10
• 代理公司: 上海微策知識產權代理事務所(普通合伙) 31333
• 代理人: 湯俊明

本發明涉及煤炭能源技術領域，更具體地，本發明涉及一種燃煤催化劑及其制備方法和應用。所述燃煤催化劑的制備原料按重量百分數計，包括10～13％無機酸、3～6％催化成分、0.3～0.5％固硫成分和余量的溶劑，所述催化成分選自堿金屬氧化物、過渡金屬氧化物、稀土金屬氧化物中的一種或多種。申請人提供一種燃煤催化劑，通過控制燃煤催化劑的種類和用量，可提高煤燃燒速率和燃盡率，提高煤燃燒產生的熱值，且通過控制燃煤催化劑和無機酸的比例，可促進催化成分吸附在煤中，提高催化劑的利用率，擴大燃煤催化劑的使用范圍，可應用在水泥生產或煤電等多個技術領域。

技術領域

本發明涉及煤炭能源技術領域，更具體地，本發明涉及一種燃煤催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

隨著經濟的發展，目前中國對能源的需求量也在逐年遞增，其中煤炭在能源消費結構中約占70％，是中國大氣的主要污染來源，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，且除了環境污染，煤的大量使用也帶來了效率不高等問題。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反應的燃煤催化劑，能夠形成新的放熱體系，并催化煤炭燃燒、提升鍋爐內部輻射傳熱效率等過程，可帶來綜合熱值貢獻。故開發新的燃煤催化劑提高燃燒效率和穩定性，提供燃盡率和熱值、并減少污染、防止燃燒過程中對鍋爐的損害等具有重要意義。

發明內容

為了解決上述問題，本發明第一個方面提供了一種燃煤催化劑，所述燃煤催化劑的制備原料按重量百分數計，包括10～13％無機酸、3～6％催化成分、0.3～0.5％固硫成分和余量的溶劑，所述催化成分選自堿金屬氧化物、過渡金屬氧化物、稀土金屬氧化物中的一種或多種。

作為本發明一種優選的技術方案，所述無機酸和催化成分的重量比為(2～2.5)：1。

作為本發明一種優選的技術方案，所述催化成分包括過渡金屬氧化物，所述過渡金屬氧化物選自鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鈀、銀、鉑、金、鎢、鈦、鋯的氧化物中的一種或多種。

作為本發明一種優選的技術方案，所述過渡金屬氧化物包括鎳、錳和銅的氧化物，重量比為(0.9～1)：(1.1～1.3)：1。

作為本發明一種優選的技術方案，所述過渡金屬氧化物還包括鈷、鐵、鋅的氧化物，重量比為1：(1.7～2)：(1.8～2.2)。

作為本發明一種優選的技術方案，所述催化成分還包括稀土金屬氧化物，所述稀土金屬氧化物選自鑭、鈰、鐠、釹、釤、鈧、釔的氧化物中的一種或多種。

作為本發明一種優選的技術方案，所述稀土金氧化物和過渡金屬氧化物的重量比為(0.15～0.25)：1。

作為本發明一種優選的技術方案，所述固硫成分為堿土金屬氧化物。

本發明第二個方面提供了一種如上所述的燃煤催化劑的制備方法，包括以下步驟：將無機酸加入二分之一溶劑中，混合，并加入催化成分和固硫成分，攪拌，加入余量的溶劑，得到所述燃煤催化劑。

本發明第三個方面提供了一種如上所述的燃煤催化劑的應用，應用在水泥生產或煤電領域。

本發明與現有技術相比具有以下有益效果：申請人提供一種燃煤催化劑，通過控制燃煤催化劑的種類和用量，可提高煤燃燒速率和燃盡率，提高煤燃燒產生的熱值，且通過控制燃煤催化劑和無機酸的比例，可促進催化成分吸附在煤中，提高催化劑的利用率；另外，申請人發現，通過添加稀土金屬氧化物，和過度金屬氧化物共同作用，可進一步促進燃燒穩定性和熱值，并減少催化燃燒過程中對鍋爐、水泥窯等受熱面的腐蝕、結渣、積灰等現象，擴大燃煤催化劑的使用范圍，可應用在水泥生產或煤電等多個技術領域。

具體實施方式