專(zhuān)利名稱(chēng)：高效環(huán)保煤炭增效劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤炭增效劑，尤其涉及一種將金屬離子螯合物作為催化劑主體， 經(jīng)過(guò)高溫磨煤階段后不會(huì)失效的高效環(huán)保煤炭增效劑，屬于煤燃燒技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，對(duì)煤催化燃燒的機(jī)理主要形成了兩種學(xué)說(shuō)，即氧傳遞學(xué)說(shuō)和電子轉(zhuǎn)移學(xué)說(shuō)。 而無(wú)論哪種理論都涉及到催化劑或它們的分解產(chǎn)物所形成的反應(yīng)活性中心，反應(yīng)活性中心增加，燃燒必然加快和進(jìn)行完全。而為了增加反應(yīng)活性中心的數(shù)量，就需要增加催化劑的用量，和增加催化劑的表面積。當(dāng)大量增加催化劑的用量時(shí)，一方面會(huì)提高催化劑的使用成本；另一方面，由于用量過(guò)大，催化劑會(huì)堵塞煤炭表面的毛細(xì)孔，反而容易導(dǎo)致煤炭的燃燒性能下降。在現(xiàn)有技術(shù)中，國(guó)內(nèi)、國(guó)際研發(fā)的節(jié)煤劑、煤炭助燃劑、煤炭催化劑等產(chǎn)品都是以強(qiáng)氧化物為主體，放氧助燃的催化劑類(lèi)產(chǎn)品。由于以強(qiáng)氧化物為主體的催化劑類(lèi)產(chǎn)品，在 200°C以上即開(kāi)始升華分解，失去催化效果。而一些大型的火力發(fā)電廠(chǎng)和大型水泥廠(chǎng)，在煤炭進(jìn)入煤倉(cāng)前都有高溫磨煤的階段，一般溫度都在240°C 300°C之間。因而，為了保證產(chǎn)品對(duì)煤炭的助燃效果，這種以強(qiáng)氧化劑為主體的催化劑類(lèi)產(chǎn)品，只適用于在進(jìn)入爐膛燃燒之前沒(méi)有高溫磨煤階段的小型工業(yè)窯爐、鏈條爐等。而對(duì)于如火力發(fā)電廠(chǎng)煤粉爐、循環(huán)流化床爐、水泥廠(chǎng)旋窯爐等在進(jìn)入煤倉(cāng)前有高溫磨煤階段的大型燃燒爐，該催化劑類(lèi)產(chǎn)品無(wú)法使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種利用金屬離子螯合物作為催化劑主體的高效環(huán)保煤炭增效劑。該煤炭增效劑在經(jīng)過(guò)高溫磨煤階段后不會(huì)失效。為了實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案一種高效環(huán)保煤炭增效劑，包含有一種或多種金屬離子螯合物。進(jìn)一步地，所述金屬離子螯合物是乙二胺四乙酸鹽。所述乙二胺四乙酸鹽是乙二胺四乙酸二鈉鹽、乙二胺四乙酸四鈉鹽、乙二胺四乙酸鐵鈉、乙二胺四乙酸銅鈉、乙二胺四乙酸鋅鈉、乙二胺四乙酸鎂鈉、乙二胺四乙酸錳鈉、乙二胺四乙酸鈣鈉中的任意一種。進(jìn)一步地,還包含有作為溶劑的去離子水。進(jìn)一步地，還包含有六亞甲基四胺。進(jìn)一步地，還包含有氯化鎳。較優(yōu)地，一種高效環(huán)保煤炭增效劑，它的重量組成為乙二胺四乙酸二鈉鹽2 4%、乙二胺四乙酸四鈉鹽2 4%、乙二胺四乙酸鐵鈉3 6%、乙二胺四乙酸銅鈉5 15%、乙二胺四乙酸鋅鈉5 15%、乙二胺四乙酸鎂鈉I 6%、乙二胺四乙酸錳鈉I 6%、 乙二胺四乙酸鈣鈉2 5%、六亞甲基四胺3 6%、氯化鎳2 4%、余量為去離子水。
該高效環(huán)保煤炭增效劑通過(guò)金屬離子螯合劑乙二胺四乙酸(EDTA)與Na+、Fe3+、 Cu2+、Zn2+、Mg2+、Ca2+等金屬離子的強(qiáng)結(jié)合作用，將金屬離子包合在螯合劑內(nèi)部，變成穩(wěn)定的、 分子量更大的化合物，用于煤炭燃燒反應(yīng)時(shí)提供金屬離子和增加反應(yīng)活性中心。該高效環(huán)保煤炭增效劑的W-O-W體系，在高溫下產(chǎn)生微爆，使催化劑得到最大程度的分散，產(chǎn)生的反應(yīng)活性中心成數(shù)量級(jí)增長(zhǎng)，極大地加快了反應(yīng)的速度，提高了燃燒的效率。該高效環(huán)保煤炭增效劑可以使煤炭燃燒所需的活化能降低，著火點(diǎn)降低，因而燃燒所需提供的著火熱減少，使煤炭更易燃燒。從而提高煤的放熱量5 10%，使煤燃盡時(shí)間變短，有利于煤的燃燒，對(duì)煤的綜合燃燒性能有所提高。本發(fā)明所提供的高效環(huán)保煤炭增效劑，運(yùn)用金屬離子螯合劑作為催化劑主體，大大提高了使用的安全性和穩(wěn)定性，確保該高效環(huán)保煤炭增效劑在高溫磨煤階段不升華，從而可廣泛使用于大型火力發(fā)電廠(chǎng)煤粉爐及循環(huán)流化床爐、水泥廠(chǎng)旋窯爐中，達(dá)到節(jié)煤固硫的效果。本高效環(huán)保煤炭增效劑的添加量少、催化效率高，同時(shí)降低煤炭燃燒所需活化能， 使煤炭更易燃燒。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明公開(kāi)了一種高效環(huán)保煤炭增效劑，包含有一種或多種金屬離子螯合物。該金屬離子螯合物是乙二胺四乙酸鹽。例如該金屬離子螯合物可以是乙二胺四乙酸二鈉鹽、 乙二胺四乙酸四鈉鹽、乙二胺四乙酸鐵鈉、乙二胺四乙酸銅鈉、乙二胺四乙酸鋅鈉、乙二胺四乙酸鎂鈉、乙二胺四乙酸錳鈉、乙二胺四乙酸鈣鈉中的任意一種。較優(yōu)地，以去離子水作為溶劑，將各溶質(zhì)按劑量加入去離子水中，混合攪拌均勻，即可制得該高效環(huán)保煤炭增效劑。當(dāng)然這些金屬離子螯合劑的溶解順序可以不同，只要將其全部溶解、混合均勻即可。較優(yōu)地，為了保持乙二胺四乙酸鹽與煤炭的反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，添加了六亞甲基四胺作為緩沖溶劑。較優(yōu)地，進(jìn)一步添加了氯化鎳為氨吸收劑，用于處理高效環(huán)保煤炭增效劑在煤炭燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的氨氣。該高效環(huán)保煤炭增效劑中主要采用金屬離子螯合物作為催化劑主體，通過(guò)有機(jī)金屬離子螯合劑乙二胺四乙酸(EDTA)與Na+、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Mg2+、Ca2+等金屬離子的強(qiáng)結(jié)合作用，將金屬離子包合在螯合劑內(nèi)部，變成穩(wěn)定的、分子量更大的化合物。這些金屬離子螯合物可以在煤炭燃燒反應(yīng)時(shí)，提供金屬離子Na+、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Mg2+等。并且，這些金屬離子螯合物在煤炭燃燒反應(yīng)時(shí)，通過(guò)羧基的斷裂，提供了更多的反應(yīng)活性中心。這些金屬離子螯合物的W-O-W體系，在高溫下產(chǎn)生微爆，可以使催化劑得到最大程度的分散，產(chǎn)生的反應(yīng)活性中心成數(shù)量級(jí)增長(zhǎng)，極大地加快了反應(yīng)的速度，提高了燃燒的效率。該高效環(huán)保煤炭增效劑可使煤炭燃燒所需的活化能降低，著火點(diǎn)降低，因而燃燒所需提供的著火熱減少，使煤炭更易燃燒。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該高效環(huán)保煤炭增效劑能提高煤的放熱量5 10%，使煤燃盡時(shí)間變短，有利于煤的燃燒，對(duì)煤的綜合燃燒性能有所提高。實(shí)施例I 實(shí)施例12 :下述各實(shí)施例公開(kāi)了一種高效環(huán)保煤炭增效劑，分別由不同質(zhì)量份數(shù)的原料配制。將各溶質(zhì)按劑量依次加入去離子水中，攪拌混合均勻即可制得高效環(huán)保煤炭增效劑。具體原料配制重量百分比見(jiàn)表I和表2。實(shí)施例I實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5實(shí)施例6乙二胺四乙酸二鈉鹽2 %2 %2 %3 %3 %3 %乙二胺四乙酸四鈉鹽2 %3 %4 %4 %3 %4 %乙二胺四乙酸鐵鈉3 %4 %5 %6 %4 %6 %乙二胺四乙酸銅鈉5 %7 %10 %15 %6 %8 %乙二胺四乙酸鋅鈉5 %5 %15 %13 %5 %11 %乙二胺四乙酸鎂鈉I %6 %2 %5 %3 %6 %乙二胺四乙酸 孟鈉I %2 %6 %6 %2 %5 %乙二胺四乙酸鈣鈉2 %4 %4 %5 %2 %3 %六亞甲基四胺3 %4 %6 %6 %6 %3 %氯化鎳2 %3 %4 %3 %2 %4 %去離子水74 %60 %42 %34 %64 %47 %表I實(shí)施例I 實(shí)施例6的原料配制重量百分比
實(shí)施例7實(shí)施例8實(shí)施例9實(shí)施例 10實(shí)施例 11實(shí)施例 12乙二胺四乙酸二鈉鹽3 %4 %4 %4 %4 %4 %乙二胺四乙酸四鈉鹽2 %2 %3 %4 %4 %4 %乙二胺四乙酸鐵鈉3 %5 %6 %3 %6 %6 %乙二胺四乙酸銅鈉5 %5 %8 %10 %12 %15 %乙二胺四乙酸鋅鈉5 %7 %9 %13 %15 %15 %
權(quán)利要求
1.一種高效環(huán)保煤炭增效劑，其特征在于包含一種或多種金屬離子螯合物。
2.如權(quán)利要求I所述的高效環(huán)保煤炭增效劑，其特征在于所述金屬離子螯合物是乙二胺四乙酸鹽。
3.如權(quán)利要求2所述的高效環(huán)保煤炭增效劑，其特征在于所述乙二胺四乙酸鹽是乙二胺四乙酸二鈉鹽、乙二胺四乙酸四鈉鹽、乙二胺四乙酸鐵鈉、乙二胺四乙酸銅鈉、乙二胺四乙酸鋅鈉、乙二胺四乙酸鎂鈉、乙二胺四乙酸錳鈉、乙二胺四乙酸鈣鈉中的任意一種。
4.如權(quán)利要求I 3中任意一項(xiàng)所述的高效環(huán)保煤炭增效劑,其特征在于所述高效環(huán)保煤炭增效劑還包含溶劑去離子水。
5.如權(quán)利要求4所述的高效環(huán)保煤炭增效劑，其特征在于所述高效環(huán)保煤炭增效劑還包含六亞甲基四胺。
6.如權(quán)利要求5所述的高效環(huán)保煤炭增效劑，其特征在于所述高效環(huán)保煤炭增效劑還包含氯化鎳。
7.如權(quán)利要求6所述的高效環(huán)保煤炭增效劑，其特征在于所述高效環(huán)保煤炭增效劑的重量組成為乙二胺四乙酸二鈉鹽2 4%、乙二胺四乙酸四鈉鹽2 4%、乙二胺四乙酸鐵鈉3 6%、乙二胺四乙酸銅鈉5 15%、乙二胺四乙酸鋅鈉5 15%、乙二胺四乙酸鎂鈉I 6%、乙二胺四乙酸錳鈉I 6%、乙二胺四乙酸鈣鈉 2 5%、六亞甲基四胺3 6%、氯化鎳2 4%、余量為去離子水。
8.一種高效環(huán)保煤炭增效劑，其特征在于重量組成為乙二胺四乙酸二鈉鹽2 4%、乙二胺四乙酸四鈉鹽2 4%、乙二胺四乙酸鐵鈉3 6%、乙二胺四乙酸銅鈉5 15 %、乙二胺四乙酸鋅鈉5 15 %、乙二胺四乙酸鎂鈉I 6 %、 乙二胺四乙酸錳鈉I 6%、乙二胺四乙酸鈣鈉2 5%、六亞甲基四胺3 6%、氯化鎳2 4%、去離子水29 74%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種高效環(huán)保煤炭增效劑，包含有一種或多種金屬離子螯合物。進(jìn)一步地，該金屬離子螯合物是乙二胺四乙酸鹽。該乙二胺四乙酸鹽是乙二胺四乙酸二鈉鹽、乙二胺四乙酸四鈉鹽、乙二胺四乙酸鐵鈉、乙二胺四乙酸銅鈉、乙二胺四乙酸鋅鈉、乙二胺四乙酸鎂鈉、乙二胺四乙酸錳鈉、乙二胺四乙酸鈣鈉中的任意一種。將上述溶質(zhì)溶解到去離子水中，混合均勻，即制得高效環(huán)保煤炭增效劑。該高效環(huán)保煤炭增效劑運(yùn)用金屬離子螯合物作為催化劑主體，大大提高了使用的安全性和穩(wěn)定性，確保高效環(huán)保煤炭增效劑在高溫磨煤階段不升華，可以廣泛使用于大型火力發(fā)電廠(chǎng)煤粉爐及循環(huán)流化床爐、水泥廠(chǎng)旋窯爐中。
文檔編號(hào)C10L9/10GK102585967SQ20121006566
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月13日
發(fā)明者楊偉華 申請(qǐng)人:北京華業(yè)中科科技發(fā)展有限公司