本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于復(fù)合化合物的脫硫脫硝節(jié)能助燃劑，能同時具有脫硫、脫硝、提升產(chǎn)氣量、幫助鍋爐清理結(jié)焦、減少總體污染排放物等綜合作用。

背景技術(shù)：

當今世界發(fā)電仍以煤炭作為主要能源，而其燃燒過程排放的so2、nox等污染物的總量很大，正產(chǎn)生著嚴重的大氣污染，如酸雨等問題，危害生態(tài)平衡和人類的生存健康。近年來，隨著世界各國對煙氣排放污染物標準的提高，對燃煤鍋爐都嚴格要求同時控制so2和nox的排放。

目前，針對脫硫、脫硝均有成熟的技術(shù)，若用兩套裝置分別單獨進行脫硫、脫硝，不但占地面積大，而且投資、操作費用高，因此研發(fā)更經(jīng)濟型的工藝技術(shù)，幫助火力發(fā)電廠商使用低投資和低運行費，且增加運行性能，使副作用減至最小，廠商也能藉此得到改善好處。

現(xiàn)有的同時脫硫脫硝技術(shù)可分為兩大類：聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)和同時脫硫脫硝技術(shù)。聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)是指將單獨脫硫、脫硝技術(shù)進行整合而成一個系統(tǒng)，如des0n-0x、nft、snrb、活性炭/活性焦脫硫脫硝技術(shù)等；同時脫硫脫硝技術(shù)是指用一種反應(yīng)劑，在過程內(nèi)將煙氣中的so2和nox同時脫除的技術(shù)，如鈣基同時脫硫脫硝技術(shù)、電子束法、電暈放電法、臭氧氧化法等技術(shù)。目前國內(nèi)外廣泛使用的是濕式脫硫和scr、sncr脫硝的組合，該技術(shù)雖然脫硫脫硝效率較高，但其投資和運行成本昂貴，對于鍋爐的傷害和副作用較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述脫硫、脫硝、燃燒效率、鍋爐結(jié)焦等問題，本發(fā)明提供一種用于同時脫硫脫硝技術(shù)中的催化劑——脫硫脫硝節(jié)能助燃劑，具有脫硫、脫硝、提升產(chǎn)氣量、幫助鍋爐清理結(jié)焦、減少總體污染排放物等綜合作用，并能使原鍋爐在不大幅改造的前提下，發(fā)展為適用于工業(yè)、民用的各式煤炭鍋爐產(chǎn)品。

為解決上述問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種脫硫脫硝節(jié)能助燃劑，由以下重量份的原料組成：氧化鈣2～5份、吐溫5～8份、氯化亞鐵10～20份、單質(zhì)鐵5～10份、硫酸亞鐵5～10份、過氧化鈣5～10份、氯化鈉2～6份、月桂基磺化琥珀酸單酯二鈉(dls)2～5份、單十二烷基磷酸酯鉀(mapk)5～8份、尿素5～10份。

優(yōu)選的，所述助燃劑由以下重量份的原料組成：氧化鈣3～5份、吐溫5～8份、氯化亞鐵10～18份、單質(zhì)鐵5～8份、硫酸亞鐵5～8份、過氧化鈣5～8份、氯化鈉4～6份、月桂基磺化琥珀酸單酯二鈉2～5份、單十二烷基磷酸酯鉀5～8份、尿素8～10份。

更優(yōu)選的，所述助燃劑由以下重量份的原料組成：氧化鈣5份、吐溫7份、氯化亞鐵12份、單質(zhì)鐵6份、硫酸亞鐵5份、過氧化鈣5份、氯化鈉6份、月桂基磺化琥珀酸單酯二鈉5份、單十二烷基磷酸酯鉀5份、尿素10份。

優(yōu)選的，所述單質(zhì)鐵為30～50目鐵粉，所述吐溫為吐溫60。

本發(fā)明所用各原料的作用原理如下：

（1）氧化鈣作為脫硫劑，并依鍋爐工況調(diào)整，其反應(yīng)式如下：

s+o2→so2

2so2+o2→2so3

so3+cao→caso4

（2）吐溫60(tween60)作為消煙劑，以促進煤炭的完全燃燒，并減少co形成。

（3）氯化亞鐵、尿素(ch4n2o)作為脫硝劑，其中氯化亞鐵之二價鐵離子與no結(jié)合，形成亞硝酰亞鐵離子，而二價鐵離子鹽容易形成三價鐵，需加入單質(zhì)鐵為還原劑，并盡量保持其新鮮狀態(tài)，形成如下反應(yīng)：

fe²⁺+no+h2o→[fe(h2o)5no]²⁺

2fe³⁺+fe→3fe²⁺

而尿素在爐內(nèi)遇熱、水氣反應(yīng)如下：

co(nh2)2→nh3+hnco

hnco+h2o→nh3+co2

（4）月桂基磺化琥珀酸單酯二鈉(dls)、單十二烷基磷酸酯鉀(mapk)作為表面活性劑，其二者之優(yōu)異的乳化、增溶、分散性，并配合爐內(nèi)高溫的特性，能用以脫除表面污垢，增強鍋爐結(jié)焦的脫除。

（5）以硫酸亞鐵為絮凝劑，在鍋爐和水分子作用下，具有去除重金屬離子的功能，減低燃燒后可能產(chǎn)生的重金屬污染。

（6）以過氧化鈣、氯化鈉為增氧劑，可以增加氧氣量，促使完全燃燒，增加鍋爐內(nèi)燃燒的完全性。

本發(fā)明脫硫脫硝節(jié)能助燃劑的制備方法簡便，容易操作，只需要混合均勻即可，且混合均勻后具有高度的穩(wěn)定性，經(jīng)中國礦業(yè)大學(北京)化學與環(huán)境工程學院測試，其燃點可達到476℃。

在添加使用本發(fā)明脫硫脫硝節(jié)能助燃劑的過程中，依據(jù)工況一般添加量2wt‰即可，若需要加強鍋爐壁結(jié)焦的清除保養(yǎng)，則需提高到4wt‰；一般使用下，于供煤時均勻灑布在煤炭輸送帶上，與煤炭同時進行破碎、研磨等程序，均勻混和即可，使用方便，在不大肆更動原來硬件設(shè)備的前提下，達到最大的效能提升、降低燃燒后的有害物質(zhì)。

本發(fā)明的積極有益效果：

在燃煤燃燒的過程中，本發(fā)明助燃劑能簡易地提高燃燒穩(wěn)定性、設(shè)備的效率、相同條件下煤炭的產(chǎn)氣量，并具有減少污染物so2和nox的排放、幫助清除設(shè)備結(jié)焦等多重功能。

本發(fā)明助燃劑復(fù)合配方的設(shè)計，使燃燒時可以提高爐內(nèi)附氧量，并有效減低因燃燒形成的nox，且亦能抑制so2的形成，致使大部分的有害物質(zhì)停留在煤渣中；經(jīng)資質(zhì)認證的實際鍋爐8小時試燒測試，可減少so2、nox的生成，更能增加鍋爐產(chǎn)氣量約5.6％，另外，依據(jù)現(xiàn)場觀測，亦能脫除鍋爐結(jié)焦物質(zhì)，保持鍋爐的最佳狀態(tài)，適用于各種大小型民用和工業(yè)燃煤鍋爐，由于其對硫的處理能力，即便在含硫量較高的煤中使用亦有不錯的效果。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例及附圖對本發(fā)明進一步詳細說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。

實施例1

一種脫硫脫硝節(jié)能助燃劑，由以下重量份的原料組成：氧化鈣3份、吐溫60為5份、氯化亞鐵10份、單質(zhì)鐵粉5份、硫酸亞鐵7份、過氧化鈣6份、氯化鈉4份、月桂基磺化琥珀酸單酯二鈉(dls)2份、單十二烷基磷酸酯鉀(mapk)5份、尿素8份。

實施例2

一種脫硫脫硝節(jié)能助燃劑，由以下重量份的原料組成：氧化鈣5份、吐溫607份、氯化亞鐵12份、單質(zhì)鐵粉6份、硫酸亞鐵5份、過氧化鈣5份、氯化鈉6份、月桂基磺化琥珀酸單酯二鈉(dls)5份、單十二烷基磷酸酯鉀(mapk)5份、尿素10份。

實施例3

一種脫硫脫硝節(jié)能助燃劑，由以下重量份的原料組成：氧化鈣4份、吐溫608份、氯化亞鐵18份、單質(zhì)鐵粉8份、硫酸亞鐵8份、過氧化鈣8份、氯化鈉6份、月桂基磺化琥珀酸單酯二鈉(dls)5份、單十二烷基磷酸酯鉀(mapk)8份、尿素10份。

以上三種實施方式所得助燃劑，于青島科標化工分析檢測有限公司實驗室進行一次性燃燒，其脫硫效果能達成70～94％，而在脫硝方面亦能達到脫硝效果75～97%，其中，又以實施例2有最好的效果。分別以0添加、2‰、4‰的添加量進行試驗，于800℃進行燃燒后收集氣體進行檢測（試驗方法參照astmd3961-2011、astmd1013-1998），相對于0添加原煤，減少so2的百分比分別為93.5％、94.2％，而在nox的表現(xiàn)方面分別為96.8％、97.5％。

某火電廠以實施例2助燃劑（添加量3‰）進行42天連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)，共消耗助燃劑42.475噸，配煤13815噸，平均噸汽耗標煤為109.67千克，與未添加助燃劑時的103.49千克相比，煤耗下降了5.64%；根據(jù)計算，節(jié)煤量在779噸左右，按照2014年原煤平均價格每噸500.37元，可節(jié)約資金38.9萬元。

盡管以上已展示出本發(fā)明制作實例，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述實施案例所記載之方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換，凡在本發(fā)明精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改，等同替換，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。