專利名稱：節(jié)煤燃燒添加劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固體燃料添加劑，更具體說是屬于一種以工礦廢棄物為基本原料的煤用節(jié)能燃燒添加劑，將它按一定的比例添加到無煙煤或煙煤中，即可獲得發(fā)熱量高，對工業(yè)鍋爐少腐蝕，對大氣少污染的優(yōu)質(zhì)固體燃料。
我國的煤炭資源雖然豐富，但分布不平衡，工業(yè)用的煙煤大多數(shù)分布在北方，在工業(yè)發(fā)達(dá)的南方和沿海，很少煙煤資源，形成大量的北煤南調(diào)格局，造成了鐵路、公路、海運(yùn)等運(yùn)輸?shù)木o張局面，煙煤供不應(yīng)求。而無煙煤的資源豐富，分布較廣，但由于它揮發(fā)份低，難以點(diǎn)燃著火，長期以來在工業(yè)鍋爐中無法使用。因而工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)能源十分短缺，在很大程度上制約或阻礙著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。同時工礦廢棄物以每年百分之十以上的速度遞增，長年積存下來的工礦廢棄物，據(jù)一九八五年統(tǒng)計(jì)，全國達(dá)53億噸以上，長年占地逾90萬畝，許多城市面臨著被垃圾包圍的隱患，已成為社會一大公害。保護(hù)環(huán)境，和節(jié)約能源已成為當(dāng)務(wù)之急的科技開發(fā)項(xiàng)目。
本發(fā)明目的是提供一種利用工礦廢棄物為基本原料的煤用燃燒添加劑，將該添加劑按一定比例與原煤混合，即可制得一種優(yōu)質(zhì)固體燃料，它具有發(fā)熱量高，對環(huán)境少污染等優(yōu)點(diǎn)。同時，制取方法特別簡易。
我們知道，在工礦廢渣中，不但含有碳等可燃成份，而且還含有氧化鐵(FeO、Fe2O3、Fe3O4)，Si2O3、AL2O3，CaO，MnO2，MgO，Cr2O3和K2O及Na2O等成份。這些氧化物在燃燒過程中，有的能與還原性氣體CO、H2等起氧化還原放熱反應(yīng)，例如
有的氧化物在高溫度情況下能分解出助燃氧氣，例如
有的氧化物，例如氧化鉻和氧化硅在燃燒過程中生成多孔性骨架，形成富氧區(qū)助燃，氧化物中的氧化鈣還能起固硫作用。而煤中含有的有機(jī)物苯甲酸，它熔點(diǎn)低，在100℃左右就可以升華，其蒸氣具有易揮發(fā)易點(diǎn)燃的特點(diǎn)。本發(fā)明人在充分利用工礦廢棄物含有的無機(jī)可燃成份基礎(chǔ)上，補(bǔ)充一些金屬氧化物、金屬尾礦或是能分解出金屬氧化物的鹽類，使之在高溫條件下能產(chǎn)生一系列放熱的鏈鎖反應(yīng)，同時再添加適量的低熔點(diǎn)易升華有機(jī)物例如苯甲酸C6H5(OOH)和一些必要的引燃物質(zhì)例如木屑類，即制成本發(fā)明所稱的燃燒添加劑。若將上述成份制得的助燃添加劑按一定的配比添加到煙煤或無煙煤中，就可以制成發(fā)熱量高，污染少，燃燒充分的優(yōu)質(zhì)固體燃料。
上述所稱的金屬氧化物及其在加熱后能分解出金屬氧化物的鹽類和金屬尾礦可以是元素周期表中的除鈁元素外第ⅠA族所有金屬元素，除鐳元素外第ⅡA族所有金屬元素、第ⅢA族元素，第ⅥB族元素，第Ⅷ族元素以及錳、釩、銅、和ⅣA族的硼、鋁、碳、硅元素。
上述所稱的低熔點(diǎn)有機(jī)物可以是羧基衍生物或芳香族中的無毒晶體。
上述所稱的細(xì)木屑類指的是木屑及農(nóng)作物或野生植物的桿莖葉等經(jīng)曬干(其含水份不得高于8%)，粉碎后的粒度為0.5～1毫米。
上述所稱的工礦廢棄物是工業(yè)鍋爐爐渣、煤
石、冶煉廠和煉油廠及榨油廠的廢渣或是它們發(fā)酵后的生活垃圾，草木灰等，其低位發(fā)熱值不得低于1000卡/克，含水份不得高于10%，或是金屬尾礦。
本發(fā)明各組份的重量比及制法大致如下工礦廢棄物∶金屬氧化物類∶細(xì)木屑∶苯甲酸類等于84-55%∶10-25%∶5-15%∶1-5%。
按組成的各組份百分?jǐn)?shù)稱取好各組份后，將工礦廢棄物破碎至1-3毫米粒度，細(xì)木屑粉碎至05-1毫米粒度。然后再將各組份混合、均勻攪拌后，即制得100份重量的燃燒添加劑。
將本發(fā)明制得的添加劑按以下配比均勻地添加到煙煤或無煙煤中，即制得工業(yè)鍋爐用或民用的節(jié)能合成燃料。
1、添加劑與無煙煤混合時，其重量比為無煙煤∶添加劑∶工業(yè)廢棄物等于60-80%∶10-35%∶5-20%;
2、添加劑與煙煤混合時，其重量比為煙煤∶添加劑∶工業(yè)廢棄物等于55-70%∶5-40%∶20-40%;
將上述合成燃料的各組份按重量比均勻攪拌混合后即制得一種優(yōu)質(zhì)合成燃料。這種合成燃料低位發(fā)熱值高達(dá)7000多卡/克，達(dá)到或超過原煤相應(yīng)水平，且有害氣體排放量大大低于國家允許的標(biāo)準(zhǔn)值，適用于各種型號的工業(yè)鍋爐燃燒。
但是應(yīng)該指出的是，本發(fā)明與原煤可以按任意比例混合制成工業(yè)合成燃料，但基于節(jié)約成本以及原煤品質(zhì)、用戶所需發(fā)熱值等方面原因，故一般以上述比例為準(zhǔn)。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明及其合成燃料利用了大量的工礦廢棄物，變廢物為能源，減少公害。
2、在工業(yè)用煤中通過添加適量的本添加劑，可節(jié)約原煤百分之二十至六十，同時可將無煙煤改造成煙煤用于工業(yè)鍋爐中燃燒，可大大緩解能源緊張狀況。
3、本發(fā)明不污染環(huán)境，據(jù)福建省環(huán)保科研所檢測，合成燃燒所排放的有害氣體，大大低于國產(chǎn)允許排放量。
4、本發(fā)明原料易得，價格低廉，容易制造，投資極省，易點(diǎn)易燃，同時社會效益和經(jīng)濟(jì)效益明顯。
以下通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行更具體描述實(shí)施例1稱取含碳量10%以上的鍋爐爐渣380公斤，破碎至1-3毫米粒度，加入石灰5公斤，碳酸錳2公斤，氧化鐵3公斤，苯甲酸2公斤，細(xì)木屑6公斤，食鹽2公斤，摻入煙煤600公斤，混合攪拌后，投入2噸往復(fù)爐中試燒4小時，測試結(jié)果對比如下(一)發(fā)熱值對比燃料種類發(fā)熱量爐膛溫度淮南煙煤6242卡/克1152℃合成燃料7108卡/克1282℃(二)有害氣體排放量與國家允許排放標(biāo)準(zhǔn)對比燃料種類二氧化硫(SO2) 氮氧化物(NO2)國標(biāo)34公斤/小時國標(biāo)12公斤/小時淮南煙煤28.2公斤/小時10.5公斤/小時合成燃料0.3886公斤/小時0.2435公斤/小時實(shí)施例2稱取含低位發(fā)熱量1000卡/克以上的煤
石150公斤，石灰10公斤，破碎至1-3毫米粒度后，加入鐵銹渣6公斤，活性白土7公斤，醋酸錳3公斤，氧化鋁5公斤，煙囪灰5公斤，苯甲酸4公斤，細(xì)木屑10公斤，混合攪拌均勻后，摻入800公斤無煙煤均勻混合后，投入2噸鏈條爐中試燒，測試結(jié)果與福建永安的無煙煤對比如下(一)發(fā)熱值對比燃料種類發(fā)熱量爐膛溫度永安無煙煤4695卡/克難燒合成燃料5675卡/克1258℃二、有害氣體對比燃料種類二氧化硫(SO2) 氮氧化物(NO2)國標(biāo)34公斤/小時國標(biāo)12公斤/小時永安無煙煤24.46公斤/小時9.84公斤/小時合成燃料0.4625公斤/小時0.3247公斤/小時從上述實(shí)施例1、2可以看出合成燃料的有害氣體排放量大大低于國家允許的排放量，對鍋爐無腐蝕，發(fā)熱量均達(dá)到或超過原煤的水平。是一項(xiàng)具有切實(shí)可行的開發(fā)項(xiàng)目。
實(shí)施例3取發(fā)熱量1000卡/克以上的垃圾50公斤，爐渣60公斤，石灰石6.5公斤和鐵礦渣2公斤，破碎至1毫米粒度后加入碳酸錳1公斤，食鹽0.5公斤，摻入無煙煤粉80公斤，兌水?dāng)嚢杈鶆蚝?，壓制成直?05毫米，厚65毫米的十二孔蜂窩煤。
取相同的無煙煤粉170公斤，摻入過篩黃土30公斤，兌水?dāng)嚢韬髩褐瞥芍睆?05毫米，厚65毫米的十二孔蜂窩煤，將兩種成型煤放在同樣的蜂窩煤爐灶中試燒，試驗(yàn)溫度24℃，直觀結(jié)果對比如下測試項(xiàng)目未加添加劑有加添加劑燃燒溫度950～1050℃1100～1310℃敞開爐門單件燃燒時間1.4～1.6小時2.4～3小時火焰高度120-170毫米180-260毫米火焰顏色蘭色橙色煮沸1000克水耗時18分鐘10分鐘實(shí)施例3是生活用煤中進(jìn)行加與不加添加劑對比試驗(yàn)，從測定結(jié)果看出加了添加劑后的蜂窩煤在燃燒溫度、時間以及火焰高度等方面均比不加添加劑的蜂窩煤高得多，在節(jié)省原煤量50%的基礎(chǔ)上燒1000克水尚能節(jié)時8分鐘。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)煤固體燃燒添加劑，其特征在于組份中有(A)工礦廢棄物；(B)適量的金屬氧化物及其在加熱后能分解出金屬氧化物的鹽類或金屬尾礦；(C)低熔點(diǎn)，易燃燒的重量的無毒有機(jī)物晶體；(D)細(xì)木屑。這些組份混合后可以與燃燒著的煤形成放熱鏈鎖反應(yīng)，而且各組分配比如下(A)為84-55%，(B)為10-25%，(C)為5-15%、(D)為1-5%，上述各組份破碎或粉碎至小粒度后，混合均勻攪拌制得本發(fā)明。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑，其特征在于A可以是工業(yè)鍋爐渣，煤 石，金屬礦尾，冶煉廠和煉油廠及榨油廠的廢渣或是發(fā)酵后的生活垃圾，草木灰等，它們的低位發(fā)熱量不得低于1000卡/克，含水份不得高于10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑，其特征在于(B)可以是元素周期表中除鈁以外的ⅠA族元素，除鐳以外的ⅡA族元素，ⅢA族、ⅥB族，Ⅷ族所有元素，以及錳、釩、銅和ⅣA族的硼、鋁、碳硅元素。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑，其特征在于(C)可以是羧基衍生物或芳香族中的無毒晶體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑，其特征在于(D)可以是木屑、農(nóng)作物或野生植物的桿莖葉等曬干后其含水量不得高于8%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的添加劑，其特征在于利用它與煙煤及工業(yè)廢棄物制取合成燃料的混合比例為5-40%55-70%20-40%根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的添加劑，其特征在于利用它與無煙煤及工業(yè)廢棄物制取合成燃料的混合比例為10-35%∶60～80%∶5～20%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種節(jié)煤固體燃燒添加劑，它以工礦廢棄物為基本原料，配以適量的金屬氧化物、和金屬尾礦、有機(jī)化學(xué)物質(zhì)及細(xì)木屑等組成，具有原料易得、價格低廉、容易生產(chǎn)及投資極省等優(yōu)點(diǎn)。同時，將本發(fā)明配以適量的工礦廢棄物后與無煙煤或煙煤混合制成合成燃料，能節(jié)約原煤百分之二十至六十，而且低位發(fā)熱量高達(dá)7000多卡/克，有害氣體排放量如SO
文檔編號C10L9/10GK1046551SQ8910257
公開日1990年10月31日 申請日期1989年4月18日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月18日
發(fā)明者盧衍平, 張?jiān)抡? 盧恩燁 申請人:盧衍平, 張?jiān)抡? 盧恩燁