一种高效催化助燃脱硝节煤剂 |
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| 申请号 | CN202410091992.7 | 申请日 | 2024-01-23 | 公开(公告)号 | CN117887498A | 公开(公告)日 | 2024-04-16 |
| 申请人 | 南宁钬龙新能源技术有限公司; | 发明人 | 王琪; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种高效催化助燃脱硝节 煤 剂，本发明属于节煤剂技术领域；主要包括以下成分：17％的稀土元素，18％的纳米 氧 化物，30％的 硝酸 盐，其余为电 镀 厂和烟花厂生产所排 废 水 。本发明用稀土元素作为主要催化材料，具有高催化活性和良好的热 稳定性 ，可实现煤的快速燃烧和高效节能；本发明使用适量纳米 氧化剂 和还原剂，通过调节 氧化还原反应 速率，优化催化反应过程，降低SOx和NOx的生成，并提高燃烧效率；本发明的催化助燃节煤剂可广泛应用于各种煤燃烧设备，使用方法简单，易于操作，具有广阔的应用前景；本发明可以根据不同煤种和燃烧设备的特点，可调节催化助燃剂的组分配比，实现个性化定制。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种高效催化助燃脱硝节煤剂，其特征在于：所述催化助燃节煤剂主要包括以下质量百分数的成分：17％的稀土元素，18％的纳米氧化物，30％的硝酸盐，其余为电镀厂和烟花厂生产所排废水。 |
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| 说明书全文 | 一种高效催化助燃脱硝节煤剂技术领域[0001] 本发明属于节煤剂技术领域，具体是指一种高效催化助燃脱硝节煤剂。 背景技术[0002] 煤是一种广泛使用的能源，但其燃烧效率低，且会产生大量污染物，如SOx，NOx和烟尘等。尽管已有多种助燃剂被开发出来，以提高煤的燃烧效率并减少污染物排放，但它们往往不能同时达到高效和环保的效果。因此，开发一种既能提高燃烧效率又能减少氮氧化物排放的高效催化助燃节煤剂，具有重要的实际应用价值。 [0003] 目前，市场上煤炭节能添加剂主要是供氧助燃型添加剂，通过利用在高温下能够分解释放出氧的物质(如：硝酸钾、硝酸钠、高锰酸钾)，提高燃烧效率，这类添加剂在燃烧效率低的锅炉上有一定的效果。近年来，随着燃烧器的改进，锅炉燃烧效率大大提高，特别是在新型干法旋窑、水煤浆锅炉、电厂粉煤炉、循环流化床炉等，该种方法已经无法取得满意的效果。同时，由于该类型节煤剂中含有大量钾、钠、氯等易于造成锅炉内部金属和耐火材料高温腐蚀的元素，无法在锅炉上安全使用。因此，如何寻求在煤完全燃烧状态下节能的方法成为了国内外众多学者关注的研究的重点。 发明内容[0004] 针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种高效催化助燃节煤剂，本发明中的节煤剂能够显著提高煤炭的燃烧效率，降低煤炭的着火点，提高煤炭燃尽率，减少SOx和NOx以及固体废物的排放，同时具有广泛的适用性，可以应用于各种燃煤设备中；稀土元素作为主要催化材料，具有高催化活性和良好的热稳定性，可实现煤的快速燃烧和高效节能；适量纳米氧化剂和还原剂，通过调节氧化还原反应速率，优化催化反应过程，降低SOx和NOx的生成，并提高燃烧效率；采用物理‑化学相结合的方法制备，制备过程简单、环保，可大规模生产；使用本发明的催化助燃节煤剂，可提高煤的燃烧效率10‑20％，降低有害气体排放30‑50％，具有显著的节能减排效果；本发明的催化助燃节煤剂可广泛应用于各种煤燃烧设备，使用方法简单，易于操作，具有广阔的应用前景；根据不同煤种和燃烧设备的特点，可调节催化助燃剂的组分配比，实现个性化定制。 [0005] 为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：一种高效催化助燃脱硝节煤剂，所述催化助燃节煤剂主要包括以下质量百分数的成分：17％的稀土元素，18％的纳米氧化物，30％的硝酸盐，其余为电镀厂和烟花厂生产所排废水。 [0006] 进一步地，所述稀土元素可以为稀土氧化物或稀土硝化物。 [0010] 进一步地，所述高效催化助燃脱硝节煤剂的使用方法是，将本发明的节煤剂喷洒在煤炭表面，干燥3‑5h后即可进行燃烧。 [0011] 优选地，所述高效催化助燃脱硝节煤剂的使用方法是，将17％的稀土氧化物、18％的纳米氧化物、30％的硝酸盐和35％的废水混合，经过搅拌均匀后喷洒在煤炭表面，干燥后即可进行燃烧。 [0012] 本发明还提供了一种高效催化助燃脱硝节煤剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤： [0013] (1)选取适量的稀土元素作为主要催化材料，将催化材料与适量的纳米氧化剂和还原剂混合； [0014] (2)加入特定行业的工业废水混合加热制备成所述催化助燃节煤剂。 [0015] 采用上述结构本发明取得的有益效果如下：(1)本发明中的节煤剂能够显著提高煤炭的燃烧效率，降低煤炭的着火点，提高煤炭燃尽率，减少SOx和NOx以及固体废物的排放，同时具有广泛的适用性，可以应用于各种燃煤设备中；(2)本发明用稀土元素作为主要催化材料，具有高催化活性和良好的热稳定性，可实现煤的快速燃烧和高效节能；(3)本发明使用适量纳米氧化剂和还原剂，通过调节氧化还原反应速率，优化催化反应过程，降低SOx和NOx的生成，并提高燃烧效率；(4)本发明采用物理‑化学相结合的方法制备，制备过程简单、环保，无任何再生污染物。可大规模生产；(5)本发明的催化助燃节煤剂，可提高煤的燃烧效率10‑20％，降低有害气体排放30‑50％，具有显著的节能减排效果；(6)本发明的催化助燃节煤剂可广泛应用于各种煤燃烧设备，使用方法简单，易于操作，具有广阔的应用前景；(7)本发明可以根据不同煤种和燃烧设备的特点，可调节催化助燃剂的组分配比，实现个性化定制。附图说明 [0016] 图1使用节煤剂前的DCS程序记录； [0017] 图2使用节煤剂后的DCS程序记录。 具体实施方式[0019] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0020] 除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用，但不能限制本申请的内容。 [0021] 下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试验材料及试验菌株，如无特殊说明，均为从商业渠道购买得到的。 [0022] 实施例1 [0023] 一种高效催化助燃脱硝节煤剂 [0024] 所述催化助燃节煤剂主要包括以下质量百分数的成分：17％的稀土元素，18％的纳米氧化物，30％的硝酸盐，其余为电镀厂和烟花厂生产所排废水。 [0025] 其中，所述稀土元素为稀土氧化物或稀土硝化物。 [0026] 其中，所述纳米氧化物为钙、镁、铝、锌、钛等纳米级金属氧化物的一种或多种。 [0027] 其中，所述硝酸盐为硝酸铁、硝酸铜、硝酸铈铵、硝酸锰的一种或多种。 [0028] 其中，所述废水主要含硫酸铵、氯化钾等。 [0029] 其中，所述高效催化助燃脱硝节煤剂的使用方法是，将17％的稀土氧化物、18％的纳米氧化物、30％的硝酸盐和35％的废水混合，经过搅拌均匀后喷洒在煤炭表面，干燥后即可进行燃烧。 [0030] 本发明还提供了一种高效催化助燃脱硝节煤剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤： [0031] (1)选取适量的稀土元素作为主要催化材料，将催化材料与适量的纳米氧化剂和还原剂混合； [0032] (2)加入特定行业的工业废水混合加热制备成所述催化助燃节煤剂。 [0033] 实验例1 [0034] 一种高效催化助燃脱硝节煤剂的效果 [0035] 于2023年11月28日凌晨时开始投加节煤剂，至12月5日已连续使用8天。自投加节煤剂以来，系统工况逐步发生了一系列变化，生产朝向良好的方面发展并对节煤剂使用情况进行简要分析。根据双方本次试验约定；试验燃煤催化剂分为空白期、过渡期、投加期(空白期：11月17日11月19日，共3天；过渡期：11月28日至11月30日，共3天；投加期：12月1日至12月5日，共5天)。 [0036] 如图1所示，使用节煤剂之前，从筒体扫描可知烧成带窑皮偏短偏厚，窑皮不平整，且有副窑皮较多，过渡带有结圈现象明显；如图2所示，投加节煤剂之后，烧成带窑皮逐渐延长，窑皮基本合理，增加了燃烧空间，过渡带厚窑皮已经基本脱落，温度分布均匀合理。 [0037] 如表1和表2所示，使用节煤剂后，由于煤粉燃烧条件得到改善，煤粉热力集中、燃尽率提高，生料的碳酸盐分解及熟料烧成均进行得更加合理，单位熟料煤耗明显下降并维持在较好水平。同时由于煤粉用量减少，污染物的排放也显著下降，氨水用量明显减少；生料投料量逐渐增加。可以维持高产量，能够给企业带来经济效益，同时又能实实在在地降低生产成本。 [0038] 表1数据对比 [0039] [0040] 表2吨熟料节煤 [0041] 项目 单位熟料节省量 节省/吨熟料kg标准煤耗 kg/t 4.36 实物煤耗(根据标煤耗折算) kg/t 5.63 [0042] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。 [0043] 以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。 |
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