專利名稱：高效環保煤炭增效劑的制作方法
技術領域：
本發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， 經過高溫磨煤階段后不會失效的高效環保煤炭增效劑，屬于煤燃燒技術領域。
背景技術：
目前，對煤催化燃燒的機理主要形成了兩種學說，即氧傳遞學說和電子轉移學說。 而無論哪種理論都涉及到催化劑或它們的分解產物所形成的反應活性中心，反應活性中心增加，燃燒必然加快和進行完全。而為了增加反應活性中心的數量，就需要增加催化劑的用量，和增加催化劑的表面積。當大量增加催化劑的用量時，一方面會提高催化劑的使用成本；另一方面，由于用量過大，催化劑會堵塞煤炭表面的毛細孔，反而容易導致煤炭的燃燒性能下降。在現有技術中，國內、國際研發的節煤劑、煤炭助燃劑、煤炭催化劑等產品都是以強氧化物為主體，放氧助燃的催化劑類產品。由于以強氧化物為主體的催化劑類產品，在 200°C以上即開始升華分解，失去催化效果。而一些大型的火力發電廠和大型水泥廠，在煤炭進入煤倉前都有高溫磨煤的階段，一般溫度都在240°C 300°C之間。因而，為了保證產品對煤炭的助燃效果，這種以強氧化劑為主體的催化劑類產品，只適用于在進入爐膛燃燒之前沒有高溫磨煤階段的小型工業窯爐、鏈條爐等。而對于如火力發電廠煤粉爐、循環流化床爐、水泥廠旋窯爐等在進入煤倉前有高溫磨煤階段的大型燃燒爐，該催化劑類產品無法使用。
發明內容
本發明所要解決的技術問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保煤炭增效劑。該煤炭增效劑在經過高溫磨煤階段后不會失效。為了實現上述的發明目的，本發明采用下述的技術方案一種高效環保煤炭增效劑，包含有一種或多種金屬離子螯合物。進一步地，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。進一步地,還包含有作為溶劑的去離子水。進一步地，還包含有六亞甲基四胺。進一步地，還包含有氯化鎳。較優地，一種高效環保煤炭增效劑，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。
該高效環保煤炭增效劑通過金屬離子螯合劑乙二胺四乙酸(EDTA)與Na+、Fe3+、 Cu2+、Zn2+、Mg2+、Ca2+等金屬離子的強結合作用，將金屬離子包合在螯合劑內部，變成穩定的、 分子量更大的化合物，用于煤炭燃燒反應時提供金屬離子和增加反應活性中心。該高效環保煤炭增效劑的W-O-W體系，在高溫下產生微爆，使催化劑得到最大程度的分散，產生的反應活性中心成數量級增長，極大地加快了反應的速度，提高了燃燒的效率。該高效環保煤炭增效劑可以使煤炭燃燒所需的活化能降低，著火點降低，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%，使煤燃盡時間變短，有利于煤的燃燒，對煤的綜合燃燒性能有所提高。本發明所提供的高效環保煤炭增效劑，運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定性，確保該高效環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電廠煤粉爐及循環流化床爐、水泥廠旋窯爐中，達到節煤固硫的效果。本高效環保煤炭增效劑的添加量少、催化效率高，同時降低煤炭燃燒所需活化能， 使煤炭更易燃燒。
具體實施例方式本發明公開了一種高效環保煤炭增效劑，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。較優地，以去離子水作為溶劑，將各溶質按劑量加入去離子水中，混合攪拌均勻，即可制得該高效環保煤炭增效劑。當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。較優地，為了保持乙二胺四乙酸鹽與煤炭的反應持續進行，添加了六亞甲基四胺作為緩沖溶劑。較優地，進一步添加了氯化鎳為氨吸收劑，用于處理高效環保煤炭增效劑在煤炭燃燒過程中產生的氨氣。該高效環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，通過有機金屬離子螯合劑乙二胺四乙酸(EDTA)與Na+、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Mg2+、Ca2+等金屬離子的強結合作用，將金屬離子包合在螯合劑內部，變成穩定的、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時，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時，通過羧基的斷裂，提供了更多的反應活性中心。這些金屬離子螯合物的W-O-W體系，在高溫下產生微爆，可以使催化劑得到最大程度的分散，產生的反應活性中心成數量級增長，極大地加快了反應的速度，提高了燃燒的效率。該高效環保煤炭增效劑可使煤炭燃燒所需的活化能降低，著火點降低，因而燃燒所需提供的著火熱減少，使煤炭更易燃燒。經過實驗驗證，該高效環保煤炭增效劑能提高煤的放熱量5 10%，使煤燃盡時間變短，有利于煤的燃燒，對煤的綜合燃燒性能有所提高。實施例I 實施例12 :下述各實施例公開了一種高效環保煤炭增效劑，分別由不同質量份數的原料配制。將各溶質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保煤炭增效劑。具體原料配制重量百分比見表I和表2。實施例I實施例2實施例3實施例4實施例5實施例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實施例I 實施例6的原料配制重量百分比
實施例7實施例8實施例9實施例 10實施例 11實施例 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 %
權利要求
1.一種高效環保煤炭增效劑，其特征在于包含一種或多種金屬離子螯合物。
2.如權利要求I所述的高效環保煤炭增效劑，其特征在于所述金屬離子螯合物是乙二胺四乙酸鹽。
3.如權利要求2所述的高效環保煤炭增效劑，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.如權利要求I 3中任意一項所述的高效環保煤炭增效劑,其特征在于所述高效環保煤炭增效劑還包含溶劑去離子水。
5.如權利要求4所述的高效環保煤炭增效劑，其特征在于所述高效環保煤炭增效劑還包含六亞甲基四胺。
6.如權利要求5所述的高效環保煤炭增效劑，其特征在于所述高效環保煤炭增效劑還包含氯化鎳。
7.如權利要求6所述的高效環保煤炭增效劑，其特征在于所述高效環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
本發明公開了一種高效環保煤炭增效劑，包含有一種或多種金屬離子螯合物。進一步地，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。將上述溶質溶解到去離子水中，混合均勻，即制得高效環保煤炭增效劑。該高效環保煤炭增效劑運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定性，確保高效環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電廠煤粉爐及循環流化床爐、水泥廠旋窯爐中。
文檔編號C10L9/10GK102585967SQ20121006566
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月13日 優先權日2012年3月13日
發明者楊偉華 申請人:北京華業中科科技發展有限公司