[发明专利]一种燃煤助燃剂

说明书

技术领域

本发明涉及助燃剂及其制备领域，尤其涉及一种燃煤助燃剂。

背景技术

我国是一个产煤大国，同时也是一个用煤大国，建国以来，煤炭在我国一次能源消费构成中占75％左右，预计到2050年这一比例仍将高达50％以上。在一个较长的时期内，煤炭仍将在我国能源利用领域处于主导地位。建设资源节约型，环境友好型社会是我国的一项长期的任务，因此合理利用煤炭资源，提高煤炭的燃烧效率，不仅具有较高的经济效益，同时也具有重大的社会意义。而目前使用燃煤助燃剂是提高煤炭燃烧效率的主要途径。

煤用催化助燃剂大致分为四大类：第一类以强氧化剂(如硝酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、高锰酸盐、重铬酸盐)为主，或辅以工业盐、MnO₂、Fe₂O₃、糖、尿素、磷及硫化锑等，或辅以CaO、MgO、Na₂O的固硫剂；第二类以各种金属氧化物及尾矿为主；第三类以低分子醇类为主；第四类以金属羧酸盐类为主，包括醋酸盐、草酸盐、琥珀酸盐、脂肪酸盐等有机酸盐。

第一类以强氧化剂为主原料的助燃剂，虽对降低了材料的燃点，对促进燃烧有一定的效果，但是，所述速燃性强氧化剂稳定性差，受热后迅速分解、对燃烧体系作用间短，实际功效有限。同时，所述速然性强氧化剂属于易燃易爆材料，在加工、运输、储存及使用过程中容易出现安全问题。

第二类煤用助燃剂实质上侧重于金属离子的催化助燃作用，其产量大，由于选用的为一定粒度的固体矿物颗粒，须经干燥、分解、扩散过程才能发挥作用。由于燃烧是个快速反应，二价金属离子期望起的催化裂解反应是个慢速反应，必须经过吸附、络合、裂解、解析等过程，其作用不及时。如果选用不当，会导致催化助燃效率下降，废渣和飞灰量大，不环保。

第三类煤用助燃剂实质上仅相当于增加燃料的易挥发性，对燃料本身的燃烧促进作用不大。另外，考虑到助燃剂添加量大，对锅炉结焦和低负荷稳燃、减轻环境污染方面基本不起作用，因而限制了其使用用途。

第四类以金属羧酸盐类为主，由于金属羧酸盐的不稳定性，低的有机溶解度，在燃烧过程中容易成盐或氧化物失活。其催化机理与第二类煤用催化剂类似。效果也不是太理想。对于持续稳定高效燃烧、防止结渣与高温腐蚀的要求也比较难达到。

所以现有技术使用的燃煤助燃剂存在以下问题，1、不能保证催化剂在加工、运输、储存和使用过程中的安全性；2、催化助燃效率低、环境污染大。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种催化助燃效率高、安全环保的燃煤助燃剂。

为了解决现有技术问题，本发明提供了一种燃煤助燃剂，按质量百分比计，包括：

分散剂5～10％；

渗透剂5～10％；

氧化剂35～50％；

催化剂35～50％；

乳化剂5～10％；

其中所述氧化剂为硝基苯酚和甲基叔丁基醚的混合物；所述催化剂为纳米级金属氧化物。

优选的，所述硝基苯酚和甲基叔丁基醚按质量比为1∶(1～3)。

优选的，所述分散剂为聚乙二醇。

优选的，所述渗透剂为：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯和烷基磷酸酯中的一种或几种。

优选的，所述纳米金属氧化物为纳米二氧化铈、纳米二氧化钛或纳米氧化铁中的一种或几种。

优选的，所述纳米二氧化铈、纳米二氧化钛、纳米氧化铁按质量比为：(1～2)∶(2～4)∶(1～2)，

优选的，所述乳化剂为EO摩尔数为5～10的乳化剂。

优选的，所述EO摩尔数为5～10的乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚与硫化蓖麻油按质量比为(1～4)∶1得到的混合物。

本发明还提供了一种燃煤助燃剂的制备方法，包括：

按重量百分比计，将催化剂35～50％与分散剂5～10％混合，高速搅拌，得到催化剂溶液；

将所述催化剂溶液与所述乳化剂5～10％、氧化剂35～50％、渗透剂5～10％混合，剪切乳化，得到燃煤助燃剂；

其中所述氧化剂为硝基苯酚和甲基叔丁基醚的混合物；所述催化剂为纳米级金属氧化物。

优选的，所述硝基苯酚和甲基叔丁基醚按质量比为1∶(1～3)。