[发明专利]燃煤催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃煤催化剂，特别是涉及一种用于降低煤炭的着火点、加快燃烧速度、使煤炭燃烧更充分的燃煤催化剂。

背景技术

煤燃烧催化剂能降低煤燃烧的表观活化能，降低煤的着火点和加快焦炭的燃烧速率，加速煤热解过程中各种结合键的断裂，提高煤挥发分的析出速度。从而提高了煤炭的利用率，节约了能源。因此引起了世界各国的重视，进行了大量的理论和实验研究。对于煤催化燃烧的助燃作用，已形成两种学说：即氧传递学说和电子转移学说。我们特别注意到，这两种学说都涉及催化剂或它们的分解产物所形成的反应活性中心。反应活性中心增加，燃烧必然加快和完全，并据此对节煤添加剂进行了设计。

影响煤燃烧催化剂催化作用的因素，除了催化剂的元素组成、分子结构和配方及所使用的煤种之外，添加方式和添加量也是很重要的。如将固体催化剂直接混入煤中，由于难以均匀分散，所以催化作用较差，而以液体形式喷洒，相对效果较好。另外，催化剂的添加量对催化效果影响较大，用量不足则催化作用微弱，用量过大时，由于添加剂包裹在炭粒表面，堵塞气孔，导致煤的燃烧性能下降，因而，催化剂存在一个最佳的添加量。如何使较少的添加剂发挥最大的效果，本发明所制作的节煤添加剂采用了W-O-W的微乳化催化剂体系，内层水含有水溶性的催化剂组分，中间层含有油溶性的催化剂组分，外层用含有阳离子表面活性剂的水包覆，使用时可根据需要适当加水，以使喷洒均匀。在煤燃烧时，由于高温使W-O-W催化体系的内核产生微爆，从而使催化剂分散的更细小，形成更多的反应活性中心，以达到更好的助燃和节能目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能降低煤炭的着火点、加快燃烧速度、使煤炭燃烧更充分的燃煤催化剂。

为达上述目的，本发明一种燃煤催化剂，其中催化剂的制作，采用了微乳化技术。

本发明一种燃煤催化剂，其中微乳化催化剂采用了W-O-W体系，即在内层中含有水容性的催化剂组分，中间层含有油溶性的催化剂组分。

本发明的燃煤催化剂，水溶性的催化剂组分可以是碱金属或碱土金属的盐类，例如NaNO₃、K₂CO₃、(RCO₂)₂Mg、(RCO₂)₂Ba等。油溶性的催化剂组分可以是过渡金属化合物或稀土化合物，例如环烷酸Fe、Co、Mn、Zn、MMT、Fe(Cp)₂，苦味酸铁等。或Ce、La的羰基配合物，稀土元素的脂肪酸盐、环烷酸盐、乙酰丙酮盐等。催化剂中各组分为：

水溶性催化剂为1-10％

油溶性催化剂为1-10％

表面活性剂为5-20％

余量为活性水。

选择合适的表面活性剂进行两次乳化，即可得到稳定的W-O-W节煤催化剂的微乳液。

本发明的燃煤催化剂，催化剂的制作采用了微乳化技术，其中微乳化催化剂采用了W-O-W体系，即在内层中含有水容性的催化剂组分，中间层含有油溶性的催化剂组分。通过W-O-W微乳化，将水溶性的催化剂溶于核心层，油溶性的催化剂包裹在中间层，当进入炉膛遇到高温时，产生微爆，催化剂变成更微小的颗粒，产生更多的反应活性中心，从而使催化效率极大地提高，因此解决了催化剂用量大，并且很难使催化剂与煤炭充分混合的难题。该燃煤催化剂的使用降低煤炭燃烧所需的活化能，降低煤炭的着火点，使燃烧速度明显加快，燃烧更充分，具有高效能、环保节能的特点。

具体实施方式

以下结合具体实施方式，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例：

1)取活性水100克，加入K₂CO₃30克溶解，加热至50-60°备用；

2)另取苦味酸铁20克、环烷酸钴20克，溶于350ml油酸丁酯，50克三乙醇胺油酸酯中，加入S-85 10克、壬基酚聚氧乙烯醚10克，搅拌溶解；加热至60-70°；

3)于搅拌下，将1)缓缓加入2)中，得到透明的W/O乳液。

4)取活性水1000ml，加入双烷基聚氧乙烯季铵盐20克，搅拌溶解，将上述3)中所得溶液缓缓加入，即得W-O-W高效能的环保节能燃煤催化剂。

本发明产品用于辽阳XXX水泥有限公司，添加量万分之三，节煤率5.13％。用于河北涿州XX热电有限公司75吨煤粉炉，添加量万分之三，节煤率6.06％。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。